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Gli impianti di potabilizzazione dell'area pistoiese - Tania Macchi -

IL TERRITORIO DEL COMUNE DI PISTOIA
Superficie: 237 Kmq
90.147 abitanti residenti
Densità: 381 ab./Kmq

Il territorio dei comuni dell’area pistoiese, compreso tra i 40 e i 1.611 metri sul livello del mare, è costituito da due zone con caratteristiche molto diverse. La pianura è contrassegnata dalla presenza  dei principali centri abitati e da una estesa campagna urbanizzata  nella quale si concentrano le più importanti attività economiche; la collina e la montagna  sono invece contraddistinte da numerosi e piccoli paesi dove, specialmente nel periodo estivo, si registra un notevole incremento della popolazione.

Il fabbisogno idrico

Il fabbisogno idrico locale è andato costantemente aumentando in maniera direttamente proporzionale alla popolazione residente, alle attività produttive e anche ai consumi individuali; in estate la situazione viene aggravata dall’irrigazione di orti e giardini. Particolarmente rilevanti sono i problemi presenti nelle località collinari e montane dove, rispetto al passato, la presenza di un elevato numero di “seconde case” provoca una forte variazione stagionale della popolazione e conseguentemente dei consumi.

Le risorse idriche

Le risorse idriche tradizionalmente utilizzate per l’approvvigionamento della pianura sono quelle superficiali, in particolare i torrenti  Ombrone, Vincio di BRANDEGGIO e Bure di Baggio. Queste risorse presentano una forte variabilità stagionale tanto che vanno incontro a ricorrenti periodi di secca estiva. Per fronteggiare questa situazione sono stati realizzati nella piana numerosi pozzi (principalmente quelli afferenti al campo pozzi Pontelungo) ed alcuni invasi stagionali.
Le recenti crisi idriche, in particolare quella del 2003, hanno evidenziato la necessità di garantire una maggiore sicurezza ed affidabilità  al sistema acquedottistico; a questo scopo  sono state realizzate importanti infrastrutture definite  “l’autostrada dell’acqua”.
Si tratta di un vero e proprio acquedotto metropolitano in grado di integrare i sistemi idrici della pianura, in primo luogo quelli delle principali città dell’area metropolitana Firenze-Prato-Pistoia. Lo scopo de “l’autostrada dell’acqua” è quello di razionalizzare il sistema acquedottistico rendendolo capace di  far fronte ad eventuali situazioni locali di crisi idrica. Con questo sistema è possibile integrare i consumi di un’area utilizzando le risorse presenti altrove. I particolare per l’area pistoiese la principale integrazione proviene dall’acquedotto di Prato, alimentato da acqua di falda.
Le  zone collinari e montane sono invece alimentate dalle tradizionali sorgenti in quota; in questo caso, soprattutto a ragione della conformazione del territorio, non è possibile pensare a sistemi di interconnessione dei singoli acquedotti e, solo in alcune località si possono realizzare nuovi approvvigionamenti. In alcuni casi d’estate a causa della siccità delle sorgenti locali, si deve ricorrere necessariamente all’uso delle autobotti.
Le fonti di approvvigionamento di origine superficiale (torrenti, invasi, ecc), rispetto a quelle sotterranee (pozzi, sorgenti) sono maggiormente sottoposte ad inquinamenti che ne compromettono la qualità e pertanto, prima di essere destinate al consumo umano, devono essere sottoposte ad opportuni trattamenti di potabilizzazione, che principalmente possono essere ricondotti a: sedimentazione, flocculazione, filtrazione su sabbia, filtrazione su carbone attivo, disinfezione. Questi processi , applicati in toto o in parte a seconda delle caratteristiche qualitative delle risorse idriche, sono indispensabili per rendere potabili le acque superficiali, secondo quanto previsto dalla normativa in vigore per le acque destinate al consumo umano (Decreto Legislativo n° 31 del 2/1/2001).
Le fonti di approvvigionamento di origine sotterranea, pur non essendo immuni da inquinamenti,  sono in genere maggiormente protette e pertanto, in linea generale,  necessitano di minori trattamenti per essere rese potabili; in molti casi è sufficiente la sola disinfezione.

