ITFI20100048A1 - Impianto ad osmosi inversa per il trattamento dell'acqua - Google Patents

Description

IMPIANTO AD OSMOSI INVERSA PER IL TRATTAMENTO DELL'ACQUA

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce al settore degli impianti per il trattamento dell’acqua. Più in particolare si riferisce ad una nuova configurazione di impianto per la desalinizzazione dell’acqua, preferibilmente ad uso domestico, sfruttante il principio dell’osmosi inversa.

Negli ultimi anni sono sempre più frequenti impianti per il trattamento delle acque basati sul principio dell’osmosi inversa: grazie all’utilizzo di speciali membrane semipermeabili costruite solitamente in materiali sintetici, tali impianti sono in grado di separare dall’acqua i sali minerali e le sostanze inquinanti di origine chimica e batteriologica in essa contenute.

Come à ̈ noto l’osmosi à ̈ un processo spontaneo che consiste nella diffusione di un solvente attraverso una membrana semipermeabile da un compartimento a maggior potenziale idrico (concentrazione minore di soluto) verso un compartimento a minor potenziale idrico (concentrazione maggiore di soluto), quindi secondo il gradiente di concentrazione. L'osmosi à ̈ dunque un processo spontaneo che tende a diluire la soluzione più concentrata, ottenendo una riduzione della differenza di concentrazione.

Il flusso spontaneo del solvente può essere contrastato applicando una pressione al compartimento a concentrazione maggiore: se la pressione applicata supera la pressione osmotica, si ottiene il fenomeno conosciuto come osmosi inversa.

L'osmosi inversa à ̈ dunque il fenomeno che si verifica quando si applica alla superficie della membrana semipermeabile che separa le due soluzioni di concentrazione diversa, una differenza di pressione contraria alla pressione osmotica e a essa superiore, per cui il flusso del solvente avviene dalla soluzione più concentrata a quella più diluita (contrariamente a quanto spontaneamente si verificherebbe).

L'osmosi inversa à ̈ ad oggi una delle tecnologie maggiormente utilizzate per rendere potabile l'acqua marina e purificare le acque degli acquedotti per poterle utilizzare nelle applicazioni domestiche.

Le speciali membrane semipermeabili utilizzate per il processo di separazione di corpi estranei dall’acqua sono solitamente del tipo a spirale avvolta realizzate con materiali sintetici. In genere hanno porosità media di soli 0.0005 µm, sopportano un campo di pH che varia da 4 a 11, una temperatura massima di 50°C, mentre hanno limitata resistenza ai sedimenti, al cloro (>0,1mg/l), al ferro (>0,25mg/l) e alla durezza totale. La rimozione dei sali e sostanze disciolte à ̈ di circa il 97-99,9% rispetto a quelle inizialmente contenute nell’acqua grezza con una durata della membrana di circa 5 anni. Per aumentare la vita della membrana l’acqua viene prefiltrata prima di essere inviata al modulo contenente la vera e propria membrana a cui compete il processo di osmosi inversa. La prefiltrazione à ̈ effettuata con filtri e cartucce in fibra di polipropilene che rimuovono efficacemente dall’acqua i sedimenti, la sabbia, i solidi sospesi ecc . Tali impianti di pre-trattamento (quali filtri chiarificatori, deferrizzanti, filtri decloratori, addolcitori ecc) sono localizzati a monte della purificazione ad osmosi inversa e vengono progettati in base al tipo di acqua da trattare e all’utilizzo ultimo a cui essa à ̈ destinata.

Dopo tale pre-trattamento l’acqua à ̈ inviata al serbatoio di contenimento della membrana osmotica attraverso una pompa ad alta pressione.

Sotto l’effetto della pressione solo una parte d’acqua depurata contenente una minima concentrazione di sali attraverserà la membrana, mentre la parte rimanente concentrata di sali e sostanze indesiderate sarà convogliata allo scarico.

