art.indagine acque potabilisardegna

5/6/2018 Art.indagine Acque Potabilisardegna - slidepdf.com

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INDAGINE SULLA QUALITÀ DELLE ACQUE POTABILI IN RELAZIONEALLE CARATTERISTICHE DELLE RETI DI DISTRIBUZIONE

A. Altea*, V. Azara*, A. Carucci**, A. Giordano*, P. Pin*, P. Piro*, A. Sanna*, N. Serra** e P. Vargiu*

IA qualità acque potabili

Sommario – Il D.Lgs 31/01 ha introdotto per il parametro cloritoun limite massimo di 800 µg L -1 dal 25/12/03 (fino a ridurlo a 200µg L-1 dal 25/12/06) ed ha stabilito che la conformità debba esse-re assicurata al punto di consegna, ossia al contatore dell’utentefinale.. Il mantenimento della qualità delle acque potabilizzateottenuta all’uscita dell’impianto di potabilizzazione fino al conta-tore è perciò uno degli elementi più problematici che oggi si pre-senta al gestore del Servizio Idrico Integrato. Allo scopo distabilire quali parametri, rispetto al loro valore in uscita dagliimpianti di potabilizzazione, subiscono delle variazioni lungo larete di distribuzione e al fine di valutare l’entità di queste varia-zioni sono stati elaborati i dati relativi ai parametri di qualitàdelle acque delle reti di distribuzione degli impianti di potabiliz-

zazione di Simbirizzi e di Donori (CA) degli anni 2004-2005.L’esame dei dati analitici evidenzia che i parametri che subisco-no nei serbatoi significative variazioni risultano essere i cloriti, ilbiossido di cloro residuo e il ferro. Più precisamente si può osser-vare, per tutti i rami costituenti le reti di distribuzione, cheaumenta la concentrazione dei cloriti e del ferro e che diminuiscela concentrazione del biossido di cloro residuo. Tutte le osserva-zioni sono indipendenti dal tipo di materiale di cui è costituita lacondotta e quindi con cui l’acqua è a contatto e gli andamentiosservati sembrano fisiologici delle reti di distribuzione.

RESEARCH ON THE DRINKING WATER QUALITY INRELATION TO PIPE SYSTEM PECULIARITY

Summary – D.Lgs 31/01 has introduced for the chloritethe maximum limit of 800 µg L-1 from the 25/12/03 and

has established that the conformity must be assured tothe consumer’s home. Today the maintenance of thedrinking water quality obtained with water treatmentprocess to the consumer’s home is therefore one of thegreatest problems in Sardinia. To establish whichparameters vary in the pipe system and to estimate theentity of these variations of the drinking water qualityparameters of the Simbirizzi and Donori plants in 2004and 2005 years have been elaborated. The examinationof the analytical data evidences that the parameters thatundergo the greatest variations are: chlorite, chlorinedioxide residual and iron; and more precisely it can beobserved, for all the pipe system constituent, that chlo-rite and iron concentration increase while the chlorinedioxide residual concentration diminishes. All the obser-vations are independent from the type of pipe system

material with which water come into contact and thecourses observed seem physiologic of the pipe system.

Parole Chiave:clorito, reti di distribuzione, potabilizzazione, biossido di cloro.

Keywords: chlorite, pipe system, water treatment, chlorite dioxide.

1. INTRODUZIONE

Il trattamento delle acque da destinare ad uso potabile in Sar-degna è difficoltoso a causa del degrado delle acque superfi-ciali degli invasi (circa l’85% della risorsa idrica totale sarda)ampiamente interessati dal fenomeno dell’eutrofizzazione.Miglioramenti significativi nel trattamento di queste acque sisono avuti con l’introduzione nella filiera base di potabilizzazionedi una fase di pre-ossidazione spinta assieme, quando possibile,all’introduzione di unità di trattamento aggiuntive (microfiltra-

zione, flottazione, ozonizzazione, filtrazione a carbone attivo) [1].Per la fase di pre-ossidazione furono impiegati inizialmente siail cloro che l’ipoclorito. Il basso limite di legge sui trialometani(THM) nelle acque potabili (sia nell’attuale normativa, D.Lgs31/01 [2], sia nella normativa precedente, DPR 236/88 [3]), hareso necessario, per acque così ricche di precursori di THMcome quelle della Sardegna, il ricorso al biossido di cloro qualevalido composto chimico alternativo. Esso infatti non induce laformazione dei trialometani e degli acidi aloacetici, e nellostesso tempo permette il controllo della crescita algale e la ri-mozione di ferro, manganese, torbidità, colore, odori e sapori,di alcuni pesticidi e possiede un ampio potere battericida, vi-rulicida, sporicida e alghicida in un ampio intervallo di pH, con

efficacia nel controllo dell’accumulo dei biofilm [4, 5, 6, 7].Il maggior svantaggio legato all’utilizzo del biossido di cloroè la formazione dei suoi sottoprodotti di reazione (cloriti e clo-rati) [4, 5, 6, 7].Il D.Lgs 31/01 modificato successivamente dal D.Lgs 27/02,ha introdotto per il parametro clorito un limite massimo di 800µg L-1 dal 25/12/03 (fino a ridurlo a 200 µg L-1 dal 25/12/06)ed ha stabilito che la conformità debba essere assicurata al

punto di consegna, ossia al contatore dell’utente finale.Con tale novità non è stato introdotto solamente un limite per tale parametro ma, cosa più importante, si è esteso il concettofisico di impianto di potabilizzazione portando a racchiudere intale insieme anche la rete di distribuzione dell’acqua potabile.

