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Le acque reflue e le acque reflue contengono un'ampia gamma di microrganismi e inquinanti organici. L’ozono viene spesso utilizzato per eliminare questi contaminanti perché è più efficace del cloro nel distruggere gli agenti patogeni. Tuttavia, la sua applicazione è accompagnata da numerosi inconvenienti significativi che i professionisti del trattamento delle acque reflue devono considerare.
L’ozono è solo 12 volte meno solubile in acqua rispetto al cloro, limitando la massima concentrazione di disinfettante ottenibile. Se la dose di ozono è troppo bassa, gli organismi resilienti, in particolare batteri e virus che formano cisti, possono sopravvivere. Sono quindi desiderabili livelli elevati di ozono, ma sono difficili da mantenere perché l’ozono si degrada rapidamente, con un decadimento più rapido a temperature elevate e valori di pH più elevati. Nelle acque ricche di materia organica o di solidi sospesi, gran parte dell'ozono viene consumato reagendo con queste sostanze, lasciando residui insufficienti per disinfettare gli agenti patogeni. Ciò rende l'ozono una scelta meno economica per le acque reflue con livelli elevati di carico organico o solidi.
Il forte potere ossidante dell’ozono è sia la sua forza che il suo limite. Può corrodere le superfici metalliche, compresi i rivestimenti in acciaio inossidabile o titanio utilizzati nei reattori di trattamento, rendendo necessario l'uso di materiali resistenti alla corrosione che aumentano i costi di capitale. Inoltre, l’ozono è un gas tossico; un adeguato contenimento, ventilazione e monitoraggio sono essenziali per proteggere i lavoratori, il che fa aumentare ulteriormente le spese operative.
La generazione di ozono comporta in genere il passaggio di una corrente elettrica attraverso l’aria in un sistema di scarica a corona. Circa l’85% dell’energia elettrica viene dispersa sotto forma di calore, rendendo la produzione di ozono ad alta intensità energetica. Anche le apparecchiature necessarie, ovvero alimentatori ad alta tensione, pompe d'aria e unità per la generazione di ozono, sono più complesse rispetto ai sistemi di clorazione convenzionali, con conseguenti costi di capitale e di manutenzione più elevati.
A differenza del cloro, l’ozono non lascia residui disinfettanti una volta terminato il processo; l'eventuale ozono non reagito si decompone in ossigeno. Questa assenza di residui misurabili rende più difficile verificare l'efficacia della disinfezione in tempo reale. Quando l'ozono reagisce con i composti organici, può formare una serie di sottoprodotti. In presenza di ioni bromuro, ad esempio, l’ozono può produrre bromato, un composto classificato come potenziale cancerogeno per l’uomo. Gli operatori devono quindi monitorare attentamente le concentrazioni di pH e bromuro o evitare il trattamento con ozono quando i livelli di bromuro sono elevati.
