La disinfezione dell’acqua è un processo che ha lo scopo di ridurre la carica di microrganismi. L’assenza totale o quasi di microrganismi è infatti garantita solo dalla sterilizzazione dell’acqua. Nello specifico, poi, la disinfezione rappresenta una delle fasi preliminari della sterilizzazione dell’acqua: aiuta ad abbassare la carica batterica prima di passare al processo di eliminazione totale o quasi dei microrganismi, ad esempio in autoclave. Ma l’acqua potabile deve essere sterile? No, l’acqua sterile è utilizzata in ambiti particolari come quello sanitario, ad esempio per ottenere vari tipi di soluzioni iniettabili. I parametri microbiologici dell’acqua potabile definiti dal Decreto Legislativo 31/2001, infatti, richiedono una carica di microrganismi al di sotto della soglia di pericolo per l’uomo e la completa assenza di batteri dannosi per la salute, come Escherichia coli, Enterococchi e Coliformi. In pratica, per rendere l’acqua grezza potabile basta la disinfezione che, appunto, rappresenta un passaggio obbligato nel processo di potabilizzazione. Ma come si procede alla disinfezione dell’acqua per renderla potabile? È meglio la disinfezione dell’acqua con raggi UV o con Cloro? È possibile la disinfezione dell’acqua di pozzo a livello domestico? Funziona la disinfezione dell’acqua con Amuchina per renderla potabile? Vediamo insieme di trovare le risposte a queste domande conoscendo meglio come la disinfezione rende l’acqua potabile!

Come disinfettare l’acqua, anche a casa

La disinfezione dell’acqua è essenziale nel processo di potabilizzazione per ridurre la carica batterica e virale ed eliminare Escherichia coli, Enterococchi e altri microrganismi pericolosi per l’uomo. Può avvenire sia prima della filtrazione, disinfezione primaria, che dopo, in questo caso viene definita secondaria e viene eseguita a conclusione del processo di depurazione dell’acqua, al fine di evitare contaminazioni nella fase di distribuzione. In genere, per la disinfezione dell’acqua si utilizzano metodi chimici e/o fisici che hanno lo scopo di uccidere o inattivare vari microrganismi attraverso l’utilizzo di agenti in grado di:

  • Disgregare la membrana che protegge le loro cellule;
  • Privarli di nutrienti vitali;
  • Altri meccanismi in grado di disgregarli o di bloccare la loro replicazione.

Alcuni agenti disinfettanti chimici e/o fisici devono, inoltre, essere anche in grado di corrodere il biofilm con cui i microrganismi tendono ad aggregarsi tra di loro o a materiali in sospensione nell’acqua così come alle pareti delle tubazioni. La creazione di biofilm può rappresentare una criticità da monitorare in continuazione poiché nel tempo può favorire lo sviluppo di resistenza dei microrganismi alla disinfezione. Infine, gli agenti disinfettanti naturalmente devono garantire la loro azione nel tempo senza però alterare troppo le caratteristiche organolettiche dell’acqua, in particolare il sapore, e senza mettere a rischio la salute dell’uomo. Ma quali tipi di agenti disinfettanti chimici e/o fisici vengono utilizzati per disinfettare l’acqua e renderla potabile? 

Disinfettanti chimici per la clorazione e l’ozonizzazione 

La Clorazione e l’Ozonizzazione sono i metodi chimici più utilizzati nella potabilizzazione dell’acqua e si basano sull’utilizzo di specifici agenti disinfettanti.

Cloro per la clorazione

La clorazione è un processo di disinfezione che permette di eliminare la maggior parte di batteri e virus presenti nell’acqua grezza. Fanno però eccezione spore batteriche e protozoi, come ad esempio le cisti di Giardia lamblia o le oocisti di Cryptosporidium, per la cui eliminazione sono più efficaci l’ozonizzazione, la disinfezione UV o una filtrazione. Nella disinfezione per clorazione si può utilizzare il Cloro gassoso (Cl2) o i suoi derivati, in particolare il Biossido di Cloro (ClO2) e l’Ipoclorito (OCl-, ovvero la comune candeggina). 

  • Il Cloro gassoso presenta una buona capacità disinfettante ma è poco attivo in presenza di sostanze organiche in tracce. Inoltre, è un gas che, oltre ad essere difficile da dosare e maneggiare, è anche molto corrosivo e aggressivo e, se non bastasse, tende ad alterare il sapore dell’acqua più di altre forme di Cloro. 
  • In genere, si preferisce il Biossido di Cloro perché non solo ha un potere disinfettante superiore ma si presenta anche in soluzione acquosa più pratica da utilizzare. Il Biossido di Cloro è l’agente disinfettante di solito più usato per la clorazione finale dopo la depurazione dell’acqua, massimo 0,5 mg/l sono sufficienti per disinfettarla senza alterare i suoi costituenti e il suo sapore. 
  • L’Ipoclorito è disponibile in soluzione come la comune candeggina liquida non profumata o l’Amuchina, spesso usate per la disinfezione dell’acqua a livello domestico. Per 1 litro d’acqua bastano 10 gocce per la disinfezione con Amuchina, oppure 2 gocce di candeggina (4 gocce se l’acqua è torbida) e si lascia riposare il tutto per almeno 30 minuti prima dell’utilizzo … e la disinfezione per clorazione è fatta! 
  • Sono infine disponibili anche pastiglie di Cloruro di Calce (CaClOCl) da aggiungere all’acqua e facili da utilizzare anche a livello domestico.