In questo modo si rende necessario reintervenire su tutto il trat-tamento di potabilizzazione riconsiderando in esso anche larete di distribuzione.La rete di distribuzione dell’acqua potabile, da sempre conside-rata come un sistema inerte, veniva presa in considerazione sola-mente quando diveniva sede d’importanti fenomeni di corrosioneche portavano alla deprecata “acqua rossa” oppure quando siavevano rotture o le perdite di carico divenivano troppo alte.Il D.Lgs 31/01 ha messo in evidenza che la rete di distribuzionedell’acqua potabile è invece sede d’interazioni chimico-fisiche e

biologiche, a loro volta funzioni complesse delle condizioniidrauliche regnanti nelle tubazioni, della natura dei materiali uti-lizzati e del loro stato di conservazione, della qualità delle acque

circolanti, del disinfettante usato e della massa batterica presente.Il mantenimento della qualità delle acque potabilizzate otte-nuta all’uscita dell’impianto di potabilizzazione fino al conta-

* Dott. Alessandro Altea, ing. Valeria Azara, ing. Alessio Giordano, dott. Paola Pin, dott. Paola Piro, dott. Antonio Sanna, ing. Paolo Vargiu; Ente Autonomo del Flumendosa – Servizio Salvaguardia del Territorioe Tutela delle Acque – Viale Elmas, 116 – 09125 Cagliari – Tel.070.20165318, Fax 070.20165345.

** Dott. Alessandra Carucci, dott.Nicola Serra; DIGITA, Universitàdegli Studi di Cagliari – Piazza d’Armi – 09123 Cagliari – Tel

070.6755531, Fax 070.6755523.

IA Ingegneria Ambientale vol. XXXVI n. 4 aprile 2007



tore è perciò uno degli elementi più problematici che oggi si presentano al gestore del Servizio Idrico Integrato.Allo scopo di stabilire quali parametri, rispetto al loro valore inuscita dagli impianti di potabilizzazione, subiscono delle va-riazioni lungo la rete di distribuzione e al fine di valutare l’en-tità di queste variazioni e individuarne le possibili cause sonostati elaborati i dati relativi ai parametri di qualità delle acquedelle reti di distribuzione degli impianti di potabilizzazione diSimbirizzi e di Donori (CA) degli anni 2004-2005.

2. SCHEMI IDRICI E RETI DI DISTRI- BUZIONE DI DONORI E SIMBIRIZZI

Gli impianti di Donori e Simbirizzi sono inseriti rispettivamentenegli schemi idrici denominati “Campidano” e “Cagliari”.Le reti di distribuzione di acqua potabile erano gestite, nel periodo

oggetto di studio, dall’Ente Autonomo del Flumendosa (EAF).Ogni ramo è suddiviso in tratte costituite da serbatoi di carico eda tubazioni di diverso materiale e diametro (Tabelle n. 1-2).La rete che si diparte dall’impianto di Donori si compone disette rami (Figura n. 1):• Ramo I.P. Donori – vasca di carico –Barrali-Pimentel-

Samatzai-Serrenti-Samassi;• Ramo I.P. Donori – Nuraminis-Serramanna-Villasor;• Ramo I.P. Donori (Torrino C)-Torrino D-Staz. di pompag-

gio-serbatoio Donori;• Ramo Torrino E-Ussana-Monastir-S.Sperate;• Ramo (Torrino G-Imp.Sollevamento-Serdiana)-(Imp. Solle-

vamento Dolianova);

• Ramo Torrino I-Sinnai.La rete di distribuzione che si diparte dall’impianto di Simbi-rizzi si compone di tre rami (Figura n. 2):• Ramo I.P. Settimo-serbatoi di M.Urpinu (acquedotto per Ca-

gliari);• Ramo (Diramazione Acq. per Cagliari al serbatoio Quartuc-

ciu)-(serb. di Quartucciu al paese) – (Diramazione Acq. per Ca-serb. Selargius);

• Ramo Acq. per Cagliari-serbatoio di Quartu S. Elena.Dai serbatoi finali di carico delle singole tratte di ogni ramo si di-

parte il sistema di distribuzione specifico, che non essendo gestitoda EAF rappresenta per EAF il punto di consegna dell’acqua.

Nella Tabella n. 3 sono stati riportati i volumi medi giornalieri

erogati dai singoli serbatoi [8].La principale fonte d’approvvigionamento dei due schemiidrici è fornita dai tre laghi alti del sistema idraulico Flumen-dosa-Campidano-Cixerri: Flumineddu, Flumendosa e Mular-gia. Tali acque sono integrate da quelle di due bacini imbriferivallivi: il Flumini Mannu ed il Rio Mannu. La qualità di que-ste acque superficiali rientra per la maggior parte nella cate-goria A3 del D.Lgs 152/99 e successive modificazioni [9, 10].

3. DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO DI PO-TABILIZZAZIONE DI DONORI

L’impianto di Donori, di potenzialità massima di 600 L s-1, ha presentato, nel periodo oggetto di studio, la seguente filiera ditrattamento:

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Tab. 1 – Elenco dei comuni serviti dall’impianto di potabilizzazione

di Donori

Ramo I.P. Donori – vasca di carico – Barrali – Pimentel – Samatzai –

Serrenti – Samassi

Tratto I.P.Donori – vasca di carico (L1 1404, Ø 400, acc.)

Tratto vasca di carico – serbatoio Barrali (L1 1685, Ø 350, c.am.)

Tratto serbatoio Barrali – serbatoio Pimentel (L1 4120, Ø 350, c.am.)

Tratto serbatoio Pimentel – serbatoio Samatzai (L1 3199, Ø 350, c.am.)

Tratto serbatoio Samatzai – serbatoio Serrenti (L1 1688, Ø 350, c.am.) +(L2 2725, Ø 300, c.am.)

Tratto serbatoio Serrenti – serbatoio Samassi (L1 5940, Ø 200, c.am.) +(L2 1023, Ø 150, c.am.)

