FORMAZIONE DI BIOFILMS IN RETI DI DISTRIBUZIONE Patrizia

FORMAZIONE DI BIOFILMS IN RETI DI DISTRIBUZIONE
Patrizia Ragazzo, Monia Nardo
Consorzio per l’Acquedotto del Basso Piave – S. Donà di Piave (VE).
Giancarlo Navazio
Dipartimento dei Processi Chimici dell’Ingegneria – Facoltà di Ingegneria – Università di
Padova.
Introduzione
Il sistema di distribuzione dell’acqua potabile che rappresenta l’ultimo elemento
articolato interposto tra approvvigionamento e consumatore finale, costituisce un dominio
di equilibri dinamici fisici, chimici e microbiologici in grado di cambiare e di alterare le
caratteristiche qualitative dell’acqua passante.
La natura e l’entità delle alterazioni dipende dalla tipologia ed estensione della rete di
distribuzione dalle caratteristiche dell’acqua con cui essa è in contatto e da fenomeni di
contaminazione esterna durante interventi di riparazione o altro (Kooij et al.1999).
Un aspetto molto importante dei deterioramenti è legato alla componente
microbiologica a sua volta dipendente dall’efficacia dei trattamenti anteposti alla
distribuzione, dal grado di protezione dall’ambiente esterno e soprattutto dall’interazione
con la superficie della rete stessa (LeChevallier et al.1990).
Quest’ultimo aspetto rappresenta l’elemento più determinante nella caratterizzazione
qualitativa dell’acqua erogata ed è strettamente correlato alla natura e consistenza del
biofilm adeso alla parete del sistema di distribuzione.
Molte indagini microscopiche hanno dimostrato la presenza di depositi inorganici ed
organici più o meno strutturati ed organizzati sulle superfici di sistemi di
distribuzione(LeChevallier et al 1987, 1990) ed è dimostrata la naturale tendenza dei
microrganismi ad aderire alle superfici a disposizione quando presenti (Herson et al.1991).
Qui microrganismi e batteri trovano riparo (Beer et al 1994, Herson et al.1991) e
attraverso una successione di fasi possono duplicarsi ed organizzarsi in biofilm con
velocità che dipendono oltre che dalla tipologia della superficie, dalle caratteristiche
idrodinamiche (Donlan et al. 1988) e fisico chimiche dell’interfaccia e dalla loro condizione
fisiologica (Geldreich, 1996).
Il materiale che funge da matrice (EPS) 1 del biofilm è di origine biologica ed è
strutturato in modo da consentire la coesistenza di una varietà di microrganismi nonché
una riserva d’acqua e di nutrienti consistente (Geldreich, 1996).
Le caratteristiche microbiologiche dell’acqua passante risentono dei fenomeni di
ricrescita delle cellule del biofilm (LeChevallier et al.1987, Herson et al.1991, Donlan et al.
1988) ed il rischio igienico-sanitario prevalente è legato alla presenza di microrganismi
patogeni sfuggiti ai trattamenti, insediatisi e moltiplicatesi nello spessore della matrice
polimerica.
Di qui la necessità di un controllo della ricrescita in rete attraverso una copertura
disinfettiva che a tutt’oggi nei paesi europei è rappresentata soprattutto dall’uso di cloro
libero dosato in tutte le sue forme.
E’ nota la scarsa capacità post - disinfettiva di questo ossidante che associa ad un
buon potere ossidativo una scarsa capacità penetrativa (LeChevallier et al. 1988,1990,
1997), soprattutto quando ci si riferisca alle concentrazioni utilizzate per evitare la
formazione dei suoi by – products (trialometani ed altri composti organoalogenati).
1
Extracellular Polymeric Substances
Accanto alla concentrazione di disinfettante, la concentrazione di nutrienti
rappresenta un altro importante fattore di controllo di ricrescita in rete.
In questo lavoro che si è svolto in due fasi consecutive si è voluto esaminare la
dinamica di formazione di biofilm in relazione alla distribuzione di acqua superficiale
potabilizzata in presenza di variabili come la tipologia di materiale costitutivo della rete, il
tipo di disinfettante, la concentrazione di DOC e la velocità di flusso.