L’importanza di filtrare a 0,5 micron: la tecnologia pre coat

Gli elementi filtranti per il trattamento delle acque destinate al consumo umano offrono un intervallo molto ampio del grado di filtrazione, ovvero della capacità di rimozione delle sostanze sospese e disciolte. Esistono differenti tecnologie: si può passare da un filtro a sedimenti con grado di filtrazione di 50 micron¹, per arrivare alla membrana osmotica in grado di rimuovere particelle disciolte nell’acqua con dimensioni inferiori a 0,001 micron.

In questo ampio intervallo il valore di 0,5 micron, indipendentemente dalla natura dell’elemento filtrante, costituisce un valore particolarmente significativo in quanto rappresenta una barriera efficace nei confronti di batteri, protozoi, alghe, piccolissimi sedimenti e fibre di amianto, cosa che invece non può assicurare un filtro con porosità maggiore.

Ad esempio la Giarda ed il Cryptosporidium sono dei patogeni emergenti molto diffusi nelle acque superficiali, caratterizzati da una particolare resistenza ai tradizionali disinfettanti a base di cloro ed in grado di causare infezioni intestinali (ad esempio nel 2004 un’epidemia di Giardia a Bergen-Norvegia ha colpito circa 2.500 persone, mentre nel 2003 a Milwaukee-USA si sono registrati oltre 400.000 casi di contaminazione); questi protozoi, che hanno dimensioni dell’ordine dei micron sono efficacemente trattenuti da sistemi filtranti con grado di filtrazione submicrometrico.
Analogo discorso vale per l’amianto, anche se la pericolosità accertata riguarda l’inalazione, la stessa non è esclusa per quanto riguarda l’ingestione attraverso l’acqua, fatto che peraltro avviene regolarmente visto che in molti tratti le tubature degli acquedotti sono realizzate con questo materiale.

Per quanto riguarda la tecnologia a carbone attivo occorre precisare che esistono diverse tipologie di filtri, che a parità di materia prima differiscono per la realizzazione dell’elemento filtrante e si distinguono in: GAC (Carbone Attivo Granulare), Carbon Block (estruso), Pre coat. Esistono anche filtri a carbone associati a membrane cave in polisulfone, che impediscono il passaggio dei microbi.

Il GAC viene in genere associato ad una maglia fine per impedire il rilascio di carbone nell’acqua, che con questa configurazione sfusa non ha grado di filtrazione definito. Un Carbon Block può essere prodotto con tecnologie diverse: estruso o sinterizzato. Nel primo caso si tratta di un impasto di carbone e polimero che viene scaldato e spinto in un estrusore, la porosità minima raggiungibile con questa tecnica è sopra i 5 micron; il secondo processo e costituito da polvere di carbone sinterizzata con leganti polimerici ad alta pressione e temperatura, con questa procedura la candela, se di buona qualità, può garantire una porosità pressoché uniforme e fungere anche come filtro per particolato con grado di filtrazione generalmente compreso da 1 a 5 micron.
Un filtro pre coat è costituito da una membrana fine a 0,5 micron su cui viene depositata una polvere di carbone attivo (PAC) di alta qualità.
La tecnologia pre-coat è fondamentale dove c’è l’esigenza di filtrare efficacemente l’acqua anche nei casi in cui i livelli di torbidità e particolato rischierebbero di intasare rapidamente un normale carbon block a 1 micron. La superficie di filtrazione della membrana pre coat è circa 6 volte superiore quella di una candela di carbone estruso, ciò consente di avere una notevole autonomia di filtrazione dell’acqua di rete senza cadute significative di pressione.

La tecnologia pre coat è l’unica che consente di offrire i vantaggi del carbone attivo assieme a quelli di una filtrazione submicrometrica, in grado di assicurare la rimozione di qualsiasi particella presente nell’acqua con dimensioni superiori a 0,5 micron.

Se la natura degli elementi filtranti e le relative prestazioni sono ben definite dal punto di vista tecnico, lo stesso non accade sul piano commerciale, ambito in cui le caratteristiche operative di certi impianti vengono volutamente forzate per ovvi motivi di marketing; è il caso di alcuni filtri Carbon Block sulle cui etichette vengono dichiarate caratteristiche filtranti pari alla tecnologia pre coat, una scorrettezza che abbiamo voluto evidenziare con il seguente semplice esperimento.

Descrizione del test:
Per verificare la porosità dei carbon block abbiamo creato un piccolo impianto pilota costituito da:

• un contenitore, generalmente utilizzato per i filtri a tazza da 10“, con all’interno polvere di carbone di granulometria superiore ai 0,5 micron
• una T idraulica con valvole di arresto
• una testata per filtri a baionetta
• una seconda T idraulica con valvole di arresto
• un contenitore a tazza con all’interno una cartuccia a sedimenti da 1 micron
• una pompa a palette di spinta e ricircolo

Le T idrauliche servono per modificare il circuito idraulico e pilotare il flusso di acqua pulita nei filtri nella fase iniziale di spurgo, per il tempo stabilito dal produttore.

Terminata la fase di spurgo l’acqua ricca di polveri contenuta nella prima tazza viene spinta sul filtro a carbone sottoposto a test, quello che non viene trattenuto passa e viene raccolto a valle sul filtro a sedimenti.

I filtri Everpure e Water Pro, entrambi utilizzanti tecnologia pre coat, superano positivamente il test, infatti al termine della prova la cartuccia sedimenti rimane pulita; viceversa il filtro “anonimo” carbon block lascia passare la polvere di carbone, che va a sporcare rapidamente il filtro a sedimenti, a dimostrazione di una minore efficienza nella rimozione del particolato.