Come raccogliere l'acqua piovana e renderla potabile?

Le risorse di acqua dolce sulla Terra sono limitate, ma l'acqua piovana, come quella dei fiumi e del mare, può essere trattata per essere bevuta. Le soluzioni per l'acqua piovana sono comuni nell'edilizia residenziale, fornendo alle famiglie acqua pulita in modo economico. Se sei curioso di sapere come raccogliere e purificare l'acqua piovana, questo articolo ha le risposte che ti servono!

➢L'acqua piovana è potabile? Cosa contiene l'acqua piovana?

Non puoi bere direttamente l'acqua piovana non trattata. L'acqua piovana si forma quando l'umidità proveniente dall'acqua di superficie, dalla vegetazione e dal terreno evapora e si condensa in gocce di pioggia abbastanza grandi da cadere a terra.

In questo processo, l'acqua piovana può trasportare sostanze chimiche, particelle, polvere, batteri, virus, inquinanti atmosferici, PFAS, anidride carbonica, azoto, ecc., e può anche essere acido. Inoltre, il metodo di raccolta dell'acqua piovana può anche influenzarne la qualità, potenzialmente contenente impurità come escrementi di uccelli, sabbia, terra, foglie, ramoscelli, insetti, ecc.

➢Svantaggi del bere direttamente l'acqua piovana.

L'acqua piovana contiene vari potenziali inquinanti di metalli pesanti e microrganismi. Bere direttamente l'acqua piovana può causare intossicazioni alimentari e infezioni virali. L'acqua piovana senza filtraggio trasporta particelle grossolane come sedimenti, che possono alterarne il sapore e causare danni alla bocca e all'intestino.

Inoltre, come sappiamo, l'acqua piovana è acida a causa della presenza di acido carbonico, acido solforico e acido nitrico. Queste sostanze acide possono corrodere le mucose della bocca, dell'esofago e dello stomaco, portando potenzialmente a livelli elevati di acido gastrico. La diminuzione del pH nell'intestino può influenzare l'assorbimento di calcio da parte dell'organismo, portando a ossa indebolite. Pertanto, non è consigliabile raccogliere direttamente l'acqua piovana per scopi potabili.

➢Quali sono i vantaggi di rendere potabile l'acqua piovana?

Nelle aree in cui le risorse idriche sono scarse e remote, dove si affrontano minacce perenni di siccità, con precipitazioni concentrate principalmente in estate, è necessario conservare energia e risorse idriche. Inoltre, gli amanti dell'aria aperta e il personale addetto alla preparazione alle catastrofi trovano spesso difficile ottenere acqua potabile. L'acqua piovana, in quanto risorsa naturale, è facile da raccogliere e, dopo il trattamento, può essere utilizzata per l'approvvigionamento idrico domestico.

L'acqua piovana ha una bassa durezza. Raccogliere e trattare una quantità sufficiente di acqua piovana può soddisfare diverse esigenze, tra cui bere, cucinare, fare il bagno, tirare lo sciacquone, irrigare le piante, lavare l'auto e fare soccorsi di emergenza. Il vantaggio più grande della raccolta dell'acqua piovana è la sua economicità, riducendo le spese idriche. Inoltre, questo metodo contribuisce alla protezione ambientale riducendo i nutrienti del suolo e la perdita di umidità, ripristinando le falde acquifere e migliorando la salute ecologica e la sostenibilità del territorio.

➢Come raccogliere l'acqua piovana per berla?

Esistono vari metodi di raccolta dell'acqua piovana. Prima di addentrarsi nella raccolta dell'acqua piovana, è fondamentale consultare esperti e autorità locali per comprendere le normative e le linee guida che regolano la raccolta dell'acqua piovana nella tua zona. Alcune regioni potrebbero avere restrizioni sulla raccolta e l'uso dell'acqua piovana per gestire e salvaguardare le risorse idriche. Ad esempio, sono in vigore normative in aree come Colorado, Singapore, Australia e alcuni paesi del Medio Oriente. Inoltre, alcune comunità potrebbero proibire alle persone di raccogliere a causa di problemi di sicurezza associati all'acqua piovana non trattata.

