Ozono
Forma allotropica triatomica dell'ossigeno, generata in situ per scarica corona o luce UV. Potente ossidante (E° = 2,07 V) che agisce per trasferimento diretto di ossigeno o per via radicalica (OH·).
Dosaggio tipico
0,5–2 mg/L con tempo di contatto 4–10 minuti per acqua potabile; 1–4 mg/L per pretrattamento di acque superficiali; 5–10 mg/L per ossidazione di micro-inquinanti.
CT-value
Per batteri e virus bastano CT molto bassi. Per Giardia i CT dell’ozono sono una piccola frazione di quelli del cloro; per Cryptosporidium l’ozono è uno dei pochi ossidanti con CT raggiungibili in impianto, anche se crescono molto in acqua fredda (tabelle EPA LT2).
Residuo
Nessun residuo persistente: l'ozono si decompone in ossigeno in tempi che vanno da pochi minuti a qualche decina di minuti, secondo pH, temperatura e sostanza organica. Richiede sempre un disinfettante secondario in rete (cloro o ClO2).
Costo indicativo
Investimento e costi di esercizio sono tra i più alti fra i disinfettanti: generatore, contattore, distruttore dell’ozono residuo, carbone attivo a valle ed energia elettrica. Si giustifica in impianti di potabilizzazione con problemi specifici, raramente in piccoli impianti.
Sottoprodotti (DBP) generati
- Bromati (BrO3-) regolamentati a 10 µg/L
- Aldeidi (formaldeide, glioxal, metilgliossale)
- Acido bromoacetico in presenza di bromuri
- Aumento del carbonio organico assimilabile (AOC) con rischio ricrescita batterica
Efficacia microbiologica
| Categoria | Efficacia |
|---|---|
| Batteri (E. coli, coliformi, Pseudomonas, Legionella) | Eccellente |
| Virus (rotavirus, norovirus, adenovirus, enterovirus) | Eccellente |
| Protozoi (Giardia, Cryptosporidium) | Eccellente |
| Biofilm consolidati | Buona |
Ossidante più potente in uso comune. Inattiva Cryptosporidium con CT raggiungibili in impianto. Nessun residuo persistente in rete.
Principio chimico
L'ozono è una molecola triatomica instabile che si forma per scarica elettrica in atmosfera ricca di ossigeno o per radiazione UV a 185 nm. Il suo potenziale redox (2,07 V) ne fa il più potente ossidante di pratico impiego nel trattamento delle acque, superato solo da fluoro e radicale OH·.
In acqua agisce per due vie distinte: ossidazione molecolare diretta su gruppi insaturi e aromatici, e ossidazione radicalica per decomposizione catalizzata da OH-, che genera radicali ossidrilici di reattività ancora maggiore. Il rapporto fra le due vie dipende da pH, alcalinità e presenza di scavenger come carbonati e bicarbonati.
Modalità d'uso
L'ozono si genera in continuo da generatore corona alimentato con ossigeno secco o aria. Il gas viene iniettato in acqua tramite diffusori porosi, eiettori Venturi o miscelatori statici. Il tempo di contatto si realizza in colonne di reazione o in serbatoi a setti, dimensionati per garantire CT pari al doppio del valore teorico richiesto.
Il gas non disciolto va abbattuto da un distruttore termo-catalitico per evitare emissioni in ambiente. Per acque potabili il dosaggio tipico è 1–2 mg/L con 6–10 minuti di contatto, sempre seguito da filtrazione su carbone attivo biologico (BAC) per rimuovere il carbonio organico assimilabile generato.
- Generatore alimentato preferibilmente a O2 puro (95 % v/v)
- Materiali compatibili: AISI 316L, PVDF, PTFE, vetro borosilicato
- Distruttore OFF-gas obbligatorio (catalitico a 80 °C)
- Carbone attