La depurazione delle acque per uso potabile

I sistemi imipegati per la depurazione delle acque destinate al consumo umano costituiscono una tecnologia in rapida evoluzione, spesso costosa e sofisticata, che deve essere in grado di garantire la salute delle popolazioni.

Il grado di depurazione deve tener conto delle impurità dell’acqua di partenza (acqua grezza); per esempio acque ricche di ferro e manganese, metalli che precipitano a contatto con l’aria, vanno areate e successivamente sottoposte ad altri metodi per rimuovere questi ioni.

Generalmente i sistemi di depurazione comprendono le seguenti fasi: sedimentazione, aerazione, coagulazione, filtrazione, clorazione.

La sedimentazione è un processo che consente di abbattere dalle acque materiali sospesi (sabbia, particelle molto grandi) facendoli depositare sul fondo di grandi vasche di sedimentazione o decantazione.

L’aerazione viene applicata ad acque ad alto contenuto di sostanze organiche di origine animale o vegetale, così da ottenere acqua con alte concentrazioni di ossigeno disciolto che accelera l’ossidazione microbica dei materiali organici.

Successivamente l’acqua chiarificata viene sottoposta a coagulazione chimica, cioè miscelata in vasche con sostanze chimiche contenenti alluminio e ferro. Tali sostanze formano precipitati insolubili che intrappolano la maggior parte dei restanti materiali organici e inorganici, come i microorganismi (inclusi i virus).

Questi precipitati sedimentano fuori dell’acqua, mentre la maggior parte dei contaminanti, rimasti in sospensione vengono rimossi con la filtrazione. Il processo viene svolto comunemente da filtri a sabbia (o filtri rapidi), oppure da filtri attraverso cui l’acqua viene pompata a pressione (filtri a pressione), in grado di rimuovere il 99% dei batteri e il 90-99% dei virus residui.

Dopo la filtrazione l’acqua viene trattata con disinfettanti come il cloro (clorazione) o l’ozono (ozonizzazione), che ne garantiscono la sicurezza microbiologica (il cloro è un alogeno rivelatosi un ottimo disinfettante in gradi di inattivare i germi patogeni compresi i virus).

Nella clorazione la dose di cloro deve essere sufficientemente elevata e tale da rilasciare cloro residuo libero nell’acqua in concentrazione di 0,2-2,0 mg/L. Il trattamento disinfettante con ozono promuove anche un’attività biologica aerobica e diminuisce la concentrazione dei solidi sospesi: perciò il suo uso migliora l’efficienza della filtrazione.

Tuttavia, l’impiego di disinfettanti come il cloro e l’ozono non risulta scevro da controindicazioni; il cloro in particolare può reagire con le sostanze organiche dell’acqua e formare prodotti organoalogenati come cloroformio e clorofenoli, sostanze che si sospetta tossiche per l’uomo.

Il cloro risulta inoltre dannoso per molte specie acquatiche.