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Applicazioni e soluzioni - Acqua potabile

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2 Parametri d’esercizio

2.1 I principali parametri dell’acqua grezza e dell’acqua potabile

L’acqua presenta alcuni parametri variabili a livello fisico, chimico, microbiologico e organolettico che possono dipendere dal tipo di acqua e dal suo impiego in determinati ambiti. Il trattamento dell’acqua mira a influenzare tali parametri.

A tale riguardo si distinguono due ambiti:

  • Trasformazione dell’acqua grezza in acqua potabile

  • Ulteriore trattamento dell’acqua potabile

In riferimento ai parametri sopra menzionati, l’acqua potabile deve soddisfare determinati requisiti per diventare tale attraverso il trattamento dell’acqua grezza. L’acqua potabile è una risorsa alimentare regolamentata in modo molto rigoroso per la quale esistono diverse norme e direttive relative sia alla distribuzione pubblica sia agli impianti di acqua potabile negli edifici.

Informazioni dettagliate sui principi e sui requisiti dell’igiene dell’acqua potabile, sul modello a livelli della Nussbaum nonché sulle direttive generali di montaggio e progettazione sono disponibili nel documento della Nussbaum «Tematiche relative all’igiene dell’acqua potabile», 👉 Tematiche 299.1.006.

In Svizzera, l’acqua grezza destinata al trattamento come acqua potabile deriva dalle falde acquifere o dalle acque superficiali e presenta pertanto composizioni e proprietà molto diverse. In base alla qualità dell’acqua grezza, per il trattamento dell’acqua può essere sufficiente una semplice disinfezione oppure sono richiesti processi di trattamento con più stadi. Se l’acqua di falda è di qualità molto elevata, talvolta è persino possibile non eseguire alcun trattamento.

Per determinate applicazioni, i suddetti parametri devono essere modificati in modo estremamente specifico, rendendo necessario un ulteriore trattamento dell’acqua potabile proveniente dalla rete di distribuzione pubblica. Per molte applicazioni è, ad esempio, necessario utilizzare acqua addolcita con una durezza carbonatica inferiore rispetto a quella della rete di distribuzione pubblica.

2.1.1 Parametri fisici e chimici

Parametro

Valore normale

Unità di misura

Spiegazione/prescrizioni

Temperatura

8 … 15 

[°C]

  • Temperatura dell’acqua fredda in un impianto di acqua potabile max. 25 °C

  • Temperatura dell’acqua calda in un impianto di acqua potabile min. 55 °C

Valore pH

6.5 … 8

  • pH < 7: acido (prevalenza di ioni di idrogeno H+)

  • pH > 7: alcalino (prevalenza di ioni di idrossido OH-)

  • pH = 7: neutro (equilibrio tra ioni di idrogeno e ioni di idrossido)

Conducibilità elettrica

200 … 800

[µS/cm]

Fornisce informazioni sulla concentrazione delle sostanze disciolte presenti nell’acqua.

400 µS/cm corrispondono a ca. 200 mg di sostanze disciolte per litro.

Contenuto di calcio Ca2+

40 … 125

[mg/l]

Il fabbisogno di calcio dell’essere umano è pari a ca. 200 … 800 mg al giorno.

Il calcio in eccesso viene espulso dall’organismo.

Contenuto di magnesio Mg2+

5 … 30

[mg/l]

Il fabbisogno di magnesio dell’essere umano è pari a ca. 350 … 400 mg al giorno.

Il magnesio in eccesso viene espulso dall’organismo.

Contenuto di sodio Na+

1 … 50

[mg/l]

Il fabbisogno di sodio dell’essere umano è pari a ca. 1'000 … 2'000 mg al giorno.

Il sodio in eccesso viene espulso dall’organismo.

Contenuto di sostanze nocive, ad es. piombo, solfati, nitrati ecc.

I valori massimi per l’acqua potabile in ambito privato e pubblico sono specificati nell’Allegato 2 dell’OPPD.

