Convegno GEAM - Acque minerali e di sorgente: idrogeologia, captazione e protezione - Torino, 27 Novembre 2013

1. Convegno su
Acque minerali e di sorgente:
Idrogeologia, captazione e
protezione
Torino, 27 novembre 2013
Dott. Ing. Emanuele Roccia

2. SOMMARIO
1) Accesso alla risorsa: due esempi concreti
2) Cantiere, impiantistica e strumentazione in sorgente
3) Scelta dei materiali e loro caratteristiche
4) Dalla sorgente allo stabilimento: opere di
adduzione, stoccaggio e distribuzione
5) Accorgimenti e metodi per la salvaguardia della risorsa idrica
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3. 1) ACCESSO ALLA RISORSA: DUE ESEMPI CONCRETI
a) Tipologia di sorgente: per limite di permeabilità
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4. Tipologia opera di presa: bottino di presa
• Accurata rimozione del materiale detritico e d’alterazione al fine di mettere a giorno
la roccia intorno alla scaturigine
• Rimozione di parte della roccia stessa, praticando un vano relativamente ampio
che fungerà da vasca di raccolta, realizzata in cemento armato
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5. • Dalla vasca di raccolta l’acqua passa ad un sistema costituito da due serbatoi
(uno di decantazione ed uno di carico)
• L’acqua verrà quindi convogliata verso lo stabilimento tramite apposita tubazione;
sono previste anche valvole di manovra e tubazioni di scarico necessarie per la
pulizia periodica dell’opera di presa
VETRO
ANTISFONDAMENTO
SERBATOI
TUBAZIONE DI
SCARICO
TUBAZIONI DI
ADDUZIONE IN
STABILIMENTO
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7. b) Tipologia di sorgente: per soglia di permeabilità
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8. Tipologia opera di presa: drenaggi suborizzontali
• Realizzazione di n fori di lunghezza opportuna eseguiti con apposita trivella
• Installazione di tubi filtro con specifica finestratura funzione del tipo di acquifero; la
superficie filtrante infatti condiziona notevolmente la velocità dei filetti fluidi attraverso
le finestrature
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9. • Isolamento e impermeabilizzazione della parte di parete su cui insistono i dreni
con apposita malta osmotica;
• Allacciamento dei dreni con il sistema di serbatoi descritti
precedenza, all’interno di apposito casotto in muratura o cemento armato
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10. 2) CANTIERE, IMPIANTISTICA E STRUMENTAZIONE IN
SORGENTE
La realizzazione di un’opera di presa in sorgente necessita di una serie di fasi
preliminari:
• Progettazione dell’opera di presa:
 Studio idrogeologico preliminare al fine di individuare con precisione la
tipologia di sorgente, le portate e il suo comportamento idrodinamico
 Scelta della tipologia di opera, funzione del tipo di sorgente da captare
 Dimensionamento di serbatoio, tubazioni e locali
 Scelta dei materiali e della strumentazione necessari
 Stesura dei disegni di progetto
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11. • Allestimento del cantiere:
 Realizzazione della pista forestale e dei piazzali per il deposito di
materie prime e attrezzature
Installazione dei container e dei servizi necessari
 Trasporto delle macchine e delle attrezzature necessarie alla
realizzazione dei lavori
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12. Data la particolare posizione dei cantieri in questione, solitamente situati in alta
montagna, con una morfologia piuttosto acclive, la logistica diventa un fattore molto
sensibile e da gestire in maniera oculata.
Nel caso in cui non sia possibile
raggiungere il cantiere attraverso i normali
macchinari da cantiere, si rende necessario
l’utilizzo di elicotteri per il trasporto di
materiali, mezzi e uomini.
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13. Si passa quindi alla fase operativa della captazione della risorsa e alla successiva
costruzione del fabbricato in cui sarà collocato il sistema di serbatoi.
