Gestione delle risorse idriche

La gestione delle risorse idriche è diventata una questione cruciale, soprattutto in regioni come la Sicilia, dove la scarsità di piogge sta mettendo a dura prova le riserve d’acqua. Negli ultimi anni, la regione ha dovuto affrontare una crescente emergenza idrica, rendendo necessario un attento monitoraggio e trattamento delle risorse idriche per garantire l’accesso all’acqua potabile e irrigua per la popolazione e l’agricoltura.

Emergenza Idrica in Sicilia (Fonte: Ordini biologici in Sicilia)

Il 2023 è stato il quarto anno consecutivo con precipitazioni al di sotto della media storica di lungo periodo e anche i primi mesi di quest’anno, caratterizzati da temperature più alte e scarsità di piogge, hanno confermato finora questa tendenza. La carenza di piogge rende difficile ricaricare gli invasi naturali e artificiali, così come le falde sotterranee. A marzo 2024 in alcuni invasi dell’isola per uso potabile manca oltre il 90% dell’acqua (dati ANBI) e non va meglio per i bacini a uso irriguo. I dati dell’Autorità di Distretto Siciliana parlano di 299 milioni di metri cubi d’acqua invasata, cioè il 30% della potenzialità: è il valore più basso dal 2010.

In questo momento sono quasi un milione i siciliani che dovranno fare i conti con un piano di razionamento che prevedrà la riduzione forzata di forniture d’acqua potabile da parte di Siciliacque, la società che gestisce le reti idriche dell’isola, in 93 Comuni nelle province di Agrigento, Caltanissetta, Enna, Messina, Palermo e Trapani, dove già nelle scorse settimane era stata razionata l’acqua potabile. Sono previste riduzioni della portata d’acqua fra il 10% e il 45%.

E’ notizia recente quella della Delibera di Giunta di Governo n. 100 dell’11 marzo 2024, con la quale è stato dichiarato lo Stato di crisi e di emergenza regionale, per la grave crisi idrica nel settore potabile per le province di Agrigento, Caltanissetta, Enna, Messina, Palermo e Trapani.

Trattamento delle acque di origine sotterranea (Fonte: Ministero della salute)

I trattamenti di acque di origine sotterranea sono generalmente finalizzati alla rimozione di inquinanti chimici geogenici quali ferro e manganese, arsenico, fluoro, vanadio, boro o uranio o anche composti di origine antropica come tri- etetracloroetilene, ammoniaca, nitrati, pesticidi, cromo (VI).

  • Ossidazione
  • Sedimentazione
  • Coagulazione e Flocculazione
  • Scambio ionico
  • Filtrazione a sabbia e Adsorbimento a Carboni Attivi
  • Microfiltrazione
  • Ultrafiltrazione
  • Nanofiltrazione
  • Osmosi inversa
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Trattamento delle acque di origine superficiale (Fonte: Ministero della salute)

I trattamenti di potabilizzazione di acque superficiali richiedono generalmente tecnologie e processi complessi, correlati alla natura delle contaminazioni, sia naturali di origine microbiologica o chimica – come ammoniaca, sostanza organica, alghe, cianobatteri e cianotossine – che antropiche dovute ad acque reflue, attività agricole e industriali La criticità dei trattamenti è associata ai cambiamenti della composizione microbica o chimica delle acque dovuta a eventi climatici quali alluvioni o siccità.

  • Ossidazione
  • Sedimentazione
  • Coagulazione e Flocculazione
  • Filtrazione a sabbia e Adsorbimento a Carboni Attivi
  • Post-Disinfezione
  • Recupero delle acque con trattamento ad Osmosi inversa

DESALINIZZAZIONE

Al giorno d’oggi, la desalinizzazione è diventata una soluzione conveniente per far fronte alla carenza di acqua dolce tipica delle aree tropicali e di mare aperto.
La parte fondamentale del processo di desalinizzazione è la tecnologia ad OSMOSI INVERSA (RO).

La tecnologia ad Osmosi inversa si suddivide in due step:

  1. Pretrattamento
  2. Tecnologia a membrana

Pretrattamento

Il PRETRATTAMENTO include tutti i trattamenti necessari e fondamentali a monte dell’impianto ad osmosi inversa.

E’ fondamentale per:

  • il tempo di vita dell’impianto
  • minimizzare la pulizia chimica
  • minimizzare la frequenza di sostituzione delle membrane.

Ha dunque un impatto diretto sulle performance dell’impianto.

Tecnologia a membrana

La tecnologia a membrana è un termine generico per un certo numero di diversi processi di separazione molto caratteristici. Le membrane sono utilizzate sempre più spesso per la produzione di acqua trattata da acqua freatica, acqua di superficie o acqua di scarico. Il processo di separazione della membrana è basato sulla presenza di membrane semi permeabili.
Il principio è abbastanza semplice:
la membrana funge da filtro molto specifico che si lascia attraversare dall’acqua, mentre trattiene i solidi in sospensione ed altre sostanze.
Le membrane si comportano come una parete selettiva di separazione. Alcune sostanze possono passare attraverso la membrana, mentre altre sostanze sono catturate. Processo che avviene a basse temperature: permette il trattamento di materia sensibile al calore.

Basso consumo energetico:

la maggior parte dell’energia che necessaria è usata per pompare i liquidi attraverso la membrana

 

La filtrazione con membrana si può suddividere in:

MICROFILTRAZIONE – ULTRAFILTRAZIONE
• Rimozione particelle di grandi dimensione • Alto rendimento
• Basse differenze di pressioni

NANOFILTRAZIONE – OSMOSI INVERSA
• Non funziona secondo il principio dei pori • Rimozione sali dall’acqua • Alte differenze di pressioni


L‘Osmosi Inversa, comunemente denominata RO, è un processo in cui l’acqua viene demineralizzata scorrendo sotto pressione attraverso una membrana semipermeabile.

Permeabile
la membrana è permeabile ad alcune specie (molecole d’acqua)

Non Permeabile
la membrana non è permeabile ad alcune specie (ioni disciolti ed altri contaminanti)

Osmosi inversa

Una membrana semipermeabile è posta tra 2 scomparti. Per raggiungere l’equilibrio (stessa concentrazione di sali in entrambi i lati della membrana, regola fondamentale della natura), l’acqua passerà dal compartimento dell’acqua pura a quello contenente il sale, per diluire la soluzione salina.