Le torri di raffreddamento e i condensatori evaporativi sono componenti comuni nei processi industriali che richiedono il raffreddamento dell’acqua. Questi sistemi utilizzano l’acqua per dissipare il calore prodotto durante la produzione. Tuttavia, se l’acqua non è gestita adeguatamente, può diventare un terreno fertile per la proliferazione della Legionella.
Questo articolo mira a esaminare il rischio della Legionella nell’industria, con particolare attenzione alle torri di raffreddamento e ai condensatori evaporativi, fornendo una spiegazione delle attività necessarie per mantenere l’efficienza termica e per prevenire la crescita di microrganismi potenzialmente dannosi, come appunto la Legionella.

DESCRIZIONE DEGLI IMPIANTI

Le torri di raffreddamento e i condensatori evaporativi sono macchine efficienti ed economiche utilizzate per dissipare il calore negli impianti di condizionamento dell’aria, negli impianti di refrigerazione e nei sistemi di raffreddamento dei processi industriali. Utilizzate da più di mezzo secolo, sono compatte, silenziose, consumano poca energia e sono in grado di generare un risparmio di acqua dell’ordine del 95% rispetto ad un processo con scarico a perdere. Sono semplici da usare e da mantenere necessitando di interventi manutentivi e di controllo non particolarmente complessi.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Torri evaporative a circuito aperto o torre di raffreddamento

L’acqua in arrivo dall’utenza entra nella torre attraverso l’apposito attacco di ingresso e viene distribuita sul pacco di riempimento per mezzo di una serie di canali dotati all’estremità di ugelli spruzzatori. Contemporaneamente, l’aria ambiente è indotta o forzata attraverso la torre, causando l’evaporazione di una piccola quantità d’acqua. Tale processo di evaporazione sottrae calore all’acqua rimanente. L’acqua raffreddata cade nella vasca di raccolta da dove viene prelevata e riportata all’utenza. Il circuito è di tipo aperto in quanto l’acqua da raffreddare viene a contatto con l’atmosfera.

Torri evaporative a circuito chiuso o condensatori evaporativi

Il fluido da raffreddare viene fatto circolare all’interno di una batteria di tubi metallici (detta anche “serpentino”). Un circuito secondario distribuisce dell’acqua sui tubi della batteria. Contemporaneamente, per mezzo di un motoventilatore, viene fatta passare dell’aria attraverso la batteria, causando l’evaporazione di una piccola quantità dell’acqua del circuito secondario. Tale processo di evaporazione sottrae calore al fluido che circola all’interno dei tubi della batteria. L’acqua del circuito secondario cade nella vasca di raccolta da dove viene pompata di nuovo sul serpentino. Il circuito in questo caso è di tipo chiuso poiché il fluido da raffreddare non entra in contatto con l’atmosfera.
Un condensatore evaporativo funziona in maniera analoga, tranne per il fatto che all’interno del serpentino viene fatto circolare del gas refrigerante che, condensandosi, torna allo stato liquido.

RISCHIO LEGIONELLA NELLE TORRI DI RAFFREDDAMENTO E NEI CONDENSATORI EVAPORATIVI

Nel contesto industriale, il controllo degli agenti patogeni nell’ambiente di lavoro è di fondamentale importanza per la salute e la sicurezza dei lavoratori. Uno di questi agenti patogeni è la Legionella, un batterio responsabile della Legionellosi, una malattia polmonare grave.
La Legionella è un genere di batteri Gram-negativi che comprende più di 60 specie, di cui la Legionella Pneumophila è la causa più comune di infezioni umane. Questo batterio può proliferare in ambienti acquatici, compresi i sistemi di raffreddamento industriali. Quando le persone respirano aerosol contenenti Legionella, possono contrarre la Legionellosi, che può variare dalla febbre di Pontiac a una grave polmonite.

EMISSIONE DI AEROSOL

L’effetto di raffreddamento dell’acqua circolante nella torre avviene per evaporazione della stessa durante l’intimo contatto con l’aria che attraversa la torre. In emissione alla torre evaporativa pertanto avremo aria e vapore d’acqua: la fumana bianca tipicamente visibile in uscita dalle torri di raffreddamento, e spesso scambiata erroneamente per emissione di fumi inquinanti, altro non è che il vapore prodotto dallo scambio termico che, a contatto con l’aria fredda dell’ambiente, condensa in goccioline microscopiche. Il vapore in emissione alla torre non può contenere la Legionella. Tuttavia il flusso d’aria nella torre può trascinare con se goccioline d’acqua potenzialmente contaminate da batteri come la Legionella. La dispersione di tale aerosol può rappresentare un meccanismo di diffusione della Legionella nell’ambiente.

