Indagine su un impianto di trattamento termico per acqua municipale

Il mio lavoro di tesi andrà ad illustrare l’importanza della potabilizzazione dell’acqua e delle problematiche riscontrate nel far uso di risorse idriche non trattate. Lo scopo principale è quello di analizzare sia a livello tecnico, verificando che la combinazione temperatura-tempo di esposizione sia sufficiente a debellare i microorganismi dell’acqua fornita da SMAT attraverso prove sperimentali, economico e exergetico di una soluzione di impianto che sfrutta l’energia solare per trattare l’acqua. Il lavoro è presentato nello specifico in quattro capitoli : Nel primo capitolo si presentano le problematiche relative alla contaminazione dell’acqua, quindi quali sono i principali inquinanti idrici, fornendo una visione sul tipo di sostanze chimiche e microrganismi patogeni sono presenti e a che patologie si incorre in caso di uso di acqua non trattata. Si elencano inoltre le diverse tecnologie utilizzate più frequentemente dando maggiore importanza al trattamento di Pastorizzazione su cui è basato l’intero lavoro. Per tale trattamento fisico si riportano le soluzioni impiantistiche reperite da analisi di letteratura sullo stato dell’arte. Nel secondo capitolo si discute delle prove sperimentali effettuate presso il laboratorio Small al Politecnico di Torino, dunque il prototipo utilizzato per simulare la parte d’impianto dedicata al trattamento delle acque, il protocollo utilizzato durante tali prove e i risultati ottenuti. L’acqua processata è stata poi consegnata al centro ricerche SMAT, presso il quale è stata effettuata un analisi per la rilevazione della carica microbica. L’iter di processo è stato necessario per capire se il trattamento effettuato aveva dato dei riscontri positivi, ossia se la concentrazione degli agenti patogeni rispettavano il limite dettati dal decreto legge 31/2001, <acque destinate al consumo umano>. Nel terzo capitolo ci si sofferma sull’aspetto economico della soluzione termica ottimale di impianto, fornendo un quadro generale sui costi di investimento da sostenere. Questa analisi è effettuata su tre possibili soluzioni impiantistiche, differenziazione di portata d’acqua da processare e le relative variazioni di taglie dei componenti di impianto, andando ad investigare quali tra essere è la migliore. Si fornisce inoltre un’analisi sul ritorno economico per tali soluzioni valutate rispetto ad un caso base in cui la fonte di energia primaria è esclusivamente il metano. Viene inoltre evidenziata la quantità di emissioni annue di non immesse in atmosfera optando per la soluzione con integrazione di solare termico. Nel quarto capitolo, infine, si analizza l’aspetto exergetico dell’impianto, andando ad individuare i valori di exergia nei capisaldi dell’impianto e le irreversibilità per ogni singolo componente.