L’acqua depurata e destinata ad essere erogata all’utilizzo prende il nome di "permeato" e presenta un contenuto salino ridotto del 97-99%, rispetto all’acqua di partenza (acqua grezza). La parte rimanente di liquido, ricca in sali e sostanze contaminanti prende il nome di "concentrato" e ha una concentrazione di sali mediamente doppia rispetto all’acqua grezza. Il concentrato effettua un continuo lavaggio della membrana, garantendo l’esercizio del sistema per lungo periodo prima di procedere ad un lavaggio chimico o alla sostituzione della membrana stessa.

Impianti di questo genere permettono a utenze sia domestiche che industriali di desalinizzare le acque erogate dalla rete, quali acquedotti o pozzi privati, il tutto a fronte di ingombri contenuti. Come à ̈ noto, tali acque sono scarsamente utilizzate dall’utenza, in quanto non potabili o semplicemente sgradevoli al gusto. L'utenza si rivolge quindi all'acquisto di acque oligominerali in bottiglia. La spesa risulta gravosa e può incidere sul bilancio di una comune famiglia, si hanno problemi logistici e ambientali derivanti dalla necessità di trasportare le bottiglie, nonché dalla necessità di smaltire i contenitori vuoti. Al contrario, con l’utilizzo di impianti di desalinizzazione ad osmosi inversa, l’acqua dell’acquedotto viene oligomineralizzata, diventando gradevole da bere e non obbligando dunque l’utenza all’acquisto di bottiglie confezionate, con un conseguente notevole risparmio in denaro unito a evidenti vantaggi pratici e ambientali.

Tuttavia, negli impianti noti, del tipo ad erogazione diretta (ossia senza accumulo) si presentano attualmente problemi fondamentalmente riconducibili a periodi di inattività dell’impianto.

In seguito ad una pausa di funzionamento si ha in particolare un significativo aumento del livello di salinità residua del permeato. Infatti, dopo un periodo di inattività dell'impianto, non necessariamente molto prolungato, al momento della prima nuova erogazione all’utenza, la salinità del permeato tende ad aumentare per poi ridiscendere, indicativamente in genere dopo circa 30-60 secondi di funzionamento in continuo (ovviamente la durata di tale transitorio à ̈ direttamente proporzionale alla durata del periodo di inattività e quelli indicati sono da considerarsi i valori massimi).

Tale evento à ̈ strettamente legato ai principi fisici che regolano il fenomeno dell’osmosi: durante l’inattività le due soluzioni saline a diversa concentrazione ristagnanti all’interno della membrana tendono a riequilibrare il loro livello di concentrazione attraversando la membrana stessa, con la conseguenza che la salinità del permeato aumenta fino al raggiungimento dell’equilibrio.

Una prima elementare soluzione a tale problema à ̈ quello di lasciar scorrere l'acqua per il tempo necessario affinché il permeato assuma nuovamente un livello di salinità soddisfacente. Tale soluzione comporta tuttavia un notevole spreco di acqua (l'acqua ad eccessiva salinità che viene dispersa nel transitorio), oltre al disagio dell'attesa che, come menzionato, può essere significativa. Inoltre, a valle di tali impianti possono essere disposti refrigeratori e/o gasatori (carbonatatori) dell'acqua osmotizzata: in questo caso la dispersione di acqua durante la fase di transitorio comporta anche un notevole spreco di energia legato al fatto che tali sistemi di refrigerazione e/o gasazione assorbono corrente elettrica, svolgendo il loro lavoro su acqua che non verrà comunque utilizzata.