I sistemi di raccolta dell'acqua piovana sono in genere costituiti da aree di raccolta, sistemi di trasporto e accumulo di acqua piovana configurazioni. Raccogliere l'acqua piovana per berla può essere semplice e persino fai da te. L'approccio più comune prevede l'utilizzo di sistemi di drenaggio del tetto per catturare l'acqua piovana, indirizzandola attraverso grondaie o pluviali in barili per l'acqua piovana schermati per lo stoccaggio. Tuttavia, è fondamentale pulire regolarmente e sigillare correttamente i contenitori utilizzati per conservare l'acqua piovana per prevenire contaminazioni e pericoli per la sicurezza, in particolare perché c'è il rischio che bambini e animali domestici vi cadano dentro.

Se sei interessato a raccogliere l'acqua piovana senza grondaie, puoi utilizzare direttamente i barili per raccogliere l'acqua che scorre dai tetti. In alternativa, puoi costruire fosse di raccolta dell'acqua piovana a livello del suolo, stabilendo pendenze per convogliare l'acqua piovana verso punti di raccolta centralizzati per lo stoccaggio.

➢Come rendere potabile l'acqua piovana?

Dopo aver raccolto l'acqua piovana nel tuo sistema di raccolta, l'hai raccolta e immagazzinata con successo. Se il tuo obiettivo è filtrare l'acqua piovana per berla, deve sottoporsi ai seguenti tre passaggi:

Fase 1 Prefiltrazione:

Si consiglia di utilizzare una rete a maglie per rimuovere detriti come rametti e foglie quando si raccoglie l'acqua piovana. Lasciare che l'acqua piovana raccolta si depositi dopo lo stoccaggio può aiutare le particelle solide a depositarsi sul fondo, riducendo le impurità nell'acqua. Tuttavia, anche dopo il trattamento iniziale, l'acqua piovana potrebbe contenere ancora particelle più grandi, colloidi, colore e odore. Questi devono essere rimossi prima di un'ulteriore filtrazione avanzata.

Suggeriamo di impiegare un sistema di pretrattamento. Ciò comporta l'utilizzo di un filtro a sabbia per rimuovere particelle più grandi e sedimenti, un filtro a carbone attivo per eliminare odore e colore, e una cartuccia filtrante in PP per rimuovere ulteriormente le particelle sospese più grandi. In alternativa, puoi prendere in considerazione l'utilizzo di microfiltrazione o sistemi di ultrafiltrazione per una filtrazione pre-trattamento più precisa.

Fase 2 Disinfezione:

L'acqua piovana contiene vari batteri, virus, funghi e altri microrganismi nocivi, pertanto quando si tratta l'acqua per uso potabile è necessaria una disinfezione post-trattamento. Sterilizzatori UV e la clorazione sono metodi consigliati per uccidere i microrganismi.

I sistemi di sterilizzazione UV sono la tecnologia di disinfezione fisica più comunemente utilizzata. Utilizzano raggi UV ad alta energia per distruggere la struttura del DNA dei microrganismi, impedendo loro di replicarsi, crescere e infine causarne la scomparsa.

La clorazione può essere utilizzata anche per trattare l'acqua piovana, ma il suo funzionamento comporta dei rischi e può avere effetti negativi sulla salute umana, per questo il suo utilizzo non è molto diffuso.

Fase 3 Filtrazione avanzata:

L'acqua piovana trattata attraverso i primi due passaggi può essere utilizzata per scopi quali lavaggio auto, bagni e irrigazione, ma non può essere utilizzata come acqua potabile. La filtrazione grossolana e la disinfezione da sole non possono rimuovere sali solubili, piccoli microrganismi, metalli pesanti e sostanze chimiche nocive. Pertanto, è necessaria un'ulteriore filtrazione di precisione.

• Sistema di nanofiltrazione: La nanofiltrazione ha una precisione di filtrazione di 0,01 micron. Nei casi in cui la qualità dell'acqua piovana è inizialmente elevata, dopo il pretrattamento e la disinfezione, i sistemi di nanofiltrazione possono elevare la qualità dell'acqua a standard potabili. Tuttavia, è consigliabile condurre test di qualità sull'acqua piovana e assicurarsi che l'acqua soddisfi gli standard di acqua potabile nella tua zona.
• Sistema di osmosi inversa: La precisione della filtrazione a osmosi inversa può variare da 0,1 nanometri a diversi nanometri. Poiché l'acqua piovana viene pressurizzata attraverso i pori della membrana a osmosi inversa, può rimuovere efficacemente la maggior parte dei metalli pesanti, sali, sostanze chimiche residue e microrganismi dalla fase di pretrattamento. La qualità dell'acqua è sufficientemente pulita per cucinare, fare il bagno e bere.

