Non è un segreto che l'acqua sia un must per gli impianti di lavorazione dei prodotti agricoli. Che la fonte sia rurale o municipale, l'acqua deve essere filtrata e testata per essere sicura, un problema che ha ricevuto maggiore visibilità a causa della crisi relativa al piombo nell'acqua potabile di Flint, Michigan.
Gli odierni impianti di trattamento dell'acqua potabile e delle acque reflue devono affrontare una moltitudine di sfide nel tentativo di fornire acqua pulita e sicura alle comunità. I tagli ai bilanci comunali, le normative governative e la necessità di complessi piani di gestione del rischio mettono a dura prova le strutture ogni giorno.
Robert Gilliam è CEO di AquaCycle Management, con sede in Oklahoma, un gruppo nato inizialmente per fornire attrezzature progettate per filtrare l'acqua dei pozzi di iniezione proveniente da operazioni di fracking per petrolio e gas naturale e restituirla all'uso in superficie agricola. Ulteriori fasi di filtraggio e autorizzazione consentono all'acqua di entrare nel sistema idrico pubblico con approvazioni consentite e test continui.
"Gran parte della filtrazione attuale nel settore del trattamento dell'acqua nel suo insieme utilizza membrane e/o ceramica", ha affermato. "Nel nostro caso, utilizziamo una miscela dei due per massimizzare la qualità dell'acqua richiesta/desiderata, quindi il nostro operatore può aggiungere magnesio, selenio o una varietà di additivi per produrre l'acqua che vogliamo fornire all'utente finale."
Gilliam sottolinea che l'acqua deve essere continuamente testata; vale a dire, nessuna variazione rispetto ai protocolli di test stabiliti al momento del collaudo iniziale dell'apparecchiatura.
“Ciò è supportato da mandati sia delle agenzie statali che federali. Qualsiasi cambiamento può essere immediatamente rilevato e la causa del cambiamento identificata e affrontata”, ha affermato. "Ciò include test per un pannello completo di solidi, torbidità, salinità e oligoelementi provenienti da tubazioni, malfunzionamento delle apparecchiature interne, ecc."
L'acqua filtrata e trattata prima di qualsiasi additivo o aggiustamento deve rientrare nei livelli di variazione di tolleranza minimi. "Le deviazioni semplicemente non possono essere consentite"
Gilliam ha detto. "Tutta la documentazione deve essere conservata e consigliamo di creare grafici per l'immediata identificazione visiva delle modifiche."
May Wu, ricercatore principale per l'analisi della sostenibilità dell'acqua presso l'Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, sottolinea che l'acqua è un must per un impianto di lavorazione dei prodotti agricoli. Che la fonte sia rurale o comunale, l'acqua deve essere filtrata e testata per essere sicura.
"Le attuali tecniche di filtrazione dell'acqua dovrebbero essere in grado di filtrare le particelle indesiderate nell'acqua a costi modesti a seconda delle esigenze", ha affermato Wu. “Nelle strutture comunali la qualità dell’acqua viene monitorata quotidianamente. L'acqua di fonte viene selezionata in base a una serie di linee guida. Insieme alle tecniche di disinfezione, l’acqua grezza dopo il trattamento può soddisfare la normativa EPA e dovrebbe essere sicura da bere e da utilizzare negli impianti di lavorazione dei prodotti agricoli”.
Per quanto riguarda lo scarico delle acque reflue municipali, le pratiche standard tengono traccia di diversi componenti chiave nell'acqua. Le sostanze organiche, espresse come domanda biologica di ossigeno (BOD), domanda chimica di ossigeno (COD) e solidi, vengono generalmente testate prima dello scarico.
“Negli impianti di trattamento terziario, i nitrati e il fosforo vengono ulteriormente ridotti”, ha affermato Wu. “L’utilizzo delle acque reflue municipali per la produzione è regolato dal governo statale. In genere, viene aggiunto e disinfettato un trattamento terziario delle acque reflue per produrre acqua recuperata, che può essere utilizzata come acqua alternativa”.
