Addolcimento acqua

Il processo di addolcimento dell’acqua per acque dure, con molto calcio

Risanamento Energetico promuove l’utilizzo degli addolcitori d’acqua in quanto il processo di addolcimento, attraverso la riduzione della durezza totale dell’acqua, è in grado di contenere il consumo energetico riducendo la formazione di calcare negli elettrodomestici e quindi in ottimale efficienza energetica (ad esempio resistenza, o “serpentina” libera da depositi) e prolungandone la vita operativa. Inoltre è possibile ridurre anche di 3 volte la quantità di detersivo (ne basterebbe un cucchiaio)  necessaria per le varie operazioni di lavaggio (bucato, igiene personale, pulizie di casa, prodotti anti-calcare, etc.) diminuendo così anche l’inquinamento ambientale da detersivi.

IL RISANAMENTO ENERGETICO IN TRE PASSI
1 - Ridurre le dispersioni	Attraverso il minor tempo necessario alla resistenza per portare l'acqua a temperatura.
2 - Migliorare l'efficienza	L'acqua raggiunge la temperatura richiesta in minor tempo. Per gli elettrodomestici di lavaggio: i detersivi oggi lavano benissimo anche a temperature molto basse (20/30° per le lavatrici e 45° per le lavastoviglie sono già valori ottimali), quindi tenere basso il termostato. Un elettrodomestico funzionante a temperature basse si guasta meno! Per i capi ingialliti utilizzare additivi specifici. L'ingiallimento non è sporco e non va via con il lavaggio ad alta temperatura o con alte quantità di detersivo, ma semplicemente con uno sbiancante!
3 - Ottimizzare la gestione	Avviare il lavaggio a carico completo (ne più, ne meno). Scegliere il programma idoneo, privilegiando semmai un periodo di ammollo invece che un lavaggio di lunga durata. e ad alte temperature.

Con la parola “durezza” si intende semplicemente la somma dei sali di calcio e di magnesio disciolti nell’acqua.
Questi sali hanno la prerogativa, in determinate condizioni, di precipitare, ossia di passare dallo stato disciolto allo stato solido, depositandosi in blocchi calcarei.
Poiché la condizione che più di ogni altra favorisce la precipitazione e la formazione di calcare è la temperatura elevata, è intuibile che le superfici che maggiormente sono esposte all’incrostazione sono quelle dove scorre, o viene prodotta, acqua calda.  Queste superfici corrispondono alle apparecchiature e ai servizi che in una abitazione dovrebbero funzionare sempre e in modo economico.

Ma perché l’acqua contiene dei sali? E perché composizione e quantità cambiano a seconda delle zone? Ciò avviene perché l’acqua, attraversando gli strati del terreno, si arricchisce di numerosi sali minerali che ne costituiscono la salinità totale.
Quindi non solo calcio e magnesio ma molti altri sali e altre sostanze disciolte. Le acque quindi possono presentare una serie di caratteristiche che possono rendere gradito, utile, o a volte necessario, un trattamento che corregga le caratteristiche indesiderate e renda l’acqua, in un certo senso, “migliore” per un determinato utilizzo.
Un addolcitore quindi correggerà il problema di un acqua troppo dura, rendendola meno problematica per elettrodomestici o altre apparecchiature.
Un deferrizzatore abbasserà il contenuto di ferro contenuto nell’acqua di una determinata zona.
Un impianto a osmosi filtrerà l’acqua in modo tale da purificarla da molti elementi, calcare compreso, e migliorandola per un uso alimentare.
E così via. Esistono infatti svariati dispositivi per il trattamento dell’acqua in vari contesti, e in vari settori di utilizzo, civile o industriale.
In questo sito si ritiene utile trattare solo i più diffusi.

Qui sotto la tabella indica la perdita di efficacia approssimativa di una resistenza in relazione allo spessore del deposito calcareo.

Perdita di efficacia approssimativa di una resistenza in relazione allo spessore del deposito calcareo.
Spessore in cm	0,04	0,08	0,15	0,3	0,5	1,0	1,6	1,9
Perdita in efficienza	4%	7%	10%	18%	27%	50%	75%	90%

Ma perché l’acqua contiene dei sali? E perché composizione e quantità cambiano a seconda delle zone? Ciò avviene perché l’acqua, attraversando gli strati del terreno, si arricchisce di numerosi sali minerali che ne costituiscono la salinità totale.

La presenza di alcuni di questi sali quali il Calcio ed il Magnesio è la  principale responsabile delle incrostazioni e dei danni arrecati agli impianti idrici, alle caldaie, agli elettrodomestici, etc. Per quantificare la presenza di tali sali minerali si è adottato il termine di “durezza” e l’unità di misura più comune è il “grado francese”, abbreviato con “F”.

1 grado Francese di durezza corrisponde ad un contenuto di 10 mg/litro di carbonato di calcio ovvero a circa 4 mg/litro di calcio.

A titolo informativo qui di seguito è riportata la durezza approssimativa delle acque per le regioni d’Italia. Tenere presente che la durezza potrebbe variare in modo più o meno sensibile anche in base alla stagione.