➢Esistono altre opzioni per purificare naturalmente l'acqua piovana e renderla potabile?

Sì, ci sono effettivamente altri metodi per trattare l'acqua piovana, come la distillazione. La distillazione comporta il riscaldamento dell'acqua piovana fino al punto di ebollizione, la raccolta del vapore acqueo e la sua successiva condensazione in acqua. Questo processo rimuove efficacemente altre impurità e contaminanti, producendo acqua distillata pura e adatta al consumo.

Tuttavia, la distillazione è un processo relativamente complesso, che consuma una grande quantità di energia ed è costoso, quindi non è adatto al trattamento di grandi volumi di acqua. I sistemi di distillazione non sono in genere la soluzione preferita per il trattamento dell'acqua piovana a scopo potabile.

➢Qual è il miglior sistema di filtraggio dell'acqua piovana?

Quando si seleziona il sistema di filtraggio ottimale dell'acqua piovana, è essenziale considerare sia il livello di contaminanti nell'acqua piovana sia l'applicazione prevista dell'acqua filtrata. È possibile determinare il livello di filtraggio richiesto in base al tipo e alla concentrazione di inquinanti nell'acqua piovana, quindi progettare e scegliere il metodo di filtraggio più appropriato in base al budget.

Tenendo presenti queste considerazioni, ecco alcune soluzioni consigliate per il trattamento dell'acqua piovana:

1）Filtro sedimenti: Questo sistema può rimuovere alcune particelle sospese più grandi ed è adatto per scenari con budget limitati e requisiti di qualità dell'acqua relativamente bassi, come cantieri edili, irrigazione del paesaggio, pulizia delle superfici, irrigazione delle colture e acquari. Tuttavia, non è adatto per l'acqua potabile.

2) Filtro sedimenti + filtrazione sabbia + filtrazione carbone: Questo sistema è adatto per scenari in cui i requisiti di qualità dell'acqua sono relativamente elevati, come il lavaggio delle auto, l'irrigazione e la pulizia per scopi non potabili. Dopo la filtrazione iniziale, l'acqua piovana subisce un'ulteriore rimozione di particelle sospese, colloidi, odori e alcuni microrganismi. È relativamente economico, facile da usare e mantenere.

3）Filtro sedimenti + filtrazione sabbia + filtrazione carbone (+ultrafiltrazione/microfiltrazione) + sistema di disinfezione UV: Questo sistema è adatto per scenari che richiedono acqua relativamente pulita, come il bagno, il lavaggio di verdure, piatti e cicli di raffreddamento dell'acqua industriali e commerciali. Il sistema è più economico rispetto alla tecnologia dell'osmosi inversa e può rimuovere microrganismi e particelle sospese più grandi dall'acqua, migliorandone così la qualità. Tuttavia, non può garantire che l'acqua prodotta soddisfi gli standard per l'acqua potabile. Si consiglia di condurre test sulla qualità dell'acqua piovana prima dell'uso e di consultare professionisti per una consulenza tecnica.

4) Filtro sedimenti + filtrazione a sabbia + filtrazione a carbone (+ ultrafiltrazione/microfiltrazione) + sistema di disinfezione UV + sistema di nanofiltrazione/osmosi inversa: Questo sistema è adatto per scenari che richiedono un'elevata qualità dell'acqua, come situazioni in cui l'acqua deve essere convertita in acqua dolce. Può gestire acqua piovana fortemente contaminata, producendo acqua di qualità sufficientemente pulita e sicura per il consumo diretto. Tuttavia, i costi corrispondenti saranno più elevati.