Una seconda soluzione proposta dalla tecnica nota à ̈ quella di prevedere un sistema di tubazioni e valvole per il ricircolo automatico del permeato a monte della pompa di pressurizzazione. Il ricircolo à ̈ effettuato fino a quando il livello di salinità del permeato non scende al di sotto del limite desiderato. Tuttavia, anche in questo caso, durante la fase di ricircolo, l’erogazione dell’acqua viene sospesa per un periodo, indicativamente, di circa 30-60 secondi, privando quindi l’utenza del servizio.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ dunque quello di risolvere le problematiche sopra esposte, fornendo un impianto per il trattamento di fluidi, quali acqua, sfruttante il principio dell’osmosi inversa, del tipo ad erogazione diretta, che permetta di mantenere costante entro i limiti di accettabilità, la salinità del permeato anche a seguito di inattività dell'impianto stesso e non presenti problemi di interruzione o discontinuità del servizio senza tuttavia necessità di sostanziali trasformazioni dell’impianto di base attualmente utilizzato e senza aumentare gli ingombri dello stesso.

Tali scopi vengono raggiunti da un impianto ad osmosi inversa per il trattamento di acqua del tipo ad erogazione diretta secondo l'invenzione, le cui caratteristiche essenziali sono definite nella prima delle rivendicazioni annesse.

Le caratteristiche e i vantaggi dell’impianto per il trattamento di acqua ad osmosi inversa secondo l'invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:

- la figura 1 à ̈ uno schema funzionale dell’impianto di trattamento acqua ad osmosi inversa secondo l'invenzione; e

- la figura 2 rappresenta una vista in sezione longitudinale di un serbatoio di accumulo in pressione dell’acqua osmotizzata utilizzato nell'impianto secondo l’invenzione.

Con riferimento a dette figure, un impianto per trattamento dell’acqua (o di altri fluidi con caratteristiche analoghe) utilizzante il principio dell’osmosi inversa, ad erogazione diretta, secondo l'invenzione ha una configurazione complessiva riconducibile a quella tradizionale, includendo un dispositivo a membrana per osmosi inversa, indicato genericamente con 1, comprendente un recipiente a tenuta 1a contenente al suo interno una membrana ad osmosi inversa non mostrata in figura.

Il recipiente 1a à ̈ generalmente un contenitore plastico presentante un’apertura, quale un tappo a vite 1b, per l’esplorazione, la manutenzione e/o la sostituzione della membrana ad osmosi inversa contenuta all’interno.

A monte del dispositivo a membrana 1 e a valle di un ingresso dell’acqua grezza (erogata, ad esempio, da acquedotti o altre reti idriche private, anche industriali), indicato con INAG, si trova, secondo una forma realizzativa tipica, uno stadio di pretrattamento indicato complessivamente con 2, delimitato con linea tratteggiata.

Tale stadio di pre-trattamento 2 si trova su di una linea di alimentazione AG (rappresentata in figura da una linea marcata discontinua tratto-punto) che permette il trasporto dell’acqua grezza dall’ingresso INAG al dispositivo a membrana 1. Nel dettaglio, a valle dell’ingresso INAG e a monte di mezzi di intercettazione quali, ad esempio, un’elettrovalvola di alimentazione 21 à ̈ posizionato un filtro di sicurezza 20 utilizzato per eliminare sabbia, sedimenti e altre sostanza grossolane in sospensione che potrebbero causare il blocco dell’elettrovalvola 21. Tale filtro 20 potrà ad esempio essere costituito da filtri a cartucce inox lavabile con capacità di circa 150 µm.

L’elettrovalvola 21 intercetta il flusso di acqua grezza in ingresso all’impianto; à ̈ solitamente di tipo a solenoide e viene controllata automaticamente da una unità di controllo programmabile a scheda elettronica (non mostrata in figura) che gestisce l’impianto come si avrà modo di descrivere più oltre.

Il fluido così parzialmente trattato entra nel primo stadio di prefiltrazione materializzato da un filtro per sedimenti 23. Tale filtro 23 à ̈ solitamente costituito da una cartuccia filtrante in microfibra avente capacità filtranti fino ai 5 µm, in grado di eliminare sabbia, terra, ruggine e tutte le sostanze sedimentabili in sospensione che altrimenti andrebbero ad intasare la membrana ad osmosi inversa.