Ramo I.P. Donori – Nuraminis – Serramanna – Villasor

Tratto I.P.Donori – Nuraminis (L1 7961, Ø 450, c.am.)

Tratto serbatoio Nuraminis – serbatoio Serramanna (L1 2655, Ø 450,c.am.)+ (L2 5906, Ø 350, c.am.)

Tratto serbatoio Serramanna – serbatoio Villasor (L1 660, Ø 250, c.am.) +(L2 537, Ø 250, g.sf.) +

(L3 3680, Ø 250, c.am.) + (L4 65, Ø 250, g.sf.)

Ramo I.P. Donori – serbatoio di carico – S.Andrea Frius

Tratto I.P.Donori – serbatoio di carico (L1 5306, Ø 150, g.sf.)

Tratto serbatoio – serbatoio di carico S.Andrea Frius (L1 2049, Ø 150, g.sf.)

Ramo I.P. Donori (Torrino C) – torrino D – staz. di pompaggio – serbatoio Donori

Tratto I.P.Donori (Torrino C) Torrino D (L1 3027, Ø 700, c.a.p.)Tratto Torrino D – staz. di pompaggio (L1 1017, Ø 150, g.sf.)

Tratto staz. di pompaggio – serbatoio Donori (L1 419, Ø 150 g.sf.)

Tratto Torrino D -Torrino E (L1 966, Ø 700, c.a.p.)

Ramo Torrino E – Ussana – Monastir – S.Sperate

Tratto Torrino E – Ussana (L1 3831, Ø 350, c.a.m.) + (L2 754, Ø 350, g.sf.)

Tratto Ussana – Monastir (L1 611, Ø 350, g.sf.) + (L2 1361, Ø 350, c.am.)

Tratto Monastir -S.Sperate (L1 2121, Ø 250, g.sf.) + (L2 3320, Ø 250, c.am.)

Tratto Torrino E – Torrino F (L1 2602, Ø 700, c.a.p.)

Tratto Torrino F – Torrino G (L1 2110, Ø 700, c.a.p.)

Ramo (Torrino G – Imp. Sollevamento – Serdiana) – (Imp. Sollevamento Dolianova)

Tratto Torrino G – Imp. Sollevamento (L1 1013, Ø 300, c.am.)

Tratto Imp. Sollevamento – Perdiana (L1 2088, Ø 100, acc.)

Tratto Imp. Sollevamento – Dolianova (L1 3546, Ø 300, acc.)

Tratto Torrino G – Torrino H (L1 1759, Ø 700, c.a.p.)

Tratto Torrino H – Torrino I (L1 6272, Ø 700, c.a.p.)

Ramo Torrino I – Sinnai

Tratto Torrino I – Sinnai (L1 5538, Ø 300, c.am.) + (L2 3585, Ø 200, acc.)

Tratto Torrino I – camera fine acquedotto Donori (L1 5032, Ø 700, c.a.p.

Legenda: L (lunghezza in m), Ø (diametro in mm), ac (acciaio), c. am.(cemento amianto), c.a.p. (cemento armato precompresso), g. sf.(ghisa sferoidale)



• correzione del pH con acido cloridrico;• pre-ossidazione con biossido di cloro iniettato sul pozzetto di

ingresso alle due vasche di equalizzazione da 1350 m3

;• rimozione dei cloriti con cloruro ferroso in soluzione com-merciale;

• flocculazione con PAC (policloruro di alluminio) e sedi-mentazione in due “accelator” da 650 m3 ciascuno ed un“pulsator”;

• filtrazione su filtri a sabbia a gravità;• post-disinfezione con biossido di cloro;• accumulo e distribuzione.Il potabilizzatore è dotato di due generatori di biossido di cloroda 6 kg h-1 e da 4 kg h-1 della Fisher & Porter con reattivi con-centrati (sodio clorito al 25%, acido cloridrico al 33%) uno per la pre-ossidazione ed uno per la post-disinfezione.

4. DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO DI PO-TABILIZZAZIONE DI SIMBIRIZZI

L’impianto di Simbirizzi, di potenzialità massima di 1400 L s-1,ha presentato, nel periodo oggetto di studio, la seguente filiera ditrattamento:• microfiltrazione su filtri rotativi;• correzione del pH con acido cloridrico;• pre-ossidazione con biossido di cloro;• vasca destabilizzazione/coaugulazione e flocculazione con

soluzione di policloruro di alluminio (PAC) al 10 %;

• rimozione dei cloriti con cloruro ferroso in soluzione com-merciale;

• chiariflocculazione con accelator;

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Ramo I.P. Settimo – serbatoi di M. Urpinu (acquedotto per Cagliari)

Tratto I.P.Settimo – diram.galleria nuovi serb. M.U. (L1 10228, Ø 1200, c.a.p.)

Tratto galleria nuovi serbatoi M.U. (L1 125, Ø 1200, c.a.p.)

Diramazione vecchi serbatoi (L1 119, Ø1200, c.a.p.) + (L2 57, Ø 800, acc.)

Ramo (Diramazione Acq. per CA al serb. Quartucciu) – (serb. di Quar-tucciu al Paese)

(Diramazione Acq. per CA – Serb. Selargius)

Diramazione Acq. per Cagliari al serb. di Quartucciu (L1 85, Ø 250, g.sf.)

Serbatoio di Quartucciu al Paese (L1 2163, Ø 450, g.sf.)

Diramazione Acq. per Cagliari al serb. di Selargius (L1 2445, Ø 250, g.sf.)

Ramo Acq. per Cagliari – serbatoio di Quartu S.E.

Diramazione Acq. per Cagliari al serb. di Quartu S.E. (L1 790, Ø 500, acc.)