➢Come mantenere un sistema di raccolta dell'acqua piovana

Come molti sistemi di trattamento dell'acqua, anche i sistemi di filtrazione dell'acqua piovana richiedono una manutenzione regolare per garantire la qualità e l'efficienza dell'acqua prodotta. È necessario pulire periodicamente il sistema di drenaggio del tetto, il serbatoio di sedimentazione e il serbatoio di stoccaggio dell'acqua, nonché ispezionare e sottoporre a manutenzione regolarmente le pompe e i sistemi di disinfezione. In genere, le cartucce dei filtri devono essere sostituite ogni 3-6 mesi e, se si utilizza un sistema a osmosi inversa, gli elementi della membrana devono essere sostituiti ogni 2-3 anni.

I sistemi di filtraggio dell'acqua piovana su piccola scala possono essere azionati seguendo il manuale di installazione e le istruzioni di manutenzione fornite dal fornitore. Per i sistemi di trattamento dell'acqua piovana di grande capacità, potrebbe essere necessario che il fornitore fornisca una guida all'installazione o servizi di manutenzione in loco.

➢Conclusion

Convertire l'acqua piovana in acqua potabile supporta la sostenibilità verde, a vantaggio delle persone e dell'ambiente. Un sistema di filtraggio dell'acqua piovana può riciclare in modo efficiente l'acqua piovana per uso domestico, all'aperto e in camper. Per soluzioni per l'acqua piovana o progetti su larga scala, contatta gli ingegneri di NEWater per una consulenza esperta.

➢Domande frequenti:

Quanto è dura l'acqua piovana?

L'acqua piovana si forma dalla condensazione del vapore acqueo e non attraversa il terreno o gli strati rocciosi durante la sua formazione e discesa. Pertanto, l'acqua piovana ha solitamente un contenuto minerale inferiore rispetto all'acqua di superficie e alle falde acquifere. La conclusione è che l'acqua piovana è naturalmente acqua dolce e priva di durezza.

È possibile bere l'acqua piovana dopo averla fatta bollire?

In caso di emergenza, puoi bere l'acqua piovana facendola bollire per qualche minuto. La bollitura è un modo naturale per filtrare l'acqua piovana. Questo processo può uccidere efficacemente la maggior parte dei microrganismi. Tuttavia, l'acqua piovana è soggetta a contaminazione durante i processi di caduta, raccolta e stoccaggio.

Per garantire la sicurezza della tua acqua, ti consigliamo di testare la qualità dell'acqua piovana per determinarne l'idoneità. È meglio filtrare e disinfettare l'acqua piovana prima del consumo per garantire che l'acqua prodotta sia sufficientemente pulita.

Come filtrare l'acqua piovana per le piante?

L'uso dell'acqua piovana per irrigare la vegetazione non solo riduce le bollette dell'acqua, ma aiuta anche a mantenere l'equilibrio ecologico. Innanzitutto, è necessario comprendere gli standard ambientali locali e le esigenze di crescita delle piante. Un metodo di trattamento comune prevede la raccolta dell'acqua piovana dai tetti e la sua conservazione in serbatoi. Dopo essere passata attraverso schermi per filtraggio e fasi di sedimentazione, l'acqua piovana trattata con filtri a carbone e a sabbia può essere in genere utilizzata per annaffiare piante e giardini.

La qualità dell'acqua necessaria per l'irrigazione delle piante deve essere pulita, a una temperatura appropriata e con un pH neutro. L'uso di filtri a carbone e a sabbia può rimuovere efficacemente particelle di grandi dimensioni, odori, colori e un po' di materia organica disciolta dall'acqua piovana, garantendo la sicurezza della vegetazione. Inoltre, alcune piante richiedono nutrienti specifici come azoto, fosforo, potassio, ecc. Per garantire una crescita sana delle piante, si consiglia di utilizzare filtri per la raccolta dell'acqua piovana e di pulire e disinfettare regolarmente i serbatoi di stoccaggio dell'acqua.

Come filtrare l'acqua piovana all'aperto?

Quando si raccoglie e si conserva l'acqua piovana all'aperto, si affrontano diverse sfide. Innanzitutto, è necessario preparare contenitori sufficientemente grandi per conservare l'acqua piovana e assicurarsi che i contenitori prevengano efficacemente la contaminazione. Utilizzare schermi per filtrare le impurità più grandi come foglie e insetti è un passaggio cruciale. Inoltre, considerare la sedimentazione naturale per rimuovere sedimenti e solidi sospesi dall'acqua, il che contribuirà a migliorare la qualità dell'acqua.