Il sitema acquedottistico

Il sistema acquedottistico risulta molto esteso dato che la popolazione servita è circa il 90% del totale. Molto sviluppato ed articolato risulta anche il sistema di approvvigionamento, adduzione, potabilizzazione e DISTRIBUZIONE che conta: circa 500 sorgenti, 100 pozzi, 5 invasi, 6 impianti di potabilizzazione  di livello complesso, 500 km di condotte di adduzione e 2500 Km di condotte di DISTRIBUZIONE.

Gli impianti di potabilizzazione di Pistoia

I principali impianti di potabilizzazione presenti sul territorio pistoiese sono 5: impianto Prombialla, impianto Selvascura, impianto Gello, impianto Bussotto, impianto Pontelungo.

IMPIANTO DI POTABILIZZAZIONE PROMBIALLA

Alimentato  da: TORRENTE OMBRONE+SORGENTI+RISORGIVE+GALLERIE DRENANTI
Serve: PISTOIA, PIANURA
Potenzialita’ max: 120 l/sec - 10368 m3/giorno

L’impianto di potabilizzazione di Prombialla , costruito nel 1936, ricopre un ruolo importante nel sistema che alimenta la rete idrica della città di Pistoia. Normalmente eroga 90 litri al secondo di acqua potabile (tre milioni di metri cubi ogni anno), che rappresentano un terzo del fabbisogno totale della città. L’acqua prodotta dalla centrale, posta a 240 metri s.l.m., raggiunge il centro storico per caduta, seguendo la forza di gravità.
L’ impianto è alimentato principalmente dal torrente Ombrone. L’opera di presa è costituita da una griglia di protezione e da una struttura situata a circa 50 m a valle, all’interno della quale è alloggiato un torbidimetro per la messa a scarico della presa diretta in caso di valori di torbidità troppo alti e comunque non trattabili dall’impianto stesso. L’acqua per gravità defluisce tramite una tubazione in pressione al ripartitore idraulico. All’impianto è convogliata anche una tubazione che raccoglie le acque provenienti  da 3 sorgenti, 5 risorgive, 2 gallerie drenanti,  4 tubi drenanti (che raccolgono acqua di sub-alveo dell’Ombrone).
Dal ripartitore idraulico l’acqua del torrente viene inviata (insieme a quella proveniente da sorgenti, risorgive e gallerie drenanti) a 4 sgrossatori/ossigenatori , costituiti da una massicciata di ghiaia d’elevata pezzatura, con lo scopo di trattenere le particelle solide più grossolane presenti nell’acqua. All’interno di questo comparto  vengono aggiunti l’ipoclorito di sodio (pre-clorazione), con funzione disinfettante/battericida esplicata grazie al suo potere ossidante, e il policloruro di alluminio, con funzione flocculante nei confronti dei solidi sospesi che rendono l’acqua torbida.
L’acqua viene poi inviata a 4 decantatori (vasche di flocculazione a cielo aperto) in parallelo fra loro, dove inizia il processo di flocculazione delle particelle solide in sospensione, che si aggregano fra loro e precipitano sottoforma di grandi fiocchi sul fondo delle vasche, con lo scopo finale di ottenere un affluente chiarificato. Il flusso dell’acqua nelle vasche di flocculazione è ascensionale; pertanto l’acqua trattata viene raccolta da un canale sfioratore posto alla sommità dei decanatatori ed inviata a 12 vasche di sedimentazione in parallelo dove il processo di flocculazione viene portato a termine.
Successivamente l’acqua passa in 12 filtri rapidi a sabbia in parallelo. Il processo di filtrazione su sabbia è di tipo meccanico e serve sia per la definitiva rimozione dei fiocchi in sospensione (flocculato) sia per trattenere eventuali  solidi residui in sospensione. I letti filtranti sono composti di tre strati sabbia con varie granulometrie. L’acqua, con flusso discendente, attraversa la sabbia che trattiene il che il flocculato residuo, che tende ad intasare gli strati di sabbia provocando l'aumento del livello dell’acqua all'interno del filtro. Raggiunto l’intasamento massimo ammesso e prima che avvenga il rilascio d’acqua torbida dai filtri, si procede al lavaggio in controcorrente della sabbia. Il lavaggio consiste in una successione di flussi d’aria compressa e acqua che attraversano la sabbia in controcorrente con lo scopo di rimuovere quanto questa ha trattenuto.
Dopo la filtrazione su sabbia, l’acqua viene convogliata in un serbatoio dove viene nuovamente disinfettata con ipoclorito di sodio (post-clorazione), che grazie all’adeguato tempo di contatto esplica a pieno la sua azione battericida.