A valle del filtro per sedimenti 23 si trova un secondo stadio di prefiltrazione con un filtro a carbone attivo 24 che elimina il cloro residuo libero eventualmente presente nell’acqua, ed inoltre purifica l’acqua da odori e sapori sgradevoli.

L’acqua prefiltrata attraversa una pompa di rilancio 25 che ha il compito di inviare il fluido in pressione al dispositivo a membrana 1. La pompa 25 à ̈ preferibilmente una pompa di pressurizzazione a diaframma che permette di erogare a portata costante l’acqua alla membrana ed à ̈ particolarmente indicata soprattutto negli acquedotti dove la pressione di rete à ̈ scarsa. La pompa à ̈ comandata automaticamente dall'unità di controllo; inoltre un pressostato di minima 22, posizionato a valle dell’elettrovalvola 21 e a monte del filtro del primo stadio di pre-trattamento 23, controlla la pressione minima dell’acqua di alimentazione e, qualora il livello della stessa scenda al di sotto del valore impostato, tramite l'unità di controllo blocca il funzionamento della pompa di pressurizzazione e invia un segnale di allarme all’utente.

Come detto la pompa di rilancio 25 invia il fluido al dispositivo a membrana 1. Un manometro 5 visualizza la pressione di alimentazione applicata alla membrana a osmosi inversa in modo da monitorare l’efficienza della pompa di pressurizzazione e del circuito di alimentazione (AG).

All’interno del recipiente 1a, la membrana consente la separazione dell’acqua osmotizzata (o permeato) da quella a concentrazione maggiore. L’energia e la forza necessaria per far passare l’acqua pura attraverso la membrana e permettere la pulizia del fluido à ̈ quella fornita dalla pompa di rilancio 25.

In uscita dal dispositivo 1 ad osmosi inversa si dipartono due linee, una di erogazione del permeato all’utenza (indicata complessivamente con UT e rappresentata attraverso un tratto continuo e marcato), l’altra di scarico (indicata complessivamente con SC e rappresentata attraverso un tratto discontinuo e marcato) per scaricare il concentrato esternamente all’impianto.

Prima di essere erogato all’utenza il permeato viene miscelato con una quantità di acqua spillata in uscita dalla pompa di rilancio, quindi a salinità maggiore. Questa miscelazione consente di regolare la quantità di salinità desiderata del permeato fornito all’erogazione. Tale livello di salinità à ̈ predeterminato attraverso una valvola 6 di regolazione del flusso di acqua non ancora osmotizzata spillato a valle della pompa di rilancio 25.

A valle della valvola 6 di regolazione della salinità la tubazione UT di invio del permeato all’utenza à ̈ intercettata da un’elettrovalvola di erogazione 7 che regola il flusso del permeato all’utenza. Tale valvola 7 à ̈ solitamente accoppiata ad una valvola di non ritorno 8, che impedisce il reflusso del liquido lungo la tubazione UT.

Il permeato attraversa infine, sempre in accordo con una forma esemplificativa tipica, un’ultima fase di trattamento materializzata da uno sterilizzatore 9. Lo sterilizzatore 9 elimina i batteri nel permeato. Comprende solitamente una lampada a raggi UV che svolge la funzione di sterilizzazione. L’erogazione del permeato allo sterilizzatore 9 à ̈ regolata da un pressostato di massima 10 che controlla l’avvio e l’arresto dell’erogazione di acqua osmotizzata. Quando un rubinetto di erogazione (non mostrato) a valle dell’impianto viene chiuso (ovvero si interrompe la richiesta di erogazione dell’acqua), il pressostato, tramite l'unità di controllo a cui à ̈ collegato, interrompe l’erogazione del permeato al raggiungimento di un valore di pressione massimo impostato (comunemente 2,5 bar).