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14. Idroricerche si occupa anche dell’installazione e messa in opera di tutta la parte di
strumentazione elettronica e automazione a servizio dell’opera di presa
Molti inquinanti di tipo chimico, fisico
e microbiologico sono facilmente
assorbiti dai solidi sospesi
al crescere della torbidità
cresce la probabilità di
inquinamento
TORBIDIMETRO
Il sistema prevede un meccanismo che mette a
scarico la sorgente attraverso apposite valvole
automatizzate nel momento in cui lo strumento
rileva un valore di torbidità maggiore di quello
prefissato.
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15. Conducibilità
SONDA MULTIPARAMETRICA
Temperatura
Portata
Il rilevamento di questi tre parametri è previsto dalle normative
INTERVALLO DI RILEVAZIONE  OGNI 4 ORE
3 DATI REGISTRATI OGNI 4 ORE
540 DATI COMPLESSIVI OGNI MESE
6’480 DATI COMPLESSIVI OGNI ANNO
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16. VS
Accesso diretto alla sonda
con cavo USB
Accesso remoto ai dati
tramite SIM-card
Possibilità della completa gestione
in remoto dei dati registrati
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17. APPARATI DI TELEGESTIONE
Datalogger GSM/GPRS con I/O
integrato e funzioni di telecontrollo
Idroricerche sta promuovendo un metodo di gestione integrale in remoto di tutti i dati
registrati su impianti, sorgenti e opere di presa.
Attraverso qualsiasi browser Web su smartphone, tablet, computer è possibile
accedere alle applicazioni ed ai database memorizzati sul server gestito e
controllato da Idroricerche.
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18. Un altro importante sistema di sicurezza che Idroricerche ha implementato nella
maggior parte delle opere di presa è il sistema di antintrusione:
SCARICO DELLA
SORGENTE
SENSORE DI RILEVAMENTO UBICATO IN
CORRISPONDENZA DELL’ACCESSO
ALL’OPERA DI PRESA
INVIO DI SMS AL
PERSONALE AUTORIZZATO
Il ripristino delle condizioni precedenti
(chiusura degli scarichi) non è automatico
ma è riservato al solo personale
autorizzato.
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19. 3) SCELTA DEI MATERIALI E LORO CARATTERISTICHE
Secondo il Decreto del Ministero della Sanità del 21 marzo 1973 i tipi di acciai
inossidabili che possono essere impiegati per il contatto con acque potabili, e più in
generale con gli alimenti, sono i seguenti:
ACCIAI INOX
AUSTENITICI
(AISI 300)
ACCIAI INOX
FERRITICI
(AISI 400)
almeno 12% in peso di Cromo
riduzione % in peso di Cr
facilmente
ossidabile, permette la
formazione di un sottile film
protettivo
Riduzione della resistenza
alla corrosione
Maggiore resistenza all’ossidazione
e alla corrosione chimica
Meno adatti all’utilizzo con
acque minerali
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20. Per gli acciai inox, vengono generalmente adottate le denominazioni stabilite
dall’unificazione AISI (American Iron and Steel Institute, USA), che si avvale di numeri
costituiti da 3 cifre.
Composizione e caratteristiche meccaniche dei principali acciai inox austenitici della serie AISI 300
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21. 4) DALLA SORGENTE ALLO STABILIMENTO: OPERE DI ADDUZIONE E
STOCCAGGIO
Idroricerche si occupa anche delle opere e dei manufatti necessari al trasporto
dell’acqua minerale dalla sorgente allo stabilimento:
Tubazioni in acciaio inox
Tubazioni in Polietilene ad
Alta Densità (PEAD)
• Considerate le migliori, soprattutto
a livello igienico-sanitario
(elevata rimovibilità batterica)
• Tecnologia più recente
• Resistenti a pressioni di esercizio
elevate
• Elevata resistenza alla corrosione
chimica/elettrolitica
• Ottime caratteristiche meccaniche
• Elevata deformabilità
• Soggette alle correnti vaganti
• Difficoltà di posa in tracciati sinuosi
(caso frequente)
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• Vantaggio economico
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23. Corrosione delle tubazioni in acciaio
dovuta a fenomeni elettrolitici
Tanto più bassa è la resistività
elettrica dei terreni attraversati
tanto più alta è la corrente in gioco
e quindi più sono intensi i
fenomeni corrosivi
Correnti disperse o vaganti che
interessano il terreno in cui è
installato il manufatto:
• ferrovie, tranvie, ecc.