SCHEMA IDRAULICO ATTINGIMENTI

 

LEGENDA:
DD   =  DERIVAZIONE DIRETTA TORRENTE OMBRONE
L1    =  LINEA ACQUA DI SORGENTE
L2    =  LINEA DERIVAZIONE DIRETTA
PS    =  SOLLEV. DA TUBI DRENANTI
PV   =  SOLLEV. SERRA A VALLE
PR   =  POZZETTO RACCOLTA E MISURA
PD   =  POZZETTO CON SGRIGLIATORE AUTOMATICO.
PI     =  POZZETTO D’INTERRUZIONE
PR    =  POZZETTO DI RIUNIONE
PS1  =  POZZETTO DI MANOVRA A SCARICO E MISURA.
RS1  =  RISORGIVA SERRA ALTA
RS2  =  RISORGIVA SERRA ALTA BIS
RS3  =  RISORGIVA SERRA BASSA
S1    =  SORGENTE SAMMOMME’
S2    =  SORGENTE RERRA ALTA
S3    =  SORGENTE DELLA GALLERIA
TD   =   TUBI DRENANTI

IMPIANTO DI POTABILIZZAZIONE SELVASCURA

Alimentato da: POZZI+GALLERIE+TORRENTE OMBRONE
Serve: PISTOIA CITTA’
Potenzialità max: 160 l/sec. - 13824 m3/giorno

La linea principale di produzione della centrale Selvascura è ricavata principalmente dall’emungimento d’acqua da 5 pozzi e da 3 gallerie sotterranee (che drenano acqua di sub-alveo del torrente Ombrone)  tramite pompe sommergibili o drenanti. L’emungimento dai pozzi e dalle gallerie varia con le stagioni.  L’acqua emunta viene disinfettatata con ipoclorito di sodio e convogliata direttamente nel serbatoio di Selvascura Bassa.
La linea secondaria di produzione attinge dal torrente Ombrone.
L’acqua prelevata presso l’opera di presa del torrente,  convoglia dentro un pozzetto, all’interno del quale è alloggiato un torbidimetro che analizza in continuo l’acqua in ingresso e che chiude la presa qualora il carico dei solidi sospesi superi il limite trattabile dall’impianto. L’acqua prelevata dal torrente per gravità defluisce a 2 laghetti di sedimentazione dove subisce un processo di prima precipitazione dei solidi sospesi; tramite un sistema di drenaggio posto sul fondo, l’acqua dei laghetti va anche ad alimentare i pozzi e le gallerie drenanti posti qualche metro sotto ai laghetti stessi. L’acqua di superficie dei laghetti viene invece aspirata con delle pompe, disinfettata con ipoclorito di sodio (pre-clorazione) e inviata al vero e proprio impianto di potabilizzazione  formato da due linee in parallelo, ognuna composta da due filtri rapidi a sabbia e uno a carbone.
Il processo di filtrazione su sabbia è utilizzato per la rimozione della torbidità residua. I serbatoi contengono una massa filtrante di sabbia silicea, la cui granulometria viene scelta in base alle caratteristiche dell’acqua da trattare..
Il flusso all'interno dei filtri è discendente, l’acqua attraversa la sabbia che trattiene le sostanze in sospensione e pertanto riduce la torbidità.
I solidi trattenuti dalla massa filtrante tendono ad intasare lo strato di sabbia e ad aumentare la differenza di pressione tra l’ingresso e l’uscita del filtro facendo crescere l’altezza dell’acqua nei filtri. Raggiunto l’intasamento massimo ammesso e prima che avvenga il rilascio d’acqua torbida dai filtri, occorre fare un lavaggio in controcorrente della sabbia. 
L’acqua in uscita dai filtri a sabbia viene avviata alla filtrazione su carbone attivo.
Periodicamente i filtri a carbone devono essere sottoposti a lavaggio, che consiste in un’immissione d’acqua in controcorrente e che ha il solo scopo di rimuovere i solidi trattenuti,  mentre non è efficace per la rimozione delle sostanze adsorbite; queste ultime possono essere rimosse solo tramite trattamenti termici (rigenerazione).
L’acqua in uscita dalle 2 linee di potabilizzazione viene trattata con ipoclorito di sodio e  poi convogliata nel serbatoio Selvascura Bassa, dove si miscela con quella proveniente dai pozzi e dalle gallerie; qui subisce l’ultima fase del trattamento, la post-clorazione sempre con ipoclorito di sodio.