Un contatore 11 controlla la quantità di acqua osmotizzata progressivamente erogata all’utenza. Il contatore 11 à ̈ collegato all'unità di controllo la quale, quando viene raggiunto un valore preimpostato di volume di acqua erogata segnala, ad esempio attraverso una spia visibile all’utenza, la necessità di sostituzione dei filtri e di effettuare operazioni di manutenzione. Infine, il permeato viene erogato all’utenza attraverso la bocca di uscita OUTPE.

Analogamente, sulla tubazione di scarico SC à ̈ presente un regolatore di flusso dell’acqua di scarico 13 associato, a valle, ad una valvola di non ritorno 15 per impedire il riflusso del liquido di scarico internamente alla tubazione. Il liquido di scarico viene inviato quindi ad un’uscita dell’impianto OUTSC.

L'impianto comprende ancora, sempre in accordo con la tecnica nota, un sistema di ricircolo del permeato a monte della pompa di rilancio 25 per consentire l’abbassamento del livello di salinità del permeato quando l’impianto resta inattivo per un certo periodo di tempo. Per effettuare tale ricircolo à ̈ prevista una linea di spillamento RC dalla linea di erogazione UT del permeato in corrispondenza dell’uscita dal recipiente 1a.

Sulla linea di spillamento RC à ̈ collocato un elemento di intercettazione materializzato da un’elettrovalvola 11, che aprendosi (ovvero mettendo in comunicazione la linea UT con la linea di alimentazione AG in invio alla pompa 25) consente lo spillamento del permeato. All’elettrovalvola 11 à ̈ comunemente associata una valvola di non ritorno 12 che impedisce l’inversione del flusso del ricircolo del permeato all’interno della tubazione RC. Grazie a tale sistema, quando richiesto, il permeato può transitare due o più volte nel dispositivo 1 prima di essere erogato all'utenza, così da subire più passaggi di osmotizzazione.

Infine, per effettuare un lavaggio a bassa pressione della membrana, opportuno al termine di ogni ciclo di erogazione ed in caso di inattività, à ̈ presente un’elettrovalvola di flussaggio 14 che intercetta un ramo di bypass del regolatore di flusso dell’acqua di scarico 13.

Vantaggiosamente, come già menzionato, tutte le elettrovalvole, i pressostati, sono comandati da un'unità di controllo (non mostrata in figura) che gestisce autonomamente l’impianto e permette di inviare segnali all’utenza per la gestione del funzionamento e della manutenzione dei singoli componenti.

Secondo quello che rappresenta il fondamentale aspetto della presente invenzione, l’impianto integra un serbatoio di accumulo 3 su una linea CO1-CO2 che mette in comunicazione la linea di scarico SC e la linea di erogazione all'utenza UT a valle, rispettivamente, del regolatore di flusso 13 e dell'elettrovalvola di erogazione 7. Inoltre, à ̈ prevista sulla linea di scarico SC un’elettrovalvola supplementare 4, a valle del bypass con l'elettrovalvola di flussaggio 14.

In maggior dettaglio, riferendosi in particolare della figura 2, il serbatoio di accumulo 3 in pressione dell’acqua osmotizzata à ̈ composto da una camicia 31 realizzata ad esempio da un tubolare internamente rettificato e realizzato in materiale plastico atossico e anticorrosione, avente spessore tale da sopportare la pressione massima dell’impianto.

All’interno della camicia 31 à ̈ inserito un pistone mobile 32 anch’esso realizzato preferibilmente in materiale plastico atossico e anticorrosione, completo di una guarnizione 33 a tenuta idraulica quale O-ring in gomma. La guarnizione 33 avvolge l’intera circonferenza del pistone 32 e permette la separazione idraulica tra una prima camera 34 e una seconda camera 35 materializzate internamente alla camicia 31 dal pistone 32 stesso. La capacità di accumulo di ogni camera interna 34, 35 varia automaticamente in funzione dello spostamento del pistone 32 che grazie alla pressione applicata alternativamente dal permeato e dal concentrato, come si comprenderà meglio tra breve, determina lo svuotamento e il riempimento dell’una e dell’altra camera.