• impianti industriali
• acquedotti e metanodotti in acciaio
Sono fenomeni rari, che richiedono
particolari condizioni al contorno
L’acciaio inox si può definire
praticamente immune da tali processi
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24. DIMENSIONAMENTO TUBAZIONI
Metodo idraulico di “lunga condotta”
L tubazione >>> ∅ tubazione
Trascurabili le perdite di carico concentrate vs perdite di carico distribuite
Condizioni:
• Moto turbolento (Re>2500)
• La piezometrica non deve
intersecare la tubazione (moto a
canaletta, problemi di igienicità)
• Vanno previsti scarichi nei punti
di livello minimo delle tubazioni e
sfiati nei punti di massimo
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25. Dalle sorgenti alla “centrale
arrivi”
Stoccaggio dell’acqua nei
serbatoi di accumulo
Allacciamento delle tubazioni in
arrivo dalle sorgenti e
accorgimenti per garantire la
protezione della risorsa:
HOUSING DI
POLMONAZIONE
VALVOLA
IDRAULICA
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26. I serbatoi necessitano di
appositi condotti con sfiato
all’aria
Garantiscono che sul pelo
libero del liquido stoccato
la pressione sia quella
atmosferica (≈1bar)
Comunicazione con l’esterno
con possibilità di
contaminazione della risorsa
Necessità di installazione
elementi filtranti
L’aria è così sterilizzata e si
esclude la contaminazione
della risorsa
Idroricerche realizza ed installa sistemi di polmonazione progettati in base alle
condizioni dell’impiantistica del cliente
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27. VALVOLA
IDRAULICA
Tubazione di “troppo pieno”
Permette lo scarico del
serbatoio per evitare che
questo vada in pressione
Mette in comunicazione il
serbatoio con l’esterno
La VALVOLA IDRAULICA ha
lo scopo di impedire
ingressi di aria dalla
tubazione di troppo pieno
Costituisce un sistema “chiuso” in cui il livello dell’acqua
all’interno della valvola (garantito da una minima alimentazione
continua) assicura l’isolamento del serbatoio da possibili
ingressi di aria
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28. 5) ACCORGIMENTI E METODI PER LA SALVAGUARDIA DELLA RISORSA IDRICA
La salvaguardia della risorsa idrica viene garantita su differenti livelli:
• ZTA
Difesa di punto
(determinazione delle aree
di rispetto, D. Lgs. 258/00)
(Zona di Tutela Assoluta)
• ZR
(Zona di Rispetto)
a) Punto di vista
idrogeologico
Difesa a tutto campo: attività riservate ad Enti
e Agenzie territoriali che si occupano della
tutela delle risorse idriche sotterranee
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29. Idroricerche si occupa, previa perimetrazione delle aree, della posa in opera
di adeguate recinzioni che delimitino le Aree di Rispetto, in particolare la
ZTA, completando in questo modo l’opera di presa.
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30. Saldature
b) Punto di vista
operativo
Raccorderia
Finiture
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31. Saldature
Nell’industria alimentare la garanzia
dell’igiene per produzioni in
continuo dipende in gran parte
dalla qualità delle superfici a
contatto con il fluido di processo
Per sistemi di tubazioni in
acciaio inossidabile i punti di
connessione realizzati
tramite saldatura sono zone
sensibili
La norma considera solamente
saldature TIG flussate con azoto; i
saldatori Idroricerche sono
certificati da apposito organismo
per il rispetto di tali prescrizioni
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32. Raccorderia e finiture
Come nelle giunzioni saldate, anche la
raccorderia diventa un punto sensibile
I raccordi filettati hanno il rischio
concreto di diventare, nelle filettature
stesse del raccordo, deposito di batteri
In generale quindi occorre evitare la
formazione dei cosiddetti “punti
morti”
Sono tutte quelle zone in cui sono
possibili accumuli di acqua che
ristagnando potrebbe ospitare colonie
di batteri che andrebbero ad intaccare
la qualità della risorsa
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33. GRAZIE PER L’ATTEZIONE!
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