SCHEMA IDRAULICO ATTINGIMENTI E TRATTAMENTO

 

SCHEMA IDRAULICO FILIERA DI TRATTAMENTO

IMPIANTO DI POTABILIZZAZIONE GELLO

Alimentato da: TORRENTE VINCIO DI BRANDEGLIO.
Serve: PISTOIA CITTA’
Potenzialita’ max: 100 l/sec. - 8640 m3/giorno

La linea principale del processo di potabilizzazione attinge direttamente dal torrente Vincio di Brandeglio.
L’opera di presa è costituita da una griglia di protezione e da una struttura situata a circa 550 m a valle. All’interno di tale struttura è alloggiato un torbidimetro per la messa a scarico della presa diretta in caso di valori non trattabili dall’impianto. L’acqua per gravità defluisce all’Invaso della Giudea e/o alla centrale di potabilizzazione di Gello, precisamente alla vasche di flocculazione.
La linea secondaria del processo di potabilizzazione attinge dal bacino della Giudea.
L’opera di presa è costituita da una boa galleggiante ancorata alla sponda est del bacino. A tale boa è attaccata una pompa di prelievo che spinge l’acqua all’interno di un serbatoio denominato “Vasca Tonda”. Da questa vasca l’acqua viene dirottata l’acqua alle vasche di flocculazione.
Si tratta di vasche a cielo aperto in cemento nelle quali viene aggiunto sia ipoclorito di sodio con funzione disinfettante (pre-clorazione) sia un prodotto flocculante (policloruro d’alluminio 10%) che permette la precipitazione dei solidi sospesi che rendono l’acqua torbida. Il dosaggio del flocculante avviene in automatico, tenendo conto dei parametri di processo come portata e torbidità. All’interno delle vasche agiscono i “pulsator” che sono attrezzature capaci di rendere regolare la circolazione dell’acqua in vasca evitando la creazione di moti turbinosi e di  mantenere il fango sotto forma di una massa in espansione. L’acqua, muovendosi dal basso verso l’alto, può attraversare in maniera uniforme e regolare la nuvola di fango. Per questi motivi questo apparecchio è usato in presenza di precipitati fragili che verrebbero rotti da una agitazione più violenta e permette di avere una velocità ascensionale maggiore. L’acqua trattata è raccolta da un canale sfioratore posto alla sommità ed inviata sui filtri rapidi a sabbia.
Il processo di filtrazione su sabbia è utilizzato per la rimozione della torbidità residua o per trattenere il flocculato che può fuoriuscire dalle vasche di flocculazione. L'acqua, con flusso discendente, attraversa la sabbia che trattiene il particolato.
I solidi ritenuti tendono ad intasare gli strati di sabbia all’interno dei filtri. Pertanto l’altezza dell’acqua sui filtri aumenta, facendo diminuire il volume trattato. Raggiunto l’intasamento massimo ammesso e prima che avvenga il rilascio d’acqua torbida dai filtri, si deve fare un lavaggio in controcorrente della sabbia.
Il lavaggio consiste in una successione di flussi d’aria e acqua che attraversano la sabbia in controcorrente con lo scopo di rimuovere i solidi trattenuta dalla sabbia.
Dopo il trattamento su carbone attivo l’acqua viene accumulata in un serbatoio dove viene eseguita la post-clorazione con biossido di cloro.

