Locale tecnico di un grande parco acquatico (foto Acquapark).

Il trattamento meccanico si occupa della filtrazione e circolazione che rappresenta uno dei momenti fondamentali affinché l’acqua sia sempre limpida, cristallina e serve per l’eliminazione di tutte le impurità che si trovano in sospensione o disciolte, invece il trattamento chimico si occupa di tutti i contaminanti microbiologici e organici e dell’equilibrio minerale dell’acqua.

Trattamento meccanico

Il trattamento meccanico permette l’eliminazione delle impurità all’interno del filtro ed è caratterizzato da due principali meccanismi che sono di natura:

Semplice, con il classico fenomeno di vagliatura, quando le dimensioni degli elementi da filtrare risultano maggiore dello spazio interstiziale tra i granuli di sabbia che costituiscono il riempimento del filtro;

Complessa, quando entrano in gioco diversi fenomeni di natura chimico-fisici, le forze intermolecolari di Van Der Waals, i moti convettivi e browniani, i quali interagiscono singolarmente o simultaneamente tra gli elementi da filtrare e i granuli che costituiscono le masse filtranti, fanno sì che le particelle di dimensioni inferiori rimangono intrappolate e possono essere facilmente trattenute all’interno dello spazio interstiziale.

Pertanto la filtrazione, che è il metodo fisico-meccanico per separare un solido dal liquido, agisce sotto l’azione di una differenza di pressione (Δp), che determina il passaggio del liquido da filtrare attraverso lo strato filtrante, applicando una pressione a monte e creando una depressione a valle.

Questo processo è caratterizzato dall’equazione della filtrazione di Darcy:

Q = A * Δp/ƞ * R

dove:

Q = portata in volume di filtrato per unità di tempo;

A = superficie del filtro;

Δp = pressione differenziale;

ƞ = viscosità della sospensione;

R = resistenza specifica del mezzo filtrante equivalente al rapporto tra lo spessore del mezzo filtrante l e la relativa permeabilità K (l/k).

La velocità con la quale il liquido passa attraverso il mezzo filtrante dipende in ordine crescente: 1) dalla temperatura; 2) dalla viscosità e dalla torbidità del fluido da filtrare; 3) dal diametro dei pori del mezzo filtrante; 4) dalla differenza di pressione (Δp) che si stabilisce ai due lati del mezzo filtrante.

Un’altra equazione che ci permette di determinare l’efficienza della filtrazione è quella con cui si mettono in correlazione i tempi di ricircolo e l’inquinamento totale, questo ci permette di individuare l’inquinamento residuale:

R = (1/2,718)^ETR

dove:

R = inquinamento residuale in rapporto all’inquinamento che arriva nelle 24 ore;

ETR = il numero dei passaggi della totalità dell’acqua della piscina all’interno del nostro sistema di filtrazione nelle 24 ore.

È intuitivo, considerando che (1/2,718) = 0,3679 è una costante, che il valore dell’inquinamento residuale risulta tanto più basso quante più volte l’acqua della piscina passa attraverso il sistema di filtrazione:

ETR =1                R= 0,3679¹  = 0,3679 = 36,79%

ETR =2                R= 0,3679²  = 0,1353 = 13,53%

ETR =3                R= 0,3679³  = 0,0497 =   4,78%

ETR =4                R= 0,3679⁴  = 0,0183 =   1,83%

Riferimenti normativi

Si sono introdotti con l’equazione residuale i tempi di filtrazione, pertanto è opportuno specificare cosa prevedono le normative in riguardo.

A livello normativo, burocratico e quindi amministrativo, per la progettazione e la successiva autorizzazione, le piscine sono suddivise in due macro aree, piscine pubbliche e domestiche, che attualmente sono regolamentate da due distinte serie di norme tecniche:

1. A) per le piscine pubbliche la UNI 10637:2016 avente per oggetto “Requisiti degli impianti di circolazione, filtrazione, disinfezione, e trattamento chimico dell’acqua di piscina“;
2. B) per le piscine domestiche la UNI EN 16582-1-2-3:2015 avente per oggetto: parte 1: “Requisiti generali inclusi i metodi di sicurezza e di prova“; parte 2: “Requisiti specifici inclusi i metodi di sicurezza e di prova per piscine interrate“; parte 3: “Requisiti specifici inclusi i metodi di sicurezza e di prova per piscine fuori terra“; e la UNI EN 16723-1-2-3:2016 avente per oggetto: parte 1: “Sistemi di filtrazione – Requisiti e metodi di prova“; parte 2: “Sistemi di circolazione – Requisiti e metodi di prova“; parte 3: “Trattamento dell’acqua – Requisiti“.

Da questo prospetto si evince che uno degli aspetti fondamentali che tutte le norme mettono in evidenza è l’obiettivo della qualità dell’acqua dal punto di vista igienico-sanitario, prevedendo una serie di sistemi tecnologici e dimensionali che coinvolgono la circolazione, la filtrazione, la disinfezione ed il trattamento chimico e l’altro aspetto, non meno importante, la sicurezza in piscina.

