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Cinetica della disinfezione con ozono

Cinetica della disinfezione con ozono

La disinfezione chimica con ozono può essere realizzata portando l'acqua in contatto con l'ozono gassoso per un certo periodo di tempo. La cinetica della disattivazione dei microorganismi patogeni (disinfezione) è paragonabile ad una reazione chimica. Il modello il più comunemente usato per descrivere la disinfezione dell'acqua da ozono è la legge di Chick-Watson. Tale legge può essere rappresentata matematicamente come segue [6,22]:

k = Cn . t

k = costante di reazione, dipendente dal tipo di microorganismi e dal disinfettante
C = concentrazione di disinfettante
t = tempo di contatto, lunghezza del tempo di contatto tra disinfettante e acqua
n = costante

Nella maggior parte dei casi n è uguale a 1, inducendo la disattivazione dei batteri per diventare una reazione di primo ordine. Quando la costante n è quasi uguale 1, la legge del Watson diventa [22]:

k = C . t

Durante la disinfezione, è usato questo valore di Ct. Esso è il prodotto tra la concentrazione di disinfettante (C) in mg/l ed il tempo del contatto (t) in minuti, necessario per disattivare un microorganismo. Possono essere realizzati vari livelli di disattivazione, espressa spesso come riduzione logaritmica:

1 log riduzione = 90% disattivazione
2 log riduzione = 99% disattivazione
3 log riduzione = 99,9% disattivazione
4 log riduzione = 99,99% disattivazione

Sono state realizzate molte ricerche sui valori Ct per vari tipi di microorganismi e per vari disinfettanti. I dati sui valori Ct in letteratura possono essere diversi tra di loro. Quando si cinfrontano i disinfettanti, il valore Ct deve essere sempre associato ad una riduzione logaritmica. Oltre a concentrazione ed a tempo esistono altri fattori che influenzano questo valore Ct, per esempio il pH, la luce solare, la temperatura dell'acqua, la miscela di acqua e disinfettante e la struttura della camera di contatto [6].

Nella tabella qui sotto, sono rappresentati i valori Ct dei principali tipi di microorganismi, quando l'ozono è usato come disinfettante. Si preferisce una concentrazione più bassa (C) in un intervallo di tempo maggiore (t) [30]. Il tempo del contatto non dovrebbe eccedere i 5 minuti, perché questo causa una diminuzione nella concentrazione residua di ozono nel sistema [28].


Microorganismo

kO3 (mg min l-1)

T (oC)

pH (-)

log riduzione

Riferimento

E.coli

0,009

12

*

4 log

9

Legionella pneumophila

1,05

12

*

2 log

9

Rotavirus

0,006-0,06

5

6-7

2 log

5

Giardia lamblia (cysts)

0,17

25

7,2

2 log

16

Giardia muris (cistse)

0,27

25

7

2 log

16

Criptosporidio parvum (oocistse)

5,39**

20

*

2 log

11

* dati non disponibili
** basato su una catena piu' resistente

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