Tab. 2 – Elenco dei comuni serviti dall’impianto di potabilizzazione

di Simbirizzi

Fig. 1 – Rete servita dall’impianto di potabilizzazione di Donori

Fig. 2 – Rete servita dall’impianto di potabilizzazione di Simbirizzi



• filtrazione su filtri a sabbia a gravità;• post-disinfezione con biossido di cloro;• accumulo e distribuzione.Il potabilizzatore è dotato di due generatori di biossido di cloro

da 10 kg h-1

della Fisher & Porter funzionanti con reattivi con-centrati (sodio clorito al 25% e acido cloridrico al 33%) asser-viti uno alla pre-ossidazione ed uno alla post disinfezione.

4. MATERIALI E METODI

Il periodo oggetto di studio è compreso tra gennaio 2004 e di-cembre 2005.I parametri di qualità considerati nel presente studio sono statii seguenti: 1) pH; 2) conducibilità a 20 °C; 3) colore; 4) am-monio; 5) torbidità; 6) ossidabilità; 7) ferro; 8) manganese; 9)cloriti; 10) biossido di cloro residuo; 11) alcalinità; 12) calcio;

13) indice di aggressività (calcolato).Sono stati elaborati tutti i parametri sopra indicati nei seguenti

punti:• uscita impianto potabilizzazione Simbirizzi;• uscita serbatoio Selargius;• uscita serbatoio Quartucciu;• uscita serbatoio Quartu S. Elena;• ingresso serbatoio Monte Urpinu (Cagliari);• uscita impianto potabilizzazione Donori;• uscita serbatoio S. Andrea Frius;• uscita serbatoio Barrali paese;• uscita serbatoio Pimentel;• uscita serbatoio Samatzai;

• uscita serbatoio Serrenti;• uscita serbatoio Donori paese;• uscita serbatoio Nuraminis;

• uscita serbatoio Villasor;• uscita serbatoio Ussana;• uscita serbatoio Monastir;• uscita serbatoio S. Sperate;• uscita serbatoio Serdiana;• uscita serbatoio Dolianova.

N.B.: La dicitura “paese” indica la presenza di un impianto disollevamento intermedio.Per quanto riguarda le uscite degli impianti i parametri dal n°1 al n° 10 sono stati determinati con cadenza giornaliera; i pa-rametri n° 11 e n° 12 sono stati determinati con cadenza setti-manale.Per i serbatoi della rete di distribuzione di Simbirizzi i para-metri dal n° 1 al n° 10 sono stati determinati con cadenza set-timanale; i parametri n° 11 e n° 12 con cadenza mensile.Sui serbatoi della rete di distribuzione di Donori i parametridal n° 1 al n° 10 sono stati determinati con cadenza quindici-

nale, i parametri n° 11 e n° 12 con cadenza mensile.L’indice di aggressività è stato calcolato applicando la seguenteformula:

I.A.= pH + log (A*H)

dove A è l’alcalinità e H la durezza, espresse in mg L -1 diCaCO

3.

I campioni sono stati prelevati istantaneamente, pretrattati econservati secondo le indicazioni riportate nelle metodicheanalitiche di riferimento [11, 12, 13].Le analisi sono state effettuate nel laboratorio chimico-biolo-gico del Servizio Salvaguardia del Territorio e Tutela delleAcque dell’EAF a Cagliari.

5. RISULTATI E DISCUSSIONE

Nelle Tabelle n. 4 e n. 5 sono stati riportati i valori medi annuidei parametri di qualità più significativi delle acque potabiliz-zate in uscita rispettivamente dall’impianto di Simbirizzi e diDonori e delle acque dei relativi serbatoi di distribuzione.

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Tab. 3 – Volumi medi erogati giornalmente dai singoli serbatoi

UtenzaVolumi medi erogati

(m-3/giorno)

Comune di Selargius, avvic. Serbatoio 4.244Serbatoio Quartu S. Elena 24.664

Serbatoio Quartucciu 4.193

Nuovi serbatoi Monte Urpinu 22.378

Comune di Villasor, serbatoio pensile 3.029

Comune di San Sperate, serbatoio pensile 1.740

Comune di Monastir, nuovi serbatoi interrati 1.599

Comune di Ussana, nuovo serbatoio pensile 1.465

Comune di Serrenti, serbatoio interrato 1.283

Comune di Nuraminis, serbatoio interrato 1.450

Comune di Samatzai, serbatoio interrato 750

Comune di S. Andrea Frius, serbatoio pensile 1.740Comune di Dolianova, nuovo serbatoio interrato 2.087

Comune di Pimentel 304

Comune di Barrali, serbatoio interrato 246

Comune di Donori, nuovo serbatoio interrato 484

Serbatoio pensile Serdiana 318

Fig. 3 – Concentrazioni medie annue (2004-2005) dei cloriti nelleacque in uscita dagli impianti e nei relativi serbatoi per i

diversi rami



Dall’esame delle tabelle si evidenzia che i parametri che subi-scono nei serbatoi significative variazioni rispetto ai valori inuscita dagli impianti risultano essere i seguenti:• cloriti;• biossido di cloro residuo;• ferro;• gli altri parametri considerati non subiscono, invece, signifi-

cative variazioni.Al fine di individuare nelle due reti di distribuzione oggetto distudio gli andamenti legati a tali parametri, nella discussione

che segue saranno presi in considerazione soltanto quei ramiche includono al minimo due serbatoi.Le Figure 3, 4 e 5 riportano gli andamenti dei tre parametri diinteresse lungo i rami individuati. Dall’esame delle figure si

può osservare quanto segue:• le concentrazioni dei cloriti e del ferro aumentano lungo cia-

scun ramo;

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Tab. 4 – Valori medi annui (2004-2005) delle acque potabilizzate in uscita dall’impianto di Simbirizzi e dei relativi serbatoi