Entrando più nel merito, possiamo evidenziare quali sono le categorie di piscine che ogni normativa va ad attenzionare. Per le piscine pubbliche la classificazione è la seguente:

Tipo A: piscine aperte al pubblico o ad un’utenza identificabile con o senza il pagamento del biglietto di ingresso. Sono suddivise in:

• Categoria A1: piscine pubbliche, come quelle comunali.
• Categoria A2: piscine ad uso collettivo, inserite in strutture adibite principalmente ad altre attività ricettive o al servizio della collettività (alberghi, agriturismi, campeggi, palestre, scuole, caserme, etc.).
• Categoria A3: piscine per il gioco acquatico.

Tipo B:  piscine condominiali, destinate all’uso esclusivo degli abitanti del condominio e dei loro ospiti, esclusi i condomini fino a 4 unità abitative.

Tipo C: piscine ad uso riabilitativo e curativo, collocate all’interno di strutture propedeutiche. (Queste tipologie di piscine sono escluse dalla norma, anche se hanno come punto di riferimento l’applicazione delle caratteristiche dell’acqua della piscina, in base all’allegato 1 tabella A dell’Atto d’Intesa tra Stato e Regioni del 16 gennaio 2003, ed eventuali variazioni devono essere valutate dalla Direzione Sanitaria).

Dopo questa classificazione si ha anche una differenziazione, in base alla tipologia della vasca, dell’attività prevalente e della sua altezza.

Da questa suddivisione si determinano i vari tempi di ricircolo che sono l’elemento essenziale per il dimensionamento dell’impianto di filtrazione e di circolazione:

Per le piscine domestiche, la norma UNI EN 16713-2 al punto 4.2 prevede che, la portata nominale di filtrazione deve essere calcolata utilizzando la seguente formula:

Q= V/T_T0

dove:

Q  è la portata nominale del sistema di filtrazione espresso in mc/h;

V è il volume della piscina in mc;

T_T0 è il tempo di ricambio del volume della piscina che deve essere non superiore alle 8 h.

Si nota che, tra le due tipologie di piscine pubbliche e domestiche, i tempi di filtrazione e di circolazione sono notevolmente diversi, più restrittivi per le piscine pubbliche, con maggiore attenzione per le vasche che hanno una profondità più bassa, meno limitativi per le piscine domestiche in cui il carico inquinante derivante dai bagnanti è meno rilevante.

Mettendo in correlazione l’equazione di Darcy, l’equazione dell’inquinamento residuale e la velocità di filtrazione – valutazioni prettamente matematiche – si comprende che bisogna prestare la massima attenzione nel dimensionamento dell’impianto di filtrazione della piscina ed avere la massima cura, sia nella scelta del tipo di filtro, sia nella scelta delle masse filtranti, che nell’esatto dimensionamento della portata e prevalenza delle pompe di ricircolo, perché da tutte queste scelte dipendono, oltre alla qualità dell’acqua, anche la quantità di acqua da utilizzare per i lavaggi.

Il trattamento chimico

Solo un accenno sull’azione del trattamento chimico con una riflessione: meno prodotti chimici vengono ad essere utilizzati nel trattamento della piscina, meno sottoprodotti indesiderati si ritrovano nell’acqua.

Per raggiungere questo risultato si ha bisogno di un efficiente sistema di monitoraggio e dosaggio dei prodotti chimici che vengono ad essere utilizzati.

Sul monitoraggio e dosaggio sono da preferire apparecchiature che mettono in correlazione alcuni parametri tra di loro in modo tale che, al variare di uno, automaticamente si ha il riscontro dell’altro.

I principali parametri che necessitano essere monitorati sono:

1. il cloro libero
2. il cloro totale
3. il pH
4. il potenziale Redox
5. la temperatura
6. la conducibilità

Quest’ultimo parametro, ancora non inserito nell’allegato 1 tabella A dell’Atto d’Intesa del 2003, permetterebbe di monitorare la salinità e quindi la densità dell’acqua della piscina: questa infatti aumenta progressivamente, anche effettuando i necessari ricambi, per i prodotti chimici che vengono utilizzati per il trattamento, causando la progressiva riduzione della velocità di filtrazione e di conseguenza la diminuzione della portata di ricircolo (vedi l’equazione sulla filtrazione di Darcy). Si corre il rischio così di non rispettare a pieno i tempi dettati dalla normativa.

Si è evidenziato che la piscina è governata da tanti equilibri, meccanici, matematici, chimici, ecc., che devono essere previsti, studiati ed elaborati nella fase più importante, quella della progettazione. In tal modo si arriverà, rispettando le normative vigenti, alla realizzazione di una piscina senza problemi di gestione ed in sicurezza.

(Giuseppe Poeta, membro del Consiglio Direttivo di Assopiscine, è titolare di Tecno Acque, azienda di consulenza progettazione e realizzazione di impianti ecologici, trattamento acque e piscine e centri benessere).

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