Nell’esempio illustrato, per consentire l’inserimento del pistone 32 all’interno della camicia 31, le due estremità del tubolare 31 presentano calotte di chiusura 36a e 36b fissate mediante, ad esempio, incollaggio e/o termosaldatura. Le calotte 36a e 36b sono realizzate in materiale analogo al resto del tubolare 31 e hanno le medesime caratteristiche meccaniche (resistenza alla pressione).

Sulle calotte 36a, 36b sono realizzati rispettivi fori filettati 37a, 37b per l’installazione di raccordi filettati necessari per il collegamento, rispettivamente, di un tubo 38 di afflusso/efflusso del permeato e di un tubo 39 di afflusso/efflusso del concentrato al circuito idraulico del sistema a osmosi inversa, che corrispondono rispettivamente ai rami CO2 e CO1 mostrati in figura 1 e precedentemente menzionati. Il montaggio del serbatoio 1 à ̈ dunque realizzato in modo che la camera 34, tramite il tubo 39/linea CO1 comunichi idraulicamente con la linea SC di concentrato a valle del regolatore di portata 13, mentre la camera 35 contrapposta alla prima, à ̈ in comunicazione idraulica tramite il tubo 38/linea CO2 con la linea UT di acqua osmotizzata a valle della valvola di non ritorno 8.

L’impianto secondo l’invenzione precedentemente descritto opera quindi nella seguente maniera.

Durante le fasi di erogazione del permeato (rubinetto di intercettazione del permeato a valle dell’impianto aperto) le elettrovalvole 21, 7, 4 sono aperte, mentre le elettrovalvole 14, 11 sono chiuse. Il permeato viene erogato all’utilizzo fino a quando non viene chiuso il rubinetto a valle del sistema.

Al termine della fase di erogazione, il permeato à ̈ convogliato automaticamente all’interno della camera 35 del serbatoio 21 di accumulo in pressione dell’acqua osmotizzata. Durante il riempimento della camera 35 del serbatoio, il pistone mobile 32 a tenuta idraulica, sottoposto alla pressione di spinta del permeato, à ̈ costretto a scorrere sul tubolare 31 fino a quando la camera 35 sarà completamente riempita e il pistone mobile 32 avrà raggiunto il fine corsa adiacente alla calotta 36b. Sotto l’effetto della pressione esercitata dal riempimento della camera 35, il liquido concentrato contenuto nell’opposta camera 34 viene liberamente scaricato in SC.

Quando la camera 35 del serbatoio 3 di accumulo in pressione dell’acqua osmotizzata à ̈ piena e la pressione interna della camera raggiunge un determinato valore (ad esempio circa 3 bar), rilevato tramite il pressostato di massima 10, viene interrotta l’erogazione del permeato dal dispositivo 1 per l’avvio della fase di flussaggio automatico della membrana a osmosi inversa. Tale comando può essere attivato anche attraverso una rilevazione di portata. Durante la fase di flussaggio/lavaggio della membrana, oltre alle elettrovalvole 21, 7, 4, viene aperta anche l’elettrovalvola 14 (à ̈ proprio per effetto di tale apertura che l'erogazione del permeato dal dispositivo 1 si arresta), mentre l’elettrovalvola 11 à ̈ chiusa.

Fino a quando il rubinetto di intercettazione del permeato a valle del sistema non viene riaperto, l’impianto rimane in stand-by e tutte le funzioni sono disabilitate.

In seguito ad una nuova richiesta di acqua osmotizzata all’utilizzo, il pressostato di massima 10, tramite l'unità di controllo, comanda automaticamente l’avvio della pompa di pressurizzazione 25 e conseguentemente viene riavviata la produzione di acqua osmotizzata. Durante questa fase si ha un ricircolo del permeato e le elettrovalvole 21 e 11 sono aperte, mentre le elettrovalvole 14, 7, 4 sono chiuse.