LA CATENA DEGLI EVENTI

La comparsa della malattia del Legionario associata ad una torre di raffreddamento o ad un condensatore evaporativo necessita di una catena degli eventi nella quale tutti gli eventi sono collegati e si verificano in sequenza

1. Un ceppo virulento di Legionella Pneumophila entra nell’impianto dell’acqua di raffreddamento
2. Condizioni non controllate permettono ai batteri di moltiplicarsi
3. Gocce d’acqua contaminate vengono espulse nell’atmosfera
4. Una quantità sufficiente di gocce viene inalata da soggetti suscettibili

GESTIONE DEL RISCHIO LEGIONELLA

Per prevenire efficacemente il rischio connesso alla malattia del Legionario, è necessario spezzare uno qualsiasi degli anelli della catena. Ci sono tre anelli della catena, che possono essere spezzati con un buon progetto ed un corretto utilizzo dell’impianto di raffreddamento agendo in particolare sui seguenti fattori:

1. Prevenire le condizioni che favoriscono la moltiplicazione della Legionella;
2. Minimizzare il trascinamento di gocce d’acqua e l’effetto aerosol causato dal flusso d’aria in uscita;
3. Ridurre la possibilità di inalazione per le persone attraverso il posizionamento dell’impianto (per le nuove installazioni).

Il provvedimento di gran lunga più importante è prevenire condizioni non controllate che consentano al batterio di crescere.

La manutenzione periodica e l’uso corretto di un sistema di raffreddamento evaporativo sono fattori indispensabili per garantirne la funzionalità, l’affidabilità, la sicurezza e la durata.

Gli interventi di manutenzione dovrebbero essere effettuati sulla base delle istruzioni del costruttore e nel rispetto delle indicazioni/procedure contenute nel documento di valutazione dei rischi.
Mantenere il sistema pulito assicura la massima efficienza termica e riduce i nutrienti disponibili per la crescita della Legionella. Tutte le parti dell’impianto (con particolare riferimento a quelli di nuova costruzione) dovrebbero pertanto essere accessibili al fine di poter effettuare regolari ispezioni visive per verificare la pulizia generale.
Le operazioni di manutenzione dovrebbero includere una dettagliata scheda di manutenzione, che indichi le diverse cadenze temporali. Di queste attività il gestore dovrebbe tener traccia in apposito registro.

Il controllo ed il trattamento della qualità delle acque sono invece finalizzati a garantire un fluido di raffreddamento con caratteristiche tali da permettere all’impianto di operare in modo ottimale.

Un opportuno trattamento delle acque per sistemi di raffreddamento deve avere come obiettivi: da un lato di mantenere l’efficienza dell’impianto in linea con i requisiti prestazionali per il quale è stato progettato, allungandone anche la vita utile, dall’altro di tenere sotto controllo ed evitare una colonizzazione batterica.

Questi obiettivi possono essere conseguiti attraverso:

1. il controllo e minimizzazione dei fenomeni di incrostazione e deposizione;
2. il controllo e la minimizzazione della possibile corrosione;
3. il controllo dello sviluppo microbiologico e la sua minimizzazione.

La messa in atto di quanto sopra riportato, oltre a perseguire gli obiettivi citati, costituisce una ottima base di partenza per la riduzione del rischio Legionella.

L’IMPORTANZA DI AFFIDARSI SOLO A PERSONALE SPECIALIZZATO

Le torri di raffreddamento e i condensatori evaporativi, in funzione delle dimensioni e delle caratteristiche costruttive, possono essere identificati come ambienti confinati o sospetti di inquinamento (D.P.R. 177/11). In questi contesti, ossia dove è necessario l’ingresso dell’operatore in ambienti confinati, è essenziale l’intervento di solo personale altamente qualificato e specializzato. Tori di raffreddamento e condensatori evaporativi sono apparecchiature che anche se oggetto di trattamento biocida su base continua, vanno sottoposte a interventi di pulizia e disinfezione almeno due volte all’anno e a controlli analitici periodici.

In conclusione, il rischio della Legionella derivante dalle torri di raffreddamento e dai condensatori evaporativi, richiede un approccio scientifico e analitico. La gestione del rischio Legionella è fondamentale per proteggere la salute dei lavoratori e garantire operazioni sicure ed efficienti: esso gioca un ruolo fondamentale nella prevenzione della proliferazione della Legionella in questi ambienti industriali.

Fonte: LINEE GUIDA PER LA PREVENZIONE DELLA LEGIONELLA NELLE TORRI DI RAFFREDDAMENTO - a cura di ATS Brescia