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Disinfezione
Tutte le regolamentazioni riguardanti la qualità e il trattamento dell’acqua hanno come scopo quello di proteggere la salute pubblica attraverso l’eliminazione di potenziali malattie di cui l’acqua può essere portatrice. Per questo, gli impianti di potabilizzazione pubblica prevedono sistemi di disinfezione dell’acqua al fine di ridurre e prevenire l’eventuale sviluppo di batteri, virus e protozoi. La disinfezione dell’acqua è molto comune anche in alcuni processi di trattamento dove la presenza di contaminazioni batteriche può causare sia effetti negativi sulla componentistica dell’impianto che al processo di trattamento stesso. Sono presenti oggi diversi metodi di disinfezione, riportati ed illustrati nei paragrafi successivi.
Disinfezione con raggi ultravioletti
La luce ultravioletta prodotta dalle lampade UV è risultata essere un efficiente battericida per l’aria così come per l’acqua. Nella disinfezione dell’acqua, la quantità di radiazione richiesta dipende da diversi fattori, quali la torbidità, il colore e i sali ferrosi disciolti che influenzano negativamente la penetrazione del raggio. Per questo motivo la luce UV non è efficace per disinfettare l'acqua con elevata torbidità.
Le unità cilindriche di disinfezione a UV, con attrezzature idrauliche standard, sono state concepite per installazioni in-linea sugli impianti di trattamento per acque potabili. L’intensità della luce deve essere controllata frequentemente e la fascia attorno alla lampada pulita periodicamente. Le unità più grandi, infatti, sono già dotate di un apparato meccanico azionato esternamente, simile ad uno stantuffo, al fine di garantire una pulizia costante della struttura. Lo svantaggio principale dei sistemi a UV è quello di non conferire all’acqua un potere disinfettante residuo, come avviene invece nella clorazione. L’acqua poterebbe essere ricontaminata dopo il trattamento UV, quindi non esiste nessuna barriera che riesca a far fronte a tale contaminazione. Per questo motivo la luce UV non è approvata dall’Agenzia di Protezione Ambientale come metodo esclusivo di disinfezione per i sistemi di potabilizzazione pubblica.
Un altro svantaggio è che è necessaria una fonte continua di energia per far funzionare una luce ultravioletta.
Ozono
Sebbene l'ozono sia ampiamente utilizzato per la disinfezione e l'ossidazione in altre parti del mondo, il suo utilizzo è relativamente nuovo in Europa. L'ozono è instabile a temperatura ambiente e a pressione ambiente e pertanto deve essere generato in loco e utilizzato rapidamente. Viene generato applicando un campo elettrico ad alta energia all'ossigeno puro o all'aria secca. La disinfezione avviene quando il gas ozono viene aggiunto all'acqua corrente.
La vita dell'ozono in acqua è piuttosto breve in quanto tende velocemente a decomporsi in ossigeno. Per questo motivo, è necessario un disinfettante secondario (lo stesso vale anche per l’UV) al fine di garantire un certo potere disinfettante residuo che sia costante ed efficiente lungo tutto il sistema di distribuzione.
Se da una parte l’ozono ha il vantaggio di formare alcuni sottoprodotti disinfettanti come i trialometani (THMs), dall’altra ha senza dubbio alcuni svantaggi quali i suoi costi relativamente alti e la complessità inerente la sua generazione sul luogo.
Clorazione
Il cloro è un disinfettante aggiunto all'acqua per ridurre o eliminare dei microrganismi, come batteri e virus, che possono essere presenti nelle riserve idriche. La clorazione della nostra acqua potabile garantisce che sia priva di microrganismi che possono causare malattie gravi e pericolose per la vita, come il colera e la febbre tifica. Ad oggi, il cloro rimane il disinfettante dell'acqua più comunemente usato e il disinfettante per il quale disponiamo il maggior numero di informazioni scientifiche. Il cloro viene aggiunto come parte del processo di trattamento dell'acqua potabile. Tuttavia, il cloro reagisce anche con la materia organica, naturalmente presente nell'acqua, come le foglie in decomposizione. Questa reazione chimica forma un gruppo di sostanze chimiche note come sottoprodotti di disinfezione. I più comuni di questi sottoprodotti sono i trialometani (THM), che includono il cloroformio. La quantità di THM presenti nell'acqua potabile dipende da una serie di fattori, tra cui la stagione e la fonte dell'acqua. Ad esempio, i livelli di THMs sono generalmente inferiori in inverno rispetto all’ estate, perché la quantità di materia organica naturale è inferiore ed è necessario meno cloro per disinfettare a temperature più fredde. I contenuti di THMs sono bassi anche quando l’origine d’acqua è un pozzo o un lago e sono più alti quando l’acqua viene captata da un fiume o da altre risorse di acque superficiali che contengono più materiale organico. I dati scientifici attuali mostrano che i benefici della clorazione della nostra acqua (meno malattie) sono maggiori dei rischi di salute causati dai THMs e altri sottoprodotti.
Vantaggio della clorazione
Potente germicida:
I disinfettanti a base di cloro possono ridurre il contenuto di molti microrganismi patogeni nell'acqua potabile a livelli quasi incommensurabili.
Controllo del gusto e degli odori:
I disinfettanti a base di cloro riducono molti gusti e odori sgradevoli. Il cloro ossida molte sostanze presenti in natura come secrezioni di alghe maleodoranti, solfuri e odori derivati dalla vegetazione in decomposizione.
Controllo della crescita biologica:
I disinfettanti a base di cloro eliminano i batteri melmosi, le muffe e le alghe che comunemente crescono nei serbatoi di approvvigionamento idrico, sulle pareti delle condutture idriche e nei serbatoi di stoccaggio.
Controllo chimico:
I disinfettanti a base di cloro distruggono l'idrogeno solforato (che ha un odore di uova marce) e rimuovono l'ammoniaca e altri composti azotati che assumono un sapore sgradevole e ostacolano la disinfezione. Aiuta anche nella rimozione del ferro e manganese dall'acqua grezza.