Un approccio più recente alla filtrazione è la tecnologia dell’osmosi diretta (FO), recentemente raccomandata dai professionisti delle acque reflue. L'FO può filtrare una gamma simile di particolato come fa l'osmosi inversa (RO), con costi operativi inferiori.
"Altre nuove tecnologie non vengono utilizzate negli impianti pubblici di approvvigionamento/trattamento dell'acqua perché hanno costi proibitivi (ad esempio la membrana ceramica, sebbene offra prestazioni eccellenti e sia resistente alle incrostazioni) o perché sono in fase di sviluppo iniziale (ad esempio membrana basata su nanomateriali)" Ha detto Wu.
Accu-Tab/Axiall è il produttore del sistema di clorazione delle compresse Accu-Tab, che combina cloratori appositamente progettati con compresse di ipoclorito di calcio da 68 pollici al 3% a rilascio controllato per fornire residui di cloro costanti e controllabili.
Secondo il sito web dell'azienda, il sistema Accu-Tab riduce il rischio di perdite e non richiede costosi sistemi di sicurezza: per maneggiare queste compresse sono necessari solo guanti di gomma e occhiali protettivi.
Il sistema Accu-Tab viene utilizzato nelle applicazioni di acqua potabile per il trattamento primario o nelle stazioni di pressurizzazione remote.
FSMA e filtrazione
Come pratica ingegneristica standard, i test sull'acqua non depurata dovrebbero essere condotti prima di selezionare la fonte d'acqua. Le sostanze chimiche testate ora includono sostanze organiche, solidi, batteri, metalli pesanti, agenti cancerogeni, ecc.
“Il trattamento tipico include filtrazione, disinfezione (clorazione, PAA, UV, ecc.)”, ha affermato Wu. “Potrebbe essere necessario un trattamento speciale per rimuovere particolari metalli pesanti, agenti cancerogeni e altri. Di solito, si sconsiglia di utilizzare l'acqua contenente un livello elevato di queste sostanze chimiche come fonte per gli impianti idrici. Lo stesso principio si applica a un impianto di lavorazione dei prodotti ortofrutticoli”.
I Legge sulla modernizzazione della sicurezza alimentare svolge un ruolo nel rafforzare l'elevato standard ingegneristico. Ciò aumenterà la pressione sulle agenzie di regolamentazione.
Quello che occorre sapere
Quando si analizza l'acqua, ciò che è necessario fare è diverso per ciascun tipo di acqua. Se il problema riguarda l'acqua potabile, i test includono pH dell'acqua, torbidità, nitrati, metalli pesanti, sostanze organiche e altre sostanze inorganiche. Il governo locale dovrebbe essere in grado di fornire tali informazioni sui test regolarmente (trimestralmente o mensilmente).
"Ad esempio, la contea di DuPage pubblica periodicamente i risultati dei test dell'acqua del rubinetto e sono abbastanza completi", ha affermato Wu. "Il rapporto sulla qualità dell'acqua include il valore del test, il limite superiore consentito dallo standard e se supera o è inferiore al limite superiore."
I laboratori ambientali privati hanno la capacità di testare la qualità dell’acqua a un prezzo ragionevole. Il test può tornare entro una settimana.
Agenzie comunali
La maggior parte delle agenzie municipali controlla la propria acqua campionando da una a tre volte al giorno la presenza di una varietà di inquinanti, e gli esperti del settore raccomandano a tutti di utilizzare gli stessi protocolli in atto con i gruppi locali di gestione dell'acqua.
"Alcune agenzie municipali testano continuamente l'acqua e, se questo è il protocollo standard, è lo stesso protocollo che seguiamo", ha detto Gilliam. “Spesso l'acqua prodotta attraverso le nostre apparecchiature supera gli standard stabiliti dagli enti idrici comunali o regionali locali. Se è così, è spesso saggio incontrare queste agenzie e determinare se sono in grado di soddisfare gli standard e, in caso contrario, aiutare le autorità locali a trovare il modo di raggiungere gli standard minimi”.
— Keith Loria, corrispondente VGN