Parametro Uscita impianto Simbirizzi M.Urpinu Quartucciu Selargius Quartu

pH 7,1 7,3 7,2 7,3 7,3

Conducib. µS cm -1 20°C 419 531 530 537

Colore mg L-1 Pt/Co 3 4 4 4 4

Ammonio mg L-1 NH4+ 0,03 0,03 0,03 0,04 0,03

Torbidità NTU 0,2 0,2 0,2 0,3 0,4

Ossidabilità mg L-1 O2 1,7 2,3 2,1 2,1 2,2

Ferro µg L-1 18 60 44 58 45

Ferro formato µg L-1 42 26 40 27

Manganese µg L-1 8 14 15 19 16

Cloriti µg L-1 312 525 456 520 423

Cloriti formati µg L-1 213 144 208 111

% formazione cloriti 53 38 56 23

Biossido di cloro residuo mg L-1 0,83 0,40 0,38 0,37 0,48

Biossido di cloro consumato mg L-1 0,43 0,45 0,46 0,35

Alcalinita` mg L-1 CaCO3 76 114 117 118 121

Calcio mg L-1 Ca 26 46 45 44 46

Indice di aggressività (I.A.) 10 11 11 11 11

Materiale c.a.p. g.sf. g.sf. acc.

Fig. 4 – Concentrazioni medie annue (2004-2005) del ferro nelle

acque in uscita dagli impianti e nei relativi serbatoi per i

diversi rami Fig. 5 – Concentrazioni medie annue (2004-2005) del biossido di

cloro residuo nelle acque in uscita dagli impianti e nei re-

lativi serbatoi per i diversi rami



• la concentrazione del biossido di cloro residuo diminuiscelungo ciascun ramo.

Nella Figura 6 sono stati riportati gli andamenti dei cloriti for-mati (calcolati per differenza tra la concentrazione dei cloriti in

uscita dal serbatoio e quella in uscita dall’impianto), del ferroformato (calcolato per differenza tra la concentrazione del ferroin uscita dal serbatoio e quella in uscita dall’impianto) e del

biossido di cloro consumato (calcolato per differenza tra laconcentrazione del biossido di cloro in uscita dall’impianto equella in uscita dal serbatoio) per i rami considerati. Dal-l’esame delle figure si può osservare che:

• il clorito ed il ferrosi formano progressivamente lungo il ramo;• il biossido di cloro si consuma progressivamente lungo il

ramo.

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Parametro Uscita impianto Donori Barrali Pimentel Samatzai Serrenti Nuraminis Villasor

pH 7,1 7,1 7,4 7,2 7,3 7,1 7,6

Conducib. µS cm -1 20°C 301 307 308 318 311 306 338

Colore mg L-1 Pt/Co 4 4 3 3 3 4 3

Ammonio mg L-1 NH4+ 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03

Torbidità NTU 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,3

Ossidabilità mg L-1 O2 1,7 1,6 1,8 1,6 1,7 1,6 1,7

Ferro µg L-1 44 107 92 96 140 68 72

Ferro formato µg L-1 63 48 52 96 24 28

Manganese µg L-1 26 23 23 22 22 22 20

Cloriti µg L-1 334 849 949 962 1081 734 829

Cloriti formati µg L-1 515 615 628 747 400 495

% formazione cloriti 69 78 79 80 78 80

Biossido di cloro residuo mg L-1 1,02 0,27 0,23 0,22 0,09 0,51 0,4

Biossido di cloro consumato mg L-1 0,75 0,79 0,8 0,93 0,51 0,62

Alcalinita` mg L-1 CaCO3

76 74 74 76 75 78 80

Calcio mg L-1 Ca 29 29 30 31 31 31 30

Indice di aggressività (I.A.) 10,8 10,9 11,1 11 11 10,9 11,4

Materiale c.am. c.am. c.am. c.am. c.am. c.am. + g.sf.

Parametro S.Andrea Frius Donori Ussana Monastir S.Sperate Dolianova

pH 7,3 7,1 7,3 7,2 7,4 7,3

Conducib. µS cm -1 20°C 309 313 307 306 307 350

Colore mg L-1 Pt/Co 3 4 4 4 3 3Ammonio mg L-1 NH4

+ 0,03 0,03 0,04 0,03 0,04 0,03

Torbidità NTU 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,4

Ossidabilità mg L-1 O2

1,6 1,7 1,5 1,5 1,6 1,6

Ferro µg L-1 67 59 57 60 65 73

Ferro formato µg L-1 23 15 13 16 21 29

Manganese µg L-1 21 20 19 19 19 20

Cloriti µg L-1 748 623 559 604 773 903

Cloriti formati µg L-1 414 289 225 270 439 569

% formazione cloriti 62 60 41 44 65 73

Biossido di cloro residuo mg L-1

0,35 0,54 0,47 0,41 0,34 0,24Biossido di cloro consumato mg L-1 0,67 0,48 0,55 0,61 0,68 0,78

Alcalinita` mg L-1 CaCO3 76 74 73 75 75 91

Calcio mg L-1 Ca 32 30 29 30 30 35

Indice di aggressività (I.A.) 11,1 10,9 11 11 11,1 11,2

Materiale g.sf. c.a.p. + g.sf. c.am.+ g.sf. c.am.+ g.sf. c.am.+ g.sf. acc.