Ozono (O3) per l’Ozonizzazione

L’Ozonizzazione è un processo di disinfezione che utilizza l’Ozono (O3) che, oltre a uccidere batteri e virus (poliovirus, rotavirus. ecc.), è efficace anche dove il Cloro non agisce, ovvero contro alcuni protozoi tra cui Giardia e Cryptosporidium. L’Ozono purtroppo è molto tossico e reattivo e quindi va dosato e usato con cautela e il suo eccesso va eliminato con carbone attivo. L’Ozonizzazione, infatti, non è mai spinta: si applica un valore di tolleranza dell’Ozono pari a 0,05 mg/l, ed è sempre associata ad un altro processo di disinfezione. In genere, viene utilizzata nella disinfezione primaria a cui si fa seguire ad esempio la Clorazione.

Disinfettanti fisici: dal comune calore ai più sofisticati raggi UV

I disinfettanti fisici dell’acqua più comuni sono il calore con la comune bollitura, i filtri per eliminare i microrganismi più voluminosi o i loro aggregati con particelle e i raggi UV con lampade per l’irradiazione. 

Il calore per la bollitura

Il calore è da sempre utilizzato per disinfettare l’acqua facendola bollire. Per una disinfezione in sicurezza, si deve procedere alla bollitura spinta o sostenuta per almeno 1 minuto, in tal modo si inattivano le cellule vegetative di batteri, virus e protozoi. Le spore però sono spesso resistenti al calore e per inattivarle è necessario dosare bene tempi e temperature. Il problema con la bollitura è comunque il dopo: si deve infatti proteggere l’acqua da possibili contaminazioni sia nella fase di raffreddamento in condizioni adatte che durante la sua conservazione, preferendo contenitori di vetro o plastica sterilizzati. 

Filtrazione

La filtrazione normalmente utilizzata per la potabilizzazione favorisce anche l’eliminazione dei microrganismi, in particolare quelli più grossolani o aggregati in biofilm di dimensioni maggiori galleggianti nell’acqua. In tal caso possono essere utilizzati:

  • Filtri selettivi nell’ordine dei micron
  • Filtri a osmosi inversa
  • Filtri a scambio ionico

La disinfezione con raggi UV

La disinfezione dell’acqua con raggi UV avviene per mezzo di lampade a bassa o alta pressione, le prime emettono raggi con lunghezze d’onda di 253,7 nm e le seconde di 200 – 300 nm, per una dose minima di UV pari a 400 J/ m2. Si tratta di un processo di disinfezione molto efficace in quanto i raggi UV sono in grado di uccidere tutti i microrganismi presenti alterandone il materiale genetico, ovvero il DNA e l’RNA, compromettendo in tal modo il metabolismo e la capacità di riprodursi. Il problema è che per essere efficaci, i raggi UV devono entrare in contatto diretto con i microrganismi e, quindi, se questi sono aggregati o inglobati ad altre particelle, la disinfezione con UV non è efficace, ad esempio se l’acqua è torbida. Se l’acqua grezza lo permette, infatti, in alcuni casi viene utilizzata solo la disinfezione con raggi UV. Nella disinfezione dell’acqua di pozzo o piovana, vengono spesso consigliate lampade a UV previa filtrazione o altri processi che eliminino biofilm e/o gli aggregati di microrganismi e particelle resistenti ai raggi.

Normativa sulla disinfezione dell’acqua: cosa stabilisce il legislatore?

La Normativa vigente sulla potabilizzazione dell’acqua prevede delle linee guida da seguire anche per la disinfezione. In particolare, i disinfettanti chimici o fisici devono essere dosati in modo da non alterare la composizione chimica e le proprietà organolettiche dell’acqua. Dal Cloro all’Ozono per arrivare ai raggi UV, si tratta di disinfettanti molto potenti che se mal utilizzati possono diventare pericolosi per l’uomo. In pratica, il legislatore ha posto non solo delle regole e dei range di dosaggio o tollerabilità di sicurezza ma anche per gli impianti di disinfezione, in particolare per la disinfezione con raggi UV, e per i produttori di dispostivi, apparecchi o disinfettanti per l’utilizzo domestico, comprese le indicazioni riportate per un corretto utilizzo da parte del consumatore. Abbiamo già visto ad esempio che sono stati individuati dei limiti di tollerabilità per l’utilizzo dei vari tipi di disinfettanti fisici o chimici sia in termini di concentrazioni che di tempi di esposizione o contatto con l’acqua trattata. Per il Biossido di Cloro, il disinfettante più utilizzato in Italia per l’acqua, si parla indica una concentrazione di 0,5 mg/ ml, un valore che ne garantisce l’efficacia contro i microrganismi senza alterare altre sostanze organiche o inorganiche, anche in tempi di permanenza utili senza alterare le proprietà organolettiche dell’acqua. Inoltre, per tutti i tipi di disinfezione si consiglia un massimo di 0,2 mg/l di disinfettante residuo. Il fine del legislatore è garantire una sana disinfezione eliminando i potenziali pericoli e le criticità per la salute dell’uomo.

Abbiamo visto che per rendere l’acqua grezza potabile la disinfezione è una fase fondamentale così come è importante utilizzare in modo corretto i vari tipi di disinfettanti chimici e/o fisici. La normativa poi ci insegna che l’obiettivo da focalizzare in un grosso impianto come a casa è sempre lo stesso: disinfettare in sicurezza!