Salute e malattia
Nel settembre 1999, l'Agenzia per la Protezione Ambientale (EPA) ha pubblicato una scheda tecnica sulla disinfezione ultravioletta delle acque reflue. La disinfezione è il metodo principale per distruggere gli organismi nelle acque reflue, garantendo che le malattie idriche non si diffondano nell'ambiente. Malattie come febbre tifoide, colera ed epatite infettiva sono solo alcuni dei pericoli associati ad acque reflue non trattate o trattate in modo inadeguato.
Un sistema di disinfezione UV distrugge la capacità di riproduzione degli organismi. Il sistema ha tre componenti principali: lampade ad arco al mercurio, un reattore e i ballast.
La lunghezza d'onda ottimale per distruggere i microrganismi è tra 250 e 270 nm. La lampada ad arco al mercurio emette una lunghezza d'onda monocromatica di 253,7 nm, rendendola molto efficace per questo scopo.
Nel reattore, una serie di lampade ad arco al mercurio è configurata insieme affinché l'acqua reflua possa fluire accanto ad esse. Le lampade hanno due tipi di configurazione: a contatto e senza contatto. In un reattore a contatto, le lampade, racchiuse in un tubo di quarzo per minimizzare il raffreddamento, sono immerse nell'acqua reflua in flusso. In una configurazione senza contatto, le lampade sono sospese all'esterno di un tubo trasparente che contiene l'acqua reflua in flusso.
Il ballast è semplicemente una centralina che fornisce la tensione di avviamento alle lampade e mantiene una corrente continua.
La disinfezione UV ha diversi vantaggi. Non usa sostanze chimiche, eliminando i pericoli di trasporto, manipolazione o stoccaggio. Questo rende anche il processo ecologico.
Gli svantaggi possono determinare se questo sistema è fattibile per un impianto di trattamento. Se il livello di torbidità e solidi sospesi totali (TSS) è troppo alto, l'UV può diventare inefficace. Livelli sopra 30 mg/L sono considerati troppo alti. Un'altra considerazione è il costo: la clorazione standard è meno costosa.
Tre fattori critici entrano in gioco nella decisione di usare un sistema di disinfezione UV:
Il reattore deve avere un mescolamento radiale sufficiente per garantire che tutti gli organismi siano esposti correttamente all'UV.
L'intensità della radiazione UV si degrada nel tempo. La manica di quarzo in un sistema a contatto può anche sporcarsi a causa dei particolati nell'acqua reflua, riducendo la forza UV che raggiunge gli organismi.
La composizione dell'acqua reflua influisce sull'efficacia della radiazione UV. Come detto, una concentrazione più alta di TSS aumenta la quantità di radiazione UV necessaria per neutralizzare gli organismi.
Un programma di manutenzione adeguato è necessario per garantire che un sistema UV funzioni con la massima efficienza.
Le superfici tra le lampade e l'acqua reflua devono restare pulite. Detergenti comuni includono acido citrico, soluzioni di aceto e idrosolfito di sodio.
I componenti del sistema vanno sostituiti con cadenza regolare: lampade ogni 12.000 ore di funzionamento, ballast ogni 10 anni e maniche di quarzo (nei sistemi a contatto) ogni 5 anni.
Anche se la disinfezione UV è più costosa della clorazione, quando si include la declorazione, la disinfezione UV è competitiva. L'EPA afferma che i costi sono diminuiti grazie a miglioramenti nel design di lampade e sistemi.
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