Tab. 5 – Valori medi annui (2004-2005) delle acque potabilizzate in uscita dall’impianto di Donori e dei relativi serbatoi



Assumendo che tutte le altre variabili siano costanti, all’au-mentare della distanza del serbatoio dall’impianto di potabi-lizzazione aumenta il tempo di contatto dell’acqua con imateriali pertanto nei serbatoi più lontani, l’aumento dellaconcentrazione del ferro, il consumo di biossido di cloro e laformazione di cloriti sono più marcati come mostrato dalla Fi-gura 6.Tutte le osservazioni fatte sino ad ora sono valide indipenden-temente dal tipo di materiale di cui è costituita la condotta equindi dal materiale con cui l’acqua è a contatto.Per quanto riguarda le percentuali di formazione dei cloriti ri-spetto al biossido di cloro consumato, nella Figura 7 questesono state riportate per ciascun ramo preso in considerazione.Come si può osservare dal grafico le percentuali di formazioneaumentano all’aumentare della distanza del serbatoio dall’im-

pianto (assumendo tutte le altre variabili costanti) con valoricompresi tra:

• ramo Barrali – Serrenti: 69-80%;• ramo Nuraminis-Villasor: 78-80%;

181


Fig. 6 – Andamento dei cloriti formati, del ferro formato e del biossido di cloro consumato nei rami Barrali-Serrenti, Nuraminis – Villa-

sor, Ussana – S.Sperate e Quartucciu – Selargius

Fig. 7 – Percentuali di formazione dei cloriti per i rami considerati



182


• ramo Ussana –S.Sperate: 41-65%;• ramo Quartucciu-Selargius: 44-58%.Rispetto al valori di letteratura che danno la percentuale di for-mazione dei cloriti compresa tra il 50 ed il 70% [4, 5] del bios-sido di cloro consumato le percentuali di formazione trovatesono comprese tra il 40 e 80%.

Nelle Figure 8 e 9 sono state riportate le percentuali di forma-zione dei cloriti divise non per ramo ma per tipo di materiale,raggruppando insieme serbatoi dello stesso acquedotto e te-nendo conto delle distanze del serbatoio dall’uscita dell’im-

pianto.Dall’osservazione dei grafici appare che le percentuali diformazione per il materiale cemento amianto (c.am.) sono

comprese in un range più contenuto (69 – 80%) rispet-

to al range per i materiali cemento-amianto + ghisa sfe-roidale (41-80%).Al fine di individuare i punti critici dei singoli rami oggetto distudio, gli stessi sono stati divisi per tratti come di seguito de-scritto:• ramo Barrali-Serrenti:• uscita I.P. Donori-Barrali;• Barrali-Pimentel;• Pimentel-Samatzai;• Samatzai-Serrenti;• ramo Nuraminis-Villasor:• uscita I.P. Donori-Nuraminis,• Nuraminis-Villasor;

• ramo Ussana-S.Sperate:• uscita I.P. Donori-Ussana;• Ussana-Monastir;• Monastir-S.Sperate;• ramo Quartucciu-Selargius:• uscita I.P. Simbirizzi-Quartucciu;• Quartucciu-Selargius.

Nella Tabella 6 sono state riportate le percentuali del cloritoformato, del ferro formato e del biossido di cloro consumato inciascun tratto rispetto al totale dello specifico ramo.Per quanto riguarda il ramo Barrali-Serrenti, il tratto più com-

promesso risulta essere uscita I.P. Donori-Barrali (che com- prende il tratto I.P. Donori-vasca di carico e tratto vasca di

carico-uscita serbatoio Barrali) in cui si forma il 69% del clorito,il 50% di ferro e si consuma l’81% di biossido di cloro totali. Iltratto meno compromesso è risultato essere Pimentel-Samatzai.

Fig. 8 – Percentuali di formazione dei cloriti rispetto al biossido di

cloro consumato per il materiale cemento – amianto

Fig. 9 – Percentuali di formazione dei cloriti rispetto al biossido di

cloro consumato per il materiale cemento-amianto + ghisa

sferoidale

Ramo acquedotto considerato% cloritoformato

% ferroformato

% biossido dicloro consumato

ramo Barrali-Serrenti

tratto uscita I.P. Donori-Barrali 69 50 81

tratto Barrali-Pimentel 13 12 4

tratto Pimentel-Samatzai 2 3 1

tratto Samatzai-Serrenti 16 35 14

ramo Nuraminis-Villasor

tratto uscitaI.P. Donori-Nuraminis 81 94 82

tratto Nuraminis-Villasor 19 6 18

ramo Ussana-S.Sperate

tratto uscita I.P. Donori-Ussana 50 62 81

tratto Ussana-Monastir 12 14 9

tratto Monastir-S.Sperate 38 24 10

ramo Quartucciu-Selargius

tratto uscitaI.P. Simbirizzi-Quartucciu 69 65 82

tratto Quartucciu-Selargius. 31 35 18

Tab. 6 – Percentuali del clorito formato, del ferro formato e del

biossido di cloro consumato per ciascun tratto in cui è

stato suddiviso uno specifico ramo



Riguardo al ferro, è da mettere in evidenza che il 35% del ferroformato è da imputare al tratto Samatzai-Serrenti.

Lungo il ramo Nuraminis-Villasor il tratto più compromessorisulta essere uscita I.P. Donori-Nuraminis in cui si formal’81% di clorito, il 94% di ferro e si consuma l’82% di biossidodi cloro.

Nel ramo Ussana–S.Sperate il tratto più compromesso è uscita

I.P. Donori- Ussana, dove si forma il 50% di clorito, il 62% diferro e si consuma l’81% di biossido di cloro. Il tratto menocompromesso è risultato essere quello Ussana–Monastir .Per quanto riguarda, infine, il ramo Quartucciu-Selargius iltratto più compromesso risulta essere uscita I.P. Simbirizzi –

