In un precedente articolo abbiamo trattato il tema dell’impianto idrico, idraulico o idrosanitario domestico, di adduzione e scarico delle acque reflue in generale.
L’impianto idraulico è quel sistema di condotte e tubazioni che alimentano i servizi igienici del bagno (wc, lavabo, bidet, doccia), la lavatrice, il lavello della cucina e la lavastoviglie. Dalla rete pubblica, posta sotto la strada o il marciapiede e, attraverso una rete di tubazioni, valvole e pompe, l’acqua potabile arriva direttamente nella nostra abitazione sia essa casa unifamiliare o appartamento in condominio - per soddisfare i nostri bisogni: da bere o per cucinare, lavare le stoviglie o i vestiti, per l’igiene personale.
Nel sostituire o costruire ex-novo un impianto idrico (o idraulico) è peculiare - onde prevenire e ridurre al minimo gli errori - la conoscenza della normativa tecnica per operare in completa sicurezza.
Impianto idrico: adduzione e scarico
Sono due sistemi separati.
- Uno immette nell’edificio l’acqua potabile proveniente dall’acquedotto comunale che permette il funzionamento degli apparecchi sanitari, per lavaggi e da bere.
- L’altro complesso di condutture è invece dedicato alla fuoriuscita dei liquami di scarto (o acque reflue) ed è diretto verso la fognatura o un impianto di riciclo e riuso dei reflui.
Ricordiamo che gli impianti domestici devono essere progettati “a regola d’arte”, nel rispetto del DM 37/08 ed in conformità alle norme tecniche armonizzate europee.
La norma UNI 9182 del 2014, specifica i criteri tecnici ed i parametri da considerare per il dimensionamento delle reti di distribuzione dell’acqua destinata al consumo umano, i criteri di dimensionamento per gli impianti di produzione, distribuzione e ricircolo dell’acqua calda, i criteri da adottare per la messa in esercizio degli impianti e gli impieghi dell’acqua non potabile e le limitazioni per il suo impiego. Si applica a impianti di nuova costruzione, a modifiche e riparazioni di impianti già esistenti.
La norma UNI EN 12056 del 2001, divisa in 5 parti, indica requisiti e prestazioni e fornisce indicazioni per la corretta progettazione e calcolo di impianti per acque reflue e sistemi per l’evacuazione delle acque meteoriche.
Ogni edificio, abitazione o appartamento deve essere provvisto di una valvola d’arresto (sferica, a saracinesca) che regoli l’approvvigionamento esclusivamente ai locali oggetto d’interesse. Tale valvola di arresto deve, per quanto possibile, essere installata all’interno dell’edificio, in una posizione accessibile al di sopra del pavimento e in prossimità del punto di ingresso della tubazione di approvvigionamento o distribuzione che fornisce l’acqua ai locali.
Non devono essere usati tubi o raccordi contenenti piombo. L’appendice A fornisce un elenco non esaustivo dei materiali accettabili. Tra questi abbiamo rame, materiali ferrosi (ghisa, acciaio zincato e inossidabile) e materiali plastici (PVC, PE-HD, PE-MD, PE-X, PP).
I contatori dell’acqua dispositivi che consente di misurare il volume di acqua erogato ad una utenza - devono essere accessibili per esigenze di lettura e manutenzione, in posizione orizzontale o verticale e protetti da eventuali danni accidentali. Se ubicati in zone soggette al rischio di gelo, devono essere adeguatamente isolati.
La norma UNI 9182 del 2014, descrive ambo le tipologie, rimandando alla UNI 806 per approfondimenti circa il procedimento semplificato. Nel caso di edifici residenziali è raccomandato l’utilizzo del metodo semplificato, secondo la procedura contenuta all’interno della norma UNI EN 806 parte 3 del 2008.
L’impianto idraulico domestico deve essere provvisto di un generatore di calore (caldaia, pompa di calore) che permette di scaldare l’acqua portandola ad una temperatura tale da poter essere utilizzata secondo le varie necessità d’uso.
La stanza da bagno deve essere progettata e realizzata in maniera conforme ai requisiti igienico-sanitari, definiti dal d.m. se sprovviste di apertura all’esterno è proibita l’installazione di apparecchi a fiamma libera (es.
Impianti di Scarico: Funzioni e Componenti
Per “Impianti di Scarico” si intende quell’insieme di tubazioni, raccordi e apparecchiature necessarie a ricevere, convogliare e smaltire le acque usate provenienti dagli apparecchi sanitari ad uso domestico. Le reti di scarico devono consentire l’evacuazione, rapida e senza ristagni, delle acque di rifiuto verso il sistema di smaltimento esterno.
A tal fine si devono realizzare le opportune pendenze e scegliere diametri adeguati per i tubi. Devono inoltre essere resistenti alle sollecitazioni meccaniche, termiche ed alle azioni corrosive dei liquami.
Le acque reflue si definiscono domestiche se provenienti da insediamenti di tipo residenziale e derivanti prevalentemente dal metabolismo umano e da attività domestiche (art.74, D.Lgs n. 152/06). Solitamente le acque bianche vengono convogliate separatamente dai reflui domestici e vanno direttamente nel terreno.
Moltissimi sono i tipi di sistemi di scarico di acque reflue oggi in uso, ma In Europa e quindi anche in Italia, si preferisce dimensionare le diramazioni di scarico - a cui sono connessi i sanitari - supponendo un grado di riempimento pari a 0,5 50%- con relativa connessione ad un’unica colonna di scarico (Sistema 1 indicato nella UNI EN 12056-2).
