La determinazione del contenuto di umidità è fondamentale per determinare il trattamento, lo smaltimento o il riutilizzo, dei fanghi prodotti da impianti di trattamento delle acque reflue, industrie e altre attività produttive.

Mettiamo a confronto i metodi tradizionali con i nuovi analizzatori di umidità Ohaus

Unità di misura e definizioni
La misura dell'umidità è basata sulla perdita di massa per evaporazione. Le due unità più usate sono:

• % Umidità = (massa_umido - massa_secco) / massa_umido × 100
• % Solid Totals (TS) = 100 - % Umidità

Il risultato dipende dalla rappresentatività del campione, dalla sua omogeneità e dalle condizioni di essiccazione.

Preparazione del campione
Per l’analisi dell’umidità nei i fanghi è essenziale curare la fase di campionamento e preparazione:

• Prelevare campioni rappresentativi;
• Omogeneizzare accuratamente (agitazione, miscelazione) il campione per evitare stratificazioni;
• Per fanghi liquidi è utile impiegare pad in fibra di vetro per aumentare la superficie di evaporazione e ridurre l'effetto goccia;
• In caso di cake o fanghi più solidi è necessario frantumare in pezzi di dimensione uniforme (~5–10 mm) e distribuire in strato sottile.

Metodo tradizionale in stufa 
Il metodo in stufa è il riferimento normativo utilizzato in molte procedure ufficiali (ad es. Standard Methods SM 2540, AWWA 2540 D/G) per la determinazione di TS e TSS nei reflui e fanghi. 
La procedura tipica prevede l'essiccazione a temperatura definita fino a peso costante. Questo approccio è affidabile, ma richiede tempi lunghi (ore) ed elevato consumo di energia.
Vantaggi:

• Metodo di riferimento;
• Riproducibilità (vincolata alla correttezza dell’esecuzione).

Limiti:

• Tempi di misura lunghi (4–6 ore);
• Elevato consumo energetico;
• Non adatto per controllo di processo in tempo reale;
• Risultati fortemente influenzati dall’operatore;
• La possibile perdita di composti organici volatili diversi dall’acqua compromette la veridicità della misura ottenuta.

Analizzatori di umidità (bilance per umidità/termobilance)
Gli analizzatori di umidità combinano:

• Una sorgente di calore controllata (riscaldamento alogeno, infrarosso o lampade in fibra di carbonio);
• Una bilancia ad alta sensibilità;
• Un software che monitora la perdita di massa nel tempo. 

Gli strumenti moderni offrono profili di riscaldamento preimpostati, criteri di arresto automatici e opzioni di connettività.
Vantaggi 

• Rapidità (10–25 min per campioni di fanghi); 
• Ripetibilità;
• Ridotto consumo energetico;
• Memorizzazione di metodi;
• Possibilità di produrre report digitali.

Un fattore critico: la temperatura di essiccazione
La scelta della temperatura di essiccazione è fondamentale: 

• Temperature troppo basse possono non rimuovere tutta l'acqua legata;
• Temperature troppo alte possono degradare materiali organici o causare ossidazione e perdita di sostanze diverse dall'acqua.

Per fanghi la temperatura da impostare per gli analizzatori è tipicamente nell’intervallo tra 105–200 °C, in funzione della composizione e della presenza di volatili organici.

Analizzatori di umidità OHAUS MB 
La gamma MB di OHAUS è particolarmente indicata per applicazioni su fanghi: i modelli differiscono per tecnologia di riscaldamento, capacità, sensibilità e funzioni software. 
Di seguito si riportano le caratteristiche principali (sintesi basata sui datasheet OHAUS).

Vantaggi degli analizzatori OHAUS per fanghi

• Riduzione dei tempi di analisi: da ore a minuti, migliorando il throughput analitico;
• Maggiore controllo sul dosaggio di polimeri (> risparmio economico significativo);
• Reportistica integrata e tracciabilità dei risultati per audit e controllo qualità;
• Possibilità di analisi in tempo reale che assicurano una migliore capacità decisionale per regolazioni della disidratazione.

Casi applicativi e dati di riferimento
Esempio 1 – Sludge cake (campione distribuito): MB120, 200 °C, modalità AUTO 0.05%:
Tempo di misura: ~21 min
Umidità media: 81.55% (ripetibilità elevata)

Esempio 2 – Dewatered sludge (digested sludge): MB62, 105 °C:
TS misurato: ~33% (concordante con metodo stufa)
SD e CV comparabili con il metodo in stufa ma con riduzione dei tempi da ore a 20–30 min.

Raccomandazioni pratiche per l'implementazione in impianto

• Validare il metodo OHAUS selezionato con confronti iniziali vs metodo in stufa (3–5 campioni) per stabilire correzioni o protocolli aziendali.
• Creare metodi standardizzati per ciascun punto di campionamento (primario, secondario, digerito, cake).
• Formare il personale operativo su campionamento, preparazione e interpretazione dei risultati.
• Stabilire una politica di QC con repliche, tarature e controlli periodici.

Gli analizzatori di umidità trovano impiego anche nel settore alimentare e cosmetico.

Riferimenti
1. Standard Methods SM 2540 / AWWA 2540 D/G - metodi di riferimento per solidi totali e TSS.
2. OHAUS MB120 datasheet & instruction manual. (OHAUS official pages)
3. Articoli e white paper su vantaggi degli analizzatori alogeni.
4. Risorse online su dewatering e gestione fanghi (waterandwastewater.com).