Quartucciu dove si forma il 69% di clorito, il 65% di ferro e siconsuma l’82% di biossido di cloro.È facile rilevare dall’analisi dei dati che il tratto di condotta

più compromesso risulta essere sempre il primo, ossia quellocompreso tra l’uscita dall’impianto di potabilizzazione e il

primo serbatoio lungo il ramo considerato, indipendente-mente dalla distanza e dal materiale delle condotte. Con idati a disposizione si può ipotizzare che ciò sia dovuto alfatto che l’acqua in uscita dall’impianto, possedendo la mag-gior concentrazione di biossido di cloro residuo, sia più ag-gressiva.Dal confronto dei risultati relativi ai due impianti ed alle ri-spettive reti di distribuzione si può osservare che:• relativamente alla qualità delle acque in uscita dagli impianti,

la concentrazione media annua dei cloriti è del tutto parago-nabile (334 µg L-1 in uscita dall’impianto di Donori, 312 µgL-1 in uscita dall’impianto di Simbirizzi); la concentrazionemedia annua del ferro in uscita dall’impianto di Donori è

maggiore (44 µg L-1

) di quella in uscita dall’impianto di Sim- birizzi (18 µg L-1), così come la concentrazione media annuadel biossido di cloro residuo in uscita dall’impianto di Do-nori è maggiore (1,02 mg L-1) di quella in uscita dall’im-

pianto di Simbirizzi (0,83 mg L -1);• l’aumento delle concentrazioni dei cloriti e del ferro e la di-

minuzione del biossido di cloro sono più marcate nella retedi distribuzione di Donori rispetto a quella di Simbirizzi.

La richiesta di biossido di cloro, quindi, della rete di distribu-zione di Donori è maggiore di quella della rete di distribuzionedi Simbirizzi e questo fatto dà luogo ad una maggior concen-trazione di biossido di cloro in uscita dall’impianto di Donoririspetto alla concentrazione in uscita dall’impianto di Simbi-

rizzi. La concentrazione del biossido di cloro in uscita dal-l’impianto deve essere tale, infatti, da assicurare la coperturadel disinfettante fino all’utente finale (il valore del disinfettanteresiduo consigliato all’utente secondo quanto previsto dalD.Lgs 31/01 è di 0,2 mg L-1).Per quanto riguarda le concentrazioni del clorito lungo la retedi distribuzione di Donori queste risultano, soprattutto nei ser-

batoi terminali, superiori a 800 µg L-1 che è il valore massimoconsentito per questo parametro dal D.Lgs 31/01. Il valore ditale parametro è stato però derogato a 1300 µg L-1 [14], valoreampiamente rispettato anche nei punti più critici della rete didistribuzione. Lungo la rete di distribuzione di Simbirizzi, in-vece, la concentrazione del clorito è ampiamente inferiore al

valore massimo di parametro.I valori degli altri parametri considerati sono nettamente al disotto dei limiti previsti dalla vigente normativa.

6. CONCLUSIONI

L’esame dei dati analitici evidenzia che i parametri che subi-scono nei serbatoi significative variazioni rispetto ai valori inuscita dagli impianti risultano essere:• cloriti;• biossido di cloro residuo;• ferro;• e più precisamente si può osservare, per tutti i rami costi-

tuenti le reti di distribuzione, che:• la concentrazione del clorito e del ferro aumenta progres-

sivamente;• la concentrazione del biossido di cloro residuo diminuisce

progressivamente.Si è osservato anche che nei serbatoi più lontani dagli impiantidi potabilizzazione l’aumento della concentrazione del ferro, ilconsumo di biossido di cloro e la formazione di cloriti sono

più marcati. Le osservazioni fatte sono indipendenti dal tipo dimateriale di cui è costituita la condotta, con cui l’acqua è a con-tatto, e gli andamenti osservati sembrano fisiologici delle retidi distribuzione.Per quanto riguarda le percentuali di formazione dei cloriti,queste aumentano all’aumentare della distanza del serbatoiodall’impianto ed i loro valori sono compresi tra il 40 e l’80%del biossido di cloro consumato.Dal confronto dei risultati relativi ai due impianti ed alle ri-spettive reti di distribuzione si può in generale concludere chela qualità dell’acqua in uscita dall’impianto di Donori subiscenelle reti di distribuzione un maggiore deterioramento rispettoalla qualità dell’acqua in uscita dall’impianto di Simbirizzi.

Questo effetto potrebbe essere ricondotto alle seguenti cause:• i volumi trattati e quindi erogati dall’impianto di Simbirizzi(portata trattata 1400 L s-1) sono molto maggiori rispetto a quellirelativi all’impianto di Donori (portata trattata 600 L s-1);

• la rete di distribuzione di Donori, che risale agli anni ’60, è più vecchia di quella di Simbirizzi, che risale invece agli anni’80, e pertanto è più soggetta a fenomeni di usura e corro-sione dei materiali;

• la rete di distribuzione di Donori è più estesa e più ramificatadi quella di Simbirizzi, come appare chiaramente dalle Fi-gure 1 e 2 e dalle Tabelle 1 e 2;

• i volumi erogati dai serbatoi di distribuzione della rete ac-quedottistica di Donori sono notevolmente minori dei vo-

lumi erogati dai serbatoi della rete acquedottistica diSimbirizzi (Tabella 3).

Dividendo e analizzando i rami costituenti le reti di distribu-zione nei singoli tratti, è stato possibile individuare i loro punticritici.In conclusione, i risultati ottenuti sono da intendersi preliminarie devono dare luogo ad un’indagine più approfondita delle retidi distribuzione. Infatti, poiché i dati elaborati relativi ai ser-

batoi riguardano soltanto l’acqua in uscita dagli stessi, non siha la possibilità di valutare quanto della variazione di un para-metro è da imputare al passaggio nella condotta e quanto è daimputare alla permanenza nel serbatoio. È quindi necessario

programmare un monitoraggio che preveda il controllo della

qualità dell’acqua sia in ingresso al serbatoio che in uscita daesso, al fine di mettere in atto le necessarie misure per ridurre,o al più minimizzare, i deterioramenti della qualità dell’acqua

183




lungo le reti di distribuzione. Si è evidenziato comunque comela rete di distribuzione, nel suo insieme, influisca sulle carat-teristiche delle acque distribuite.L’E.A.F., in concomitanza alla richiesta di deroga per il para-metro clorito per la sola rete di distribuzione di Donori, ha giàmesso in atto delle misure preliminari (sostituzione dei mate-riali in cemento amianto, sostituzione dei tratti di condotta piùvecchi e usurati) volte a diminuire la biossido di cloro richie-sta in rete e la conseguente formazione dei cloriti.