Secondo l’invenzione, tuttavia l’erogazione di acqua all’utilizzo à ̈ garantita dal serbatoio di accumulo in pressione dell’acqua osmotizzata senza alcuna interruzione di servizio.

Lo svuotamento del serbatoio di accumulo 3 dell’acqua osmotizzata à ̈ infatti reso possibile dall’elettrovalvola 4 che chiudendo la tubazione di scarico SC del concentrato costringe il flusso dello stesso a entrare forzatamente all’interno della camera 34 del serbatoio 3. Durante il riempimento della camera 34 del serbatoio, il pistone mobile 32 a tenuta idraulica, sottoposto alla pressione di spinta del flusso di concentrato, à ̈ costretto a scorrere e conseguentemente spinge il permeato fuori dalla camera 35 precedentemente riempita fino a quando la camera 34 sarà completamente svuotata e il pistone mobile 32 avrà raggiunto il fine corsa della calotta 36a.

La portata di uscita del permeato dal serbatoio di accumulo à ̈ regolata automaticamente dal regolatore di scarico concentrato 13 e dal momento che la quantità di acqua scaricata dal sistema di solito à ̈ circa il 50% del totale dell’acqua grezza di alimentazione, ne consegue che la portata di uscita dell’acqua osmotizzata dal serbatoio di accumulo sarà identica a quella prodotta istantaneamente dalla membrana a osmosi inversa durante il normale funzionamento dell’impianto.

In ogni caso, il volume del serbatoio 3 di accumulo dell’acqua osmotizzata e la portata di uscita dell’acqua dal serbatoio sono calibrati per garantire l’erogazione di acqua osmotizzata all’utilizzo durante tutto lo volgimento della fase di ricircolo che ha solitamente una durata di circa 30-60 secondi.

Al termine della fase di ricircolo l’impianto riprende nuovamente ad erogare acqua osmotizzata all’utilizzo così come precedentemente descritto secondo la tecnica nota.

I vantaggi dell’impianto ad osmosi inversa per il trattamento di acqua secondo l’invenzione sono evidenti da quanto precede. Il permeato risulta sempre disponibile all’utenza e al voluto grado di salinità anche dopo fasi di inattività o durante operazioni di elaborazione interna del permeato (come le fasi di flussaggio o di ricircolo del permeato a monte della pompa di pressurizzazione).

L’impianto risulta inoltre strutturalmente semplice, ossia con modifiche strutturali di elementare natura rispetto agli impianti noti, e presenta ingombri ridotti che ne consentono l’utilizzo anche per applicazioni domestiche (ad esempio per il classico montaggio al di sotto del lavello).

Ulteriore vantaggio à ̈ che il serbatoio 3 à ̈ un serbatoio di piccolo accumulo contenente solo la quantità di fluido osmotizzato necessario al superamento del transitorio al riavvio dell’impianto: oltre agli ingombri contenuti quindi non si ha un vero e proprio ristagno di una quantità sostanziale di fluido osmotizzato, e ne consegue che l’erogazione del permeato all’utenza può essere ancora considerata di tipo diretto.

L’impianto precedentemente descritto, nelle sue caratteristiche progettuali, à ̈ da considerarsi puramente esemplificativo. Impianti di dimensioni maggiori, possono essere utilizzati anche per applicazioni industriali o su reti idriche pubbliche. Inoltre, possono essere trattati anche fluidi diversi dall’acqua, ovunque vi sia una necessità di pratiche di osmotizzazione.

