Disinfezione acqua UV: principi, vantaggi, limiti e confronto con metodi chimici

Principio fisico

• Luce UV: λ = 10-400 nm (UV-C germicida: 200-280 nm, picco 254 nm).
• Alta energia → rottura legami chimici (dimeri timina DNA/RNA) → inattivazione microrganismi (batteri, virus, protozoi).
• Non aggiunge sostanze chimiche; nessun residuo.

Processo in impianto

1. Pre-trattamento: sedimentazione + filtrazione → acqua limpida (torbidità <1 NTU ideale).
2. Reattore UV: acqua scorre attorno a lampade UV-C (quarzo) → esposizione diretta.
3. Dose UV (fluenza) = intensità × tempo contatto (mJ/cm²).
4. Validazione: bioassay (MS2, T1) o dosimetria.

UV vs Disinfezione chimica

Aspetto	UV	Chimica (Cl₂, O₃, clorammine)
Residui in acqua	Nessuno	Sì (disinfettante + sottoprodotti DBP: trialometani, acidi aloacetici, cloriti, bromati)
Dipendenza pH/temperatura	No	Sì (cloro: efficacia ↓ pH↑; ozono: decadimento ↑ T)
Errori dosaggio	No (fisico)	Sì (pompe, analisi)
Costi impianto	Minori (nessun stoccaggio chimici, vasche contatto)	Maggiori
Efficacia su Crypto/Giardia	Alta (dose adeguata)	Cloro: bassa; Ozono: alta
Effetto residuale rete	Nessuno	Sì (cloro/clorammine)

Vantaggi UV

• Nessun chimico aggiunto/residuo → nessun DBP.
• Indipendente da pH, temperatura, alcalinità.
• Implementazione compatta, modulare.
• Capex/Opex competitivi vs ozono/cloro grande scala.

Limiti e criticità

• Line-of-sight: torbidità, colore, particelle schermano microrganismi → pre-trattamento critico.
• Nessun residuo protettivo in rete distribuzione → serve clorazione secondaria se rete lunga/vulnerabile.
• Consumo energetico elevato (lampade + pulizia automatica quarzi).
• Interruzione flusso/lampade = acqua non disinfettata (no "buffer" come residuo cloro).
• Fotoriattivazione (riparazione DNA luce visibile) possibile per alcuni virus/batteri → dose adeguata critica.

Applicazioni tipiche

• Impianti potabilizzazione medie/piccole, acque superficiali a bassa torbidità.
• Riuso acque reflue (terziario).
• Acque imbottigliate, alimentari, farmaceutiche, piscine, acquacoltura.
• Point-of-use (POU) domestico.