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D.Lgs 2 febbraio 2001 n. 31 (modificato dal D.Lgs 02/02/02 n. 27):Attuazione della direttiva 98/83/CE relativa alla qualità delle acquedestinate al consumo umano.

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Dati E.A.F., non pubblicati.

D.Lgs 11 maggio 1999 n. 152: Disposizioni sulla tutela delle acquedall’inquinamento e recepimento della direttiva 91/271/CEE con-cernente il trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva91/676/CEE relativa alla protezione delle acque dall’inquinamento provocato dai nitrati provenienti da fonti agricole.

Regione Autonoma della Sardegna – deliberazione n.40/12 del 26

agosto: Classificazione delle acque superficiali destinate alla pro-duzione di acqua potabile ai sensi dell’art. 7 del decreto legislativo11 maggio 1999, n. 152, così come modificato dal decreto legisla-tivo 18 agosto 2000 n. 258, recante “Disposizione sulla tutela delleacque dall’inquinamento e recepimento della direttiva 91/271 /CEEe della direttiva 91/676 /CEE”.

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Regione Autonoma della Sardegna – Assessorato Igiene e Sanità – Determinazione n.166/8.2 del 25 febbraio 2005: deroghe ai requi-siti di qualità, per il parametro cloriti, delle acque che alimentano più comuni della Sardegna, ai sensi del D.Lgs 31/2001.

CURRICULA

Alessandro Altea – Laureato in Chimica e Tecnologie Farmaceuti-che nel 2004 presso l’Università degli Studi di Cagliari. Collaboracon l’Ente Autonomo del Flumendosa dall’agosto 2004 e si occupa

delle analisi con IC.

Valeria Azara – Laureata in Ingegneria Chimica nel 2002 pressol’Università degli Studi di Cagliari con una Tesi dal titolo “Adsorbi-mento di composti fenolici su carbone attivo”. Collabora dal febbraio2003 con l’Ente Autonomo del Flumendosa occupandosi delle ana-lisi chimiche inerenti le attività di sperimentazione in impianto pilota.

Alessandra Carucci – Nel 1990 ha conseguito il titolo di Dottoredi Ricerca in Ingegneria Sanitaria; dal 1991 al 1998 è RicercatoreUniversitario in Ingegneria Sanitaria-Ambientale presso l’Università“La Sapienza” di Roma; dal 1998 al 2004 è Professore Associato edattualmente Professore Straordinario in Ingegneria Sanitaria-Am- bientale presso l’Università degli Studi di Cagliari. Ha sviluppato at-

tività di ricerca prevalentemente nel campo dei trattamenti biologicidelle acque reflue civili e industriali, con particolare riferimento ai processi di rimozione dei nutrienti, a studi cinetici e alla modelliz-zazione e al controllo di processo, ed in quello del trattamento dei ri-fiuti solidi urbani.

Alessio Giordano – Laureato in Ingegneria per l’Ambiente e il Ter-ritorio nel 2003, indirizzo Ambiente, presso l’Università di Cagliari,ha collaborato con L’Ente Autonomo del Flumendosa ad attività di ri-cerca nel campo della potabilizzazione delle acque. Attualmentesvolge la libera professione nel campo dell’ingegneria ambientale e ci-vile.

Paola Pin – laureata in Chimica nel 1992, funzionario dell’Ente Au-

tonomo del Flumendosa è responsabile dei controlli sulla qualità delleacque potabilizzate e distribuite dall’EAF. In particolare si occupa dal1997 delle problematiche relative alla formazione di sottoprodotti direazione in seguito alla disinfezione chimica durante i trattamenti di potabilizzazione.

Paola Piro – Laureata in Chimica nel 2001 presso l’Università degliStudi di Cagliari. Collabora con l’Ente Autonomo del Flumendosa dalmarzo 2003 e si occupa delle analisi all’ICP-OES e all’AAS.

Antonio Sanna – Perito Chimico collabora con l’Ente Autonomodel Flumendosa dal 2000 e si occupa di analisi chimiche e chimico-fisiche sulle acque grezze avviate alla potabilizzazione, sulle acque potabilizzate e distribuite.

Nicola Serra – Laureato in Ingegneria per l’ambiente e il territorio(nuovo ordinamento) nel 2006 presso l’Università degli Studi di Ca-gliari con una Tesi dal titolo “ Indagine sulla qualità delle acque po-tabili degli acquedotti di Simbirizzi e Donori in relazione allecaratteristiche delle reti di distribuzione” basata sull’attività di tiroci-nio svolta presso S.T.T.A. (Servizio Salvaguardia del Territorio e Tu-tela delle Acque) dell’Ente Autonomo del Flumendosa.

Paolo Vargiu – Laureato in Ingegneria per l’Ambiente e il Territo-rio nel 2000 presso l’Università di Cagliari con una tesi sui trattamentialternativi di disinfezione per il riutilizzo di acque reflue in agricol-tura, sviluppata presso le strutture e gli impianti dell’Ente Autonomodel Flumendosa, dal 2001 al 2005 ha collaborato presso lo stesso Ente

a programmi di ricerca nel campo del trattamento di potabilizzazionedi acque superficiali presso l’Impianto Pilota del Simbirizzi. Attual-mente svolge la libera professione nel campo dell’ingegneria ambientale.

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art.indagine acque potabilisardegna

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