Valori empirici relativi ai parametri fisici e chimici dell’acqua potabile

2.1.2 Parametri microbiologici

Nell’acqua grezza così come nell’acqua potabile possono trovarsi diversi microrganismi che, a seconda della tipologia e della quantità, possono rappresentare una minaccia per la salute.

Nella rete pubblica di approvvigionamento di acqua potabile vengono applicate rigorose prescrizioni microbiologiche (OPPD, Allegato 1). In Svizzera, l’acqua che il distributore pubblico fornisce fino al punto di erogazione nell’edificio vanta una qualità ineccepibile, garantita da opportuni processi di trattamento e controlli.

All’interno dell’edificio, la responsabilità è del proprietario dell’edificio stesso o del relativo gestore. Se quest’ultimo fornisce acqua potabile a utenti finali (affittuari, impiegati, clienti ecc.) è anch’esso tenuto a rispettare tali prescrizioni microbiologiche. Per i proprietari di edifici privati non si applica invece alcuna prescrizione vincolante.

 img
Estratto da OPPD:2018, All. 1.

Particolarmente importanti in riferimento agli impianti di acqua potabile negli edifici sono le legionelle che possono causare malattie in caso di inalazione di aerosol. Sono parte integrante del sistema microbico naturale e non possono essere completamente evitate attraverso normali processi di trattamento e disinfezione. L’intervallo di temperatura in cui le legionelle possono proliferare è compreso tra i 25 °C e i 45 °C. Oltre alla temperatura sono determinanti per la loro proliferazione i materiali d’installazione e il ristagno.

Secondo quanto prescritto dalla direttiva W3/C4 della SSIGA, nell’ambito del concetto di controllo autonomo dei gestori vanno eseguiti regolari campionamenti delle legionelle. Per la valutazione della situazione igienica, la direttiva W3/C4 della SSIGA rimanda ai gradi di contaminazione previsti dalla raccomandazione UFSP/USAV sulla legionella:

Concentrazione legionella spp.

Grado di contaminazione

[UFC/l]

< 100

Requisito per ospedali con reparto di cure intensive

< 1'000

Contaminazione nulla o bassa

1'000 – 10'000

Contaminazione moderata

> 10'000

Contaminazione da elevata a massiccia

Gradi di contaminazione secondo la direttiva W3/C4:2021 della SSIGA, 10, e raccomandazione UFSP/USAV «Legionella e legionellosi», agosto 2018.

2.1.3 Parametri organolettici

I parametri organolettici possono essere percepiti dagli organi sensoriali dell’essere umano. Sono correlati agli altri parametri oppure derivano da questi ultimi.

Parametro

Riferimento

Odore

L’acqua potabile dovrebbe essere inodore.

Sapore

L’acqua potabile dovrebbe essere, il più possibile, insapore.

Colore

L’acqua potabile dovrebbe essere incolore e non presentare torbidezza.

Parametri organolettici dell’acqua potabile

2.2 Parametri di un impianto di acqua potabile

2.2.1 Sicurezza operativa

Errori nella progettazione, nell’esecuzione, nell’esercizio e nella manutenzione tecnica possono compromettere la qualità dell’acqua potabile negli impianti, al punto da non riuscire più a soddisfare i requisiti posti all’acqua potabile.

In presenza di reti di tubazioni per acqua potabile, rubinetteria e apparecchi collegati è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti fattori per garantire la sicurezza operativa e soddisfare i requisiti relativi alla qualità dell’acqua potabile:

  • Microbiologia dell’acqua

  • Apporto di nutrienti attraverso i materiali

  • Temperatura

  • Ristagno e flusso attraverso le condutture dell’acqua potabile

  • Variazioni di pressione nella rete di distribuzione

  • Flusso di prelievo

  • Eventuale carenza idrica

  • Riflusso dell’acqua

  • Leggi, norme e direttive

Il modello a livelli della Nussbaum illustra i fattori d’influenza che devono essere tenuti in considerazione nella progettazione, realizzazione e manutenzione ordinaria di impianti di acqua potabile. Questi fattori d’influenza sono interconnessi e devono essere messi in relazione gli uni con gli altri nell’ambito di un sistema globale.