 

IMPIANTO DI POTABILIZZAZIONE BUSSOTTO

Alimentato  da: TORRENTE BURE DI BAGGIO.
Serve: PISTOIA CITTA’
Potenzialita’ max: 45 l/sec. - 3888 m3/giorno

La linea principale di processo di potabilizzazione attinge dal torrente Bure di Baggio.
L’opera di presa è costituita da una calla d’attingimento e da una struttura situata a circa 60 m a valle, all’interno della quale si trova alloggiato un torbidimetro per la messa a scarico della presa diretta in caso di valori di torbidità non trattabili dall’impianto stesso. L’acqua per gravità defluisce in  due vasche di sedimentazione in serie a cielo aperto in cemento, dove avviene la sedimentazione dei solidi sospesi che rendono torbida l’acqua. Dalla seconda vasca viene pompata l’acqua per essere inviata ai filtri rapidi a sabbia, contenenti sabbia silicea. In questo caso in testa ai filtri a sabbia vengono aggiunti sia il flocculante che l’ipoclorito di sodio (pre-clorazione).
Il processo di filtrazione su sabbia è utilizzato per la rimozione della torbidità residua, processo favorito dall’uso del flocculante. Il flusso dell'acqua all'interno del filtro è discendente. I solidi trattenuti tendono ad intasare gli strati di sabbia all’interno dei filtri. Pertanto l’altezza dell’acqua sui filtri aumenta facendo diminuire il volume trattato. Raggiunto l’intasamento massimo ammesso e prima che avvenga il rilascio d’acqua torbida dai filtri, si deve un lavaggio in controcorrente della sabbia.
Il lavaggio consiste in un’immissione d’acqua a pressione che attraversa la sabbia in controcorrente con lo scopo di rimuovere i solidi trattenuti dalla sabbia.
L’acqua in uscita dai filtri a sabbia passa poi al trattamento su carbone attivo ed infine accumulata in un serbatoio dove viene sottoposta alla disinfezione con biossido di cloro (post-clorazione).

SCHEMA IDRAULICO ATTINGIMENTI E TRATTAMENTO

SCHEMA IDRAULICO FILIALE DI TRATTAMENTO

 

 

IMPIANTO DI POTABILIZZAZIONE PONTELUNGO

Alimentato da:POZZI PONTELUNGO, POZZI CAMPO DI VOLO, POZZI FLORI, POZZI  EXPOMOTER, POZZI SAN PANTALEO
Serve: PISTOIA PERIFERIA SUD, ZONA INDUSTRIALE, PIANURA
Potenzialita’ max:140 l/sec - 12096 m3/giorno

La linea principale di processo di potabilizzazione attinge dai pozzi dei campo-pozzi: Pontelungo, Campo di Volo, Flori, Expomoter e San Pantaleo.
Considerata la buona qualità dell’acqua emunta dei pozzi, dal punto di vista del trattamento è sufficiente un  semplice processo di dissabbiatura a gravità e la  disinfezione finale con ipoclorito di sodio (post-clorazione), che avviene nel serbatoio di accumulo dell’impianto.

SCHEMA IDRAULICO ATTINGIMENTI