Per molti anni, la misurazione in linea del cloro libero con il metodo DPD è stata vista come il modo più affidabile per garantire una misurazione accurata del cloro libero in acqua. Tuttavia, negli ultimi 20 anni, sono stati compiuti enormi progressi nelle tecniche di misurazione amperometriche. Allo stesso tempo, sono avvenuti pochi o nessun miglioramento nella tecnologia di misurazione DPD. Per questo motivo è importante chiedersi se un sistema DPD in linea sia effettivamente il miglior sistema per la misurazione del cloro nell’acqua nel 2020 ed oltre.

Prima di addentrarsi nello specifico è importante evidenziare alcuni punti:

• i sensori di cloro amperometrici HaloSense possono funzionare fino ad un anno senza manutenzione;
• le sonde amperometriche HaloSense non utilizzano reagenti e quindi hanno costi di gestione estremamente ridotti;
• un impianto di trattamento delle acque in Irlanda del Nord ha risparmiato milioni di sterline passando da sistemi DPD in linea a sistemi amperometrici (il progetto era per 330 analizzatori).

I sistemi DPD in liea

Questa tecnologia utilizza la reazione chimica tra DPD (N.N-dietil-p-fenilendiammina) ed un ossidante, ad es. cloro libero, per misurare il livello di ossidante. La reazione chimica provoca un cambiamento visibile del colore dell’acqua da trasparente a rosa, che è proporzionale al livello di ossidante.

Il cloro libero viene misurato aggiungendo una quantità misurata con precisione di reagente DPD al campione, insieme ad un tampone stabilizzante per il pH utilizzato per mantenere il pH tra pH 6.3 e pH 6.6. Il cloro totale può essere misurato aggiungendo iodio e riducendo il pH a pH 5.1.

La reazione DPD richiede una misurazione precisa del DPD, del volume del campione e del tampone per garantire che la reazione sia riproducibile ed accurata. Per fare ciò, i sistemi DPD in linea richiedono una misurazione del dosaggio molto accurata e tubi sottili per trasportare volumi precisi.

Per far funzionare correttamente un sistema DPD in linea, è essenziale che lo strumento venga revisionato ogni anno con la sostituzione di tutti i tubi. I reagenti utilizzati nella reazione chimica DPD richiedono anche una sostituzione mensile che, se combinata con il costo del kit di servizio ed al tempo impiegato per effettuare le attività di manutenzione, significa che i costi di manutenzione sono maggiori rispetto al prezzo di acquisto dello strumento stesso.

Finalmente molte aziende stanno prendendo in considerazione i costi totali (Totex) anziché solo i costi iniziali delle apparecchiature (Capex) e, in questa ottica, i sistemi in linea DPD stanno iniziando ad apparire meno interessanti.

Sistemi e sensori amperometrici

Questi sistemi usano principi di elettrochimica per misurare la concentrazione di cloro (o altri ossidanti). Si misura la corrente prodotta dalla riduzione del cloro e questa corrente è proporzionale alla quantità di cloro presente. Le sonde amperometriche possono misurare il cloro libero o totale. Molti altri ossidanti come ad esempio l’acido peracetico, il biossido di cloro e l’ozono possono anch’essi essere misurati con sonde amperometriche specifiche per l’ossidante.

Tradizionalmente, le sonde amperometriche richiedevano calibrazione a 2 punti, pulizia regolare, compensazione del pH/tamponaggio del pH ed un controllo del flusso estremamente preciso. Ciò significava che richiedevano molta manutenzione o non fornivano risultati accurati. Grazie agli sviluppi tecnologici la situazione è migliorata notevolmente .

Le sonde amperometriche hanno subito molteplici evoluzioni negli ultimi 20 anni e, il risultato di questi cambiamenti, significa che attualmente questi sensori non soffrono di nessuno dei problemi sopraelencati. Le sonde amperometriche che utilizzano tutta la tecnologia disponibile - come i sensori HaloSense - richiedono solo una calibrazione a punto singolo poiché la deriva dello zero è stata completamente sradicata.

In applicazioni con acqua pulita, non vi è bisogno di ripulire la sonda . In applicazioni con acque sporche invece, è possibile fornire sistemi di lavaggio automatico per mantenere pulito e funzionante il sensore. Tutto questo è possibile grazie ai nuovi materiali utilizzati per la membrana.

Questi, infatti, non richiedono compensazione del pH o tamponaggio, tranne che nelle applicazioni dove il pH è estremo e variabile. Inoltre, le variazioni del flusso sono state ridotte al minimo grazie a miglioramenti del design delle celle di flusso.

Tutti questi miglioramenti significano che i vantaggi che una volta erano il motivo principale per cui scegliere tecnologie di misurazione DPD sono ora inesistenti e quindi la tecnologia amperometrica sta diventando comprensibilmente lo standard in quasi tutte le applicazioni di misurazione dell’acqua.

Caso di studio: risparmi realizzati passando dal sistema DPD all’amperometrico

Dieci anni fa, uno dei più grandi gestori del servizio idrico integrato nel Regno Unito, decise di rimuovere tutti i propri strumenti DPD di misurazione del cloro e di sostituirli con sensori amperometrici HaloSense. Ciò ha permesso di calcolare i risparmi realizzati dal gestore in modo preciso.

I 330 strumenti DPD furono rimossi e sostituiti da analizzatori di cloro HaloSense. Il grafico mostra i risparmi realizzati da questa azienda nell'arco di dieci anni, calcolati utilizzando i prezzi di listino attuali per parti di ricambio e reagenti (solo sistemi DPD). Ciò dimostra che, a prezzi correnti, su un periodo di dieci anni i risparmi realizzati sarebbero nell’ordine di 2.3 milioni di sterline .

È possibile acquistare reagenti non di marca per i sistemi DPD riducendo così i costi correnti. Tuttavia, i dati provenienti dai 330 sistemi amperometrici installati mostrano anche che i tempi di manutenzione delle sonde amperometriche installate possono essere estesi , nella maggior parte dei casi, ben oltre la frequenza consigliata, il che riduce ulteriormente il costo dei sistemi amperometrici. Tenendo conto di entrambi questi fattori, il grafico seguente mostra i risparmi ricalcolati che ammontano a 937,000 sterline.

L'accoppiamento di una sonda amperometrica con l’analizzatore CRIUS^® consente non solo di ridurre i costi di manutenzione ma anche di ridurre le chiamate di emergenza ed i lavori di manutenzione non programmati, utilizzando sia gli avvisi di manutenzione proattiva del CRIUS^® che le comunicazioni remote, migliorando in questo modo anche la qualità generale dei risultati della misurazione.

Per saperne di più sulla misurazione amperometrica servendosi del sensore di cloro libero o totale HaloSense, il sensore di acido peracetico PeraSense ed altri sensori per la misura in linea di disinfettati, contattare la Leafy Technologies .