Il sifone, elemento di raccordo tra l’apparecchio sanitario e le tubazioni del sistema di scarico, ha la funzione di impedire la penetrazione dei cattivi odori nell’edificio.
Le reti di scarico sono soggette a fenomeni di pressioni e depressioni idrostatiche nelle condotte a causa della caduta dei liquami che per gravità spingono verso il basso comprimendo l’aria.
La configurazione più semplice è un’unica colonna dove convergono gli scarichi di tutti gli apparecchi sanitari. Il controllo della pressione nella colonna di scarico è garantito dal flusso d’aria nella colonna di scarico e dallo sfiato della colonna di scarico stessa.
I materiali che costituiscono le condotte e le cappe di ventilazione, devono resistere alla aggressività dei gas di fognatura ed agli agenti corrosivi in generale.
Qualunque materiale sottoposto a riscaldamento o a raffreddamento è soggetto al fenomeno di dilatazione o contrazione termica, ovvero le sue dimensioni mutano al variare della temperatura. Questo richiede dei particolari accorgimenti progettuali onde evitare possibili danni all’impianto.
Gli impianti idrosanitari a sviluppo limitato e con un certo numero di curve hanno una elasticità naturale in grado di assorbire le contrazioni o allungamenti delle tubature dovute alle dilatazioni termiche. Questi compensatori naturali altro non sono che dei cambi di direzione nel circuito delle tubazioni, attuato inserendo speciali raccordi a gomito (45 o 90°) o a T.
Guardia Idraulica e Prevenzione delle Sovrapressioni
Riguardo al rischio connesso alle atmosfere esplosive, il documento Inail si sofferma anche sul fermentatore e sulle misure di prevenzione delle sovrapressioni.
Si indica che nell’impianto pilota dove è stato fatto lo studio il reattore di fermentazione “è equipaggiato con una guardia idraulica per prevenire sovrappressioni, che potrebbero minarne l’integrità strutturale”. Ma considerando, invece, la eventuale realizzazione dell’impianto su scala industriale, è preferibile “ricorrere a valvole di sicurezza (VS), come misura di prevenzione della sovrapressione, in quanto esse sono in grado di far diminuire molto più rapidamente la pressione di esercizio del fermentatore rispetto alla guardia idraulica, la quale, inoltre, necessita anche di una soluzione antigelo nei periodi invernali per non pregiudicare il suo funzionamento”.
Si segnala che la ridondanza delle valvole di sicurezza “è richiesta per sopperire ad eventuali guasti del dispositivo, garantendo la continuità di esercizio. La pressione di intervento della VS deve essere inferiore alla pressione di progetto del fermentatore al fine di preservare la sua integrità strutturale”.
Il documento indica poi che un altro aspetto di sicurezza, che deve essere analizzato, “è la gestione degli sfiati del fermentatore, poiché, come già detto, la fermentazione acidogenica genera una miscela gassosa infiammabile. Pertanto, nell’impianto su scala industriale, gli sfiati (includendo anche gli scarichi delle VS) devono essere convogliati in un apposito serbatoio di blowdown, in cui deve essere immesso azoto per inertizzare l’ambiente interno ed evitare la formazione di un’atmosfera potenzialmente esplosiva”.
E al fine di evitare l’ignizione di una miscela esplosiva, “tutte le attrezzature di lavoro, tutti i dispositivi di sicurezza e tutta la sensoristica (trasmettitori di livello, di temperatura, di pressione, etc.) devono essere certificati per l’utilizzo nelle zone Atex, conformemente a quanto riportato nella Direttiva 2014/34/EU”.
Monitoraggio dei Gas nel Fermentatore
Anche se la formazione di atmosfere potenzialmente esplosive nel fermentatore è altamente improbabile, queste sono alcune raccomandazioni tecniche che “devono essere adottate al fine di garantire un adeguato livello di sicurezza:
- monitorare le concentrazioni dell’ossigeno, dell’idrogeno, del metano, del solfuro di idrogeno e dell’anidride carbonica;
- evitare la presenza di aria nel fermentatore (monitoraggio della sovrappressione vigente nel reattore);
- evitare la presenza di sorgenti di innesco “efficaci”, cioè in grado di fornire la richiesta energia di attivazione”.
Si ricorda poi che per assicurare un monitoraggio continuo delle concentrazioni dei gas “è necessario ricorrere alla ridondanza della sensoristica (duplicazione dei rilevatori), in modo da poter sopperire ad eventuali guasti della strumentazione (Dow, 1992)”.
Il documento si sofferma ampiamente sui rilevatori di gas infiammabili che “forniscono un fondamentale contributo ai fini della sicurezza dei processi industriali, poiché generano allarmi in caso di superamento di prestabilite soglie di concentrazione e quindi consentono di intervenire tempestivamente al fine di preservare l’incolumità dei lavoratori”.
E al fine di avere un monitoraggio continuo della concentrazione dei gas infiammabili “è consigliabile installare dei rilevatori fissi nel fermentatore. Questo accorgimento risulta particolarmente utile in caso di reattori collocati in ambienti chiusi, in cui diventa fondamentale il corretto funzionamento del sistema di ventilazione artificiale per evitare accumuli di gas/miscele infiammabili”.
E nel fissare le soglie dei livelli di allarme, “alcuni aspetti sono particolarmente influenti e quindi vanno accuratamente considerati:
- il limite inferiore di infiammabilità;
- il grado di occupazione dell’area, che deve essere monitorata e protetta;
- il tempo richiesto per rispondere al segnale di allarme;
- le azioni, che devono essere intraprese in caso di allarme”.
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