La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a sue forme di realizzazione preferite. È da intendersi che possono esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un impianto ad erogazione diretta per il trattamento di un fluido grezzo comprendente un dispositivo (1) per la realizzazione di osmosi inversa su detto fluido grezzo al fine di produrre da detto fluido grezzo un fluido permeato ed un fluido concentrato, detto fluido grezzo essendo alimentato in pressione a detto dispositivo (1) da mezzi a pompa (25) che ricevono detto fluido grezzo da un circuito di alimentazione (AG), in uscita da detto dispositivo (1) dipartendosi due linee di flusso, rispettivamente una linea di scarico (SC) di detto concentrato esternamente a detto impianto e una linea di erogazione (UT) per l’invio di detto permeato a un’utenza, l'impianto essendo caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un ramo di connessione (CO1-CO2) che mette in comunicazione idraulica detta linea di erogazione (UT) con detta linea di scarico (SC), detto ramo di connessione (CO1-CO2) essendo intercettato da un serbatoio di accumulo provvisorio (3) di una quantità di detto fluido permeato.
2. 2. L’impianto secondo la rivendicazione 1, in cui entro detto serbatoio di accumulo (3) scorre un pistone mobile (32), detto pistone (32) definendo nel serbatoio due camere idraulicamente isolate, una camera di fluido permeato (35) ed una camera di fluido concentrato (34) dette camere (35, 34) essendo poste in comunicazione rispettivamente con detta linea di erogazione (UT) e detta linea di scarico (SC) a mezzo di tubazioni (39, 38) di detto ramo di connessione (CO1-CO2).
3. 3. L’impianto secondo la rivendicazione 2, in cui su detta linea di scarico (SC), a valle di detto ramo di connessione (CO1-CO2) sono collocati mezzi di intercettazione (4) atti a chiudere detta linea di scarico (SC) al fine di deviare detto concentrato all’interno di detto dispositivo di accumulo (1) e in particolare all’interno di detta camera di fluido concentrato (34).
4. 4. L'impianto secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui su detta linea di scarico (SC) à ̈ previsto a monte di detto ramo di connessione (CO1-CO2) un regolatore di flusso dell’acqua di scarico (13) ed un ramo di bypass di detto regolatore intercettato da un’elettrovalvola di flussaggio (14), detto ramo di connessione (CO1-CO2) essendo connesso a detta linea di scarico (SC) a valle di detto regolatore (13) nel tratto bypassato dal ramo di bypass con l'elettrovalvola di flussaggio.
5. 5. L’impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detto serbatoio di accumulo à ̈ definito da una camicia tubolare (31) chiusa alle due estremità da calotte di chiusura (36a, 36b) fissate mediante, ad esempio, incollaggio e/o termosaldatura, su dette calotte essendo ricavati rispettivi fori (37a, 37b) per l'innesto di dette tubazioni (38, 39).
6. 6. L’impianto secondo la rivendicazione 5, in cui detta camicia (31) à ̈ realizzata da un tubolare internamente rettificato e realizzato in materiale plastico atossico e anticorrosione, avente spessore tale da sopportare la pressione massima dell’impianto.
7. 7. L’impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui su detta linea di alimentazione (AG) e a monte di detto dispositivo (1) à ̈ collocata una linea di pre-trattamento (2) comprendente un filtro di sicurezza (20) posizionato a valle di un ingresso (INAG) di detto fluido grezzo, un filtro per sedimenti (23) quale un filtro in microfibra posizionato a valle di detto filtro di sicurezza (20), un filtro a carbone attivo (24) posizionato a valle di detto filtro (23) e a monte di detta pompa di rilancio (25).
8. 8. L’impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui sono presenti mezzi di controllo e gestione atti a indurre, al termine di una fase di erogazione del fluido permeato attraverso la linea di erogazione, il riempimento di detta camera di fluido permeato (35) e conseguente spostamento di detto pistone a ridurre il volume di detta camera di fluido concentrato, e, all'avvio di una successiva fase di erogazione del fluido permeato, il riempimento di detta camera di fluido concentrato (34) e conseguente spostamento di detto pistone a provocare l'erogazione di detto fluido permeato verso detta linea di erogazione (UT).
9. 9. L'impianto secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi di controllo sono atti a comandare automaticamente l'arresto di detto riempimento di detta camera di fluido permeato (35) a seguito di una rilevazione di pressione o di portata, e successivamente ad avviare detta fase di flussaggio automatico di detto dispositivo di osmosi (1).