Informazioni dettagliate sui principi e sui requisiti dell’igiene dell’acqua potabile, sul modello a livelli della Nussbaum nonché sulle direttive generali di montaggio e progettazione sono disponibili nel documento della Nussbaum «Tematiche relative all’igiene dell’acqua potabile», 👉 Tematiche 299.1.006.

2.2.1.1 Interfacce con altre categorie di acqua

Il collegamento tra condutture di acqua potabile e condutture in cui scorre acqua non potabile come acqua sanitaria industriale, acque reflue o altri medi non è consentito. Negli impianti di acqua potabile è pertanto necessario prestare particolare attenzione all’impedimento del riflusso.

L’alimentazione con acqua potabile – ad esempio per serbatoi di acqua piovana – deve avvenire attraverso uno scarico libero (tipologia AA, AB, AD) oppure attraverso una separazione del tubo di tipo A1 (tipologia DC).

Informazioni dettagliate sull’impedimento del riflusso sono contenute nella direttiva W3/C1 «Protezione contro il riflusso negli impianti sanitari» nonché nel documento della Nussbaum «Tematiche relative alla protezione dell’acqua potabile», 👉 Tematiche 299.1.085.

2.2.2 Valori d’esercizio per impianti di acqua potabile

Stadio di pressione

fino a PN16 (dal riduttore di pressione PN10)

Classe di rumorosità

(solo fino a DN 32)

I

< 20 dB(A)

II

< 30 dB(A)

Temperatura

Acqua fredda

max. 25 °C

Acqua calda

Acqua molto calda

max. 65 °C

max. 95 °C

Valori d’esercizio impianti di acqua potabile

2.2.3 Condizioni di pressione

Pressione statica nel punto di presa

max. 500 kPa (5.0 bar)

Pressione statica nei punti di presa in giardino e in garage nonché impianti di irrigazione

max. 1'000 kPa (10 bar)

Pressione di flusso minima nel punto di presa

min. 100 kPa (1.0 bar)

Condizioni di pressione negli impianti di acqua potabile in conformità alla direttiva W3:2013 2.1.4 della SSIGA

Generalmente è necessario un impianto di pressurizzazione domestico nel caso in cui non sia possibile garantire la pressione di flusso minima di 100 kPa (1 bar) in tutti i punti di presa.

2.2.4 Velocità di flusso

Conduttura

Velocità di flusso

Condutture di erogazione

(impianto a punto di presa singolo)

max. 4.0 m/s

Gruppo di apparecchi / distribuzione ai piani

(dalla valvola d’arresto al piano, installazione dei pezzi a T)

max. 3.0 m/s

Condutture di distribuzione

(distribuzione in cantina / tratto montante)

max. 2.0 m/s

Conduttura di allacciamento all’abitazione

max. 2.0 m/s

Conduttura di allacciamento all’abitazione con installazioni della protezione antincendio tecnica

max. 2.0 m/s

Velocità di flusso (matematiche) ammesse nel tubo secondo la direttiva W3:2013 2.1.3 della SSIGA

2.2.5 Depurazione dell’acqua potabile

L’acqua utilizzata nelle applicazioni tecniche proviene generalmente dalla rete pubblica di acqua potabile ed è già stata sottoposta a processi di trattamento completi. Viene controllata in modo rigoroso e distribuita sotto forma di liquido cristallino incolore, privo di odori sgradevoli e sostanze o batteri nocivi ma con minerali e sali di rilevanza vitale. Questa acqua è dotata di qualità alimentare, vale a dire che soddisfa i requisiti della Legge sulle derrate alimentari (LDerr). Ciononostante potrebbe non essere idonea per ambiti d’utilizzo tecnici.