Negli ambienti esterni, l'accesso all'elettricità può essere scomodo, quindi potrebbe essere necessario valutare l'utilizzo di apparecchiature di filtraggio dell'acqua alimentate a energia solare o di dispositivi di pretrattamento manuali. I sistemi di filtraggio a carbone e a sabbia sono una buona scelta. Infine, assicuratevi di disinfettare l'acqua prima di utilizzarla. La bollitura è un metodo semplice ed efficace per soddisfare il fabbisogno idrico di emergenza all'aperto. Per un uso frequente all'aperto, il nostro filtro per l'acqua leggero a zaino offre una soluzione più efficiente e ripetibile senza dover ricorrere all'elettricità.

L'acqua piovana può essere resa potabile senza elettricità?

Sì. Si raccomanda di combinare filtrazione e disinfezione per garantire la salubrità e la sicurezza dell'acqua potabile. I metodi di filtrazione includono filtri a gravità, filtri a paglia o cartucce filtranti multistadio (come PP + carbone attivo) per rimuovere inizialmente sedimenti, solidi sospesi, colore e odori dall'acqua piovana.

Successivamente, si possono utilizzare compresse di disinfezione chimica bollente (come quelle di biossido di cloro o iodio) o penne disinfettanti UV portatili per inattivare batteri, virus e altri agenti patogeni nocivi. Combinando opportunamente questi metodi, è possibile ottenere un trattamento di base sicuro dell'acqua piovana in un ambiente non collegato alla rete elettrica.

Per quanto tempo è possibile conservare l'acqua piovana in modo sicuro prima di purificarla?

Si raccomanda di filtrare e disinfettare l'acqua piovana il prima possibile dopo la raccolta. Generalmente, l'acqua piovana può essere conservata per un breve periodo di circa 2-3 giorni in un contenitore pulito e sigillato; tuttavia, anche in un ambiente sigillato, la conservazione a lungo termine può aumentare il rischio di crescita microbica, proliferazione batterica e algale. L'aggiunta di una quantità adeguata di disinfettante prima della sigillatura può prolungare il tempo di conservazione a circa 1-2 settimane, in condizioni adeguate.

Se l'acqua piovana non viene sigillata ed esposta alla luce solare, alla polvere e all'aria per periodi prolungati, la qualità dell'acqua può deteriorarsi entro 3-5 giorni. Questo si manifesta con torbidità e un odore sgradevole, e il successivo trattamento diventa significativamente più difficile.

L'acqua piovana necessita di una prefiltrazione prima della disinfezione?

Sì. Raccomandiamo la prefiltrazione dell'acqua piovana prima della disinfezione, in particolare quella raccolta da tetti o bacini idrografici, che spesso contiene una quantità significativa di particelle sospese di grandi dimensioni. La disinfezione diretta senza pretrattamento comprometterà l'efficacia della disinfezione successiva.

Le particelle di grandi dimensioni possono ostacolare il contatto efficace tra disinfettanti o luce ultravioletta e microrganismi, riducendo l'efficacia dell'inattivazione di batteri e virus. La prefiltrazione può essere effettuata utilizzando filtri per caffè, retine, panni o cartucce filtranti in PP.

Quali sono i rischi dell'acqua piovana raccolta sul tetto?

L'acqua piovana raccolta sul tetto presenta rischi maggiori rispetto all'acqua piovana raccolta direttamente. Scorrendo sul tetto, l'acqua piovana può trasportare sostanze dilavate dai materiali di copertura, come metalli pesanti (ad esempio piombo), catrame o componenti di rivestimenti anticorrosivi.

Inoltre, i tetti vengono in genere puliti raramente, accumulando facilmente detriti come foglie e sporcizia, nonché escrementi di uccelli o piccoli animali. Questi possono introdurre batteri, parassiti e virus, mettendo a rischio la sicurezza dell'acqua potabile. In combinazione con il deposito di inquinanti atmosferici, il consumo a lungo termine di tale acqua senza un adeguato trattamento presenta rischi significativi per la salute.