Durezza approssimativa delle acque per le regioni d’Italia
REGIONI	DUREZZA	GRADI FRANCESI
Friuli Venezia Giulia, Sardegna, Umbria	QUASI DOLCE	Da  0  a  15  °F
Piemonte, Valle d’Aosta, Liguria, Trentino, Veneto, Abruzzo, Molise, Campania, Puglia, Basilicata.	MEDIAMENTE DURA	Da 15  a  30  °F
Lombardia, Toscana, Lazio, Calabria, Sicilia	DURA	Da 30  a  40  °F
Emilia Romagna, Marche	MOLTO DURA	Oltre  40  °F

In presenza di un’acqua con durezza superiore ai 20° francesi può essere consigliabile installare un addolcitore, apparecchio che trattiene i sali di calcio e magnesio, attraverso l’impiego di particolari resine a scambio ionico (alimentari), diminuendo così la durezza complessiva. Da evidenziare che non si tratta di un processo per ottenere acqua filtrata ma solo privata dei sali di calcio (sostituiti da una piccola parte di sali di sodio). Il contenuto delle altre sostanza disciolte resta inalterato.
Per acqua filtrata con trattamento osmotico, più indicata ad usi alimentari,vedere la sezione sull’osmosi inversa o, meglio, la sezione sull’acqua alcalina.

Supponiamo ad esempio di abitare a Roma, e per  ipotesi di avere in casa un acqua con una durezza di 40 °F, cioè un’acqua che contiene circa 160 mg/litro di calcio. Se sottoponiamo quest’acqua ad un processo di addolcimento con una resina a scambio ionico sottraiamo il calcio sostituendolo con il sodio. Una resina a scambio ionico può lavorare anche con una efficienza del 100 % sottraendo tutto il calcio, anche se questo non e’ opportuno che avvenga, perché con addolcimento “totale” è più difficoltoso il risciacquo dai detergenti, tipica la sensazione di “acqua scivolosa”, e si possono innescare dei processi corrosivi (vedi di seguito).

Ogni milligrammo di calcio sottratto sarà rimpiazzato da 1,15 milligrammi di sodio, quindi alla fine del processo di addolcimento l’acqua conterrà circa 140 mg/litro di sodio in più.

Nota: tutti i sali, ad elevate temperature, diventano corrosivi. I sali di sodio lo sono più dei sali di calcio. Il fenomeno è rilevante alle alte temperature (oltre gli 80°C). Quindi, immettere acqua addolcita con lo scambio ionico in un boiler che superi gli 80°C o in un pannello solare (che supera i 100°C), potrebbe, nel tempo, creare fenomeni di corrosione. Tale fenomeno è evitabile prevedendo una linea di acqua NON addolcita per l’alimentazione di detti dispositivi.

A norma di legge, l’addolcitore deve essere regolato per avere una durezza dell’acqua in uscita di almeno 15 °F. I motivi si spiegano con le seguenti considerazioni:
Acqua con durezza inferiore a 10 °F può essere corrosiva per le tubazioni, mentre acqua con durezza superiore a 20 °F ha un effetto sensibile di deposito calcareo. La Legge 46/90 e le norme UNI 8065 prescrivono inoltre  (per impianti di produzione acqua calda sanitaria con durezza  maggiore di 25°F), il trattamento dell’acqua tramite addolcimento.

Un addolcitore è tipicamente costituito da un contenitore per le resine, un contenitore per il sale (comune cloruro di sodio, il sale da cucina, necessario per la rigenerazione periodica delle resine) ed sistema di rigenerazione che, pilotato da un timer , effettua automaticamente le operazioni di rigenerazione  necessarie a mantenere in efficienza il sistema. Tale rigenerazione avviene solitamente nelle ore notturne, e per legge deve essere eseguita ogni tre giorni al massimo, al fine di evitare la possibilità di proliferazioni batteriche in caso di acqua ferma. L’addolcitore, durante il ciclo di rigenerazione, è in grado di ottenere automaticamente, per scomposizione elettrochimica, del Cloro dal sale della rigenerazione (Cloruro di Sodio), che  utilizza poi per auto-sterilizzarsi e mantenere così le caratteristiche di potabilità dell’acqua. Altro componente dell’apparecchiatura è la Valvola di Miscelazione, che, miscelando l’acqua trattata con quella diretta, permette di ottenere acqua  con il grado di durezza desiderato.

L’efficienza degli addolcitori si misura in mc/°F. Ossia in metri cubi ottenibili per ogni grado di durezza dell’acqua.

Per avere la quantità d’acqua trattabile da un dato addolcitore si divide la capacità per la durezza.

Ad esempio, per un addolcitore con Capacità Ciclica di 45 mc/° F , calcolando una durezza di 35°F si ha: 45:35 = 1,28mc = 1280lt.

Calcolando un consumo medio pro-capite di 200 lt acqua al giorno si deve effettuare una rigenerazione ogni:   1280:200=6 giorni.

Limite superiore a quello di 3 giorni stabilito per legge. Tale addolcitore sarà quindi più che sufficiente per l’utilizzo previsto.

In caso di necessità è sempre possibile, nel caso si utilizzi una rigenerazione a tempo, anticipare manualmente la rigenerazione, mentre nel caso di rigenerazione a volume (che non è legata solo al tempo, ma anche all’acqua effettivamente trattata) in tale eventualità il sistema provvede autonomamente ad effettuare una rigenerazione qualora fosse necessaria.