L’acqua potabile fornita dal gestore della rete di distribuzione può essere ulteriormente trattata a seconda dell’impiego previsto.

Per la depurazione dell’acqua potabile è sempre necessario considerare i criteri seguenti:

  • Destinazione d’uso dell’acqua

  • Requisiti chimici e microbiologici

  • Condizioni di esercizio

  • Temperatura dell’acqua

  • Materiali per le condutture e gli apparecchi

  • Leggi, norme e direttive corrispondenti

Nell’ambito dei singoli processi di trattamento dell’acqua potabile è necessario prestare attenzione ai seguenti fattori:

  • L’acqua potabile distribuita nella zona di approvvigionamento può essere soggetta a variazioni della durezza e della composizione.

  • In caso di aggiunta di sostanze chimiche è necessario rispettare le disposizioni di legge pertinenti.

A seconda del campo d’impiego, l’acqua potabile viene ulteriormente trattata in modi diversi. Dall’addolcimento alla demineralizzazione parziale e totale fino alla produzione di acque ultrapure per l’industria farmaceutica e i laboratori.

Nella maggior parte dei casi, l’acqua potabile viene addolcita, ossia privata degli ioni Ca2+ e Mg2+ responsabili della sua durezza.

Negli impianti di decalcificazione, un parametro rilevante è rappresentato dal tenore di sodio dell’acqua potabile prima dell’addolcimento. Attraverso un dispositivo di miscelazione è necessario accertarsi che la durezza residua dell’acqua addolcita possa essere regolata in modo tale che la concentrazione di sodio nell’acqua potabile non superi il valore di 200 mg/l (Direttiva UE 98/83) e che i materiali utilizzati per le condutture siano adeguatamente protetti.

Per la depurazione dell’acqua potabile è assolutamente necessario osservare i requisiti relativi ai materiali impiegati e alle condizioni di esercizio. In caso di variazione della composizione dell’acqua potabile fornita dal gestore della rete di distribuzione, il proprietario dell’impianto di depurazione dell’acqua deve tenere conto di tale variazione per il proprio impianto.

Qualunque ulteriore trattamento dell’acqua potabile deve avvenire in conformità ai regolamenti, alle direttive e alle disposizioni di legge. Esempio:

  • L’installazione di impianti di depurazione dell’acqua potabile necessita di un relativa autorizzazione da parte del gestore della rete di distribuzione di competenza.

  • Per la depurazione dell’acqua potabile devono essere osservate le disposizioni dell’Ordinanza sulle derrate alimentari e gli oggetti d’uso oppure dell’Ordinanza sulle sostanze estranee e sui componenti.

  • Il proprietario dell’impianto è tenuto a controllare regolarmente e a sottoporre a manutenzione l’impianto di depurazione dell’acqua potabile secondo le prescrizioni dell’Ordinanza concernente l’acqua potabile, l’acqua sorgiva e l’acqua minerale.

Le informazioni tecniche, le spiegazioni, le possibili soluzioni o i riepiloghi dei requisiti possono essere consultati nelle rispettive note tecniche della SSIGA. Ad esempio:

  • Nota tecnica SSIGA [W10 027] «Addolcitori – scambiatori di ioni»

  • Nota tecnica SSIGA [W10 008] «Apparecchi per il trattamento successivo dell’acqua che funzionano secondo principi fisici»

  • Nota tecnica SSIGA [W10 005] «Trattamento successivo dell’acqua potabile presso il consumatore»

Una panoramica dei diversi metodi di depurazione dell’acqua potabile e informazioni sul campo d’impiego, sul principio di funzionamento e sui materiali impiegati sono disponibili nel documento della Nussbaum «Tematiche relative al trattamento dell’acqua» (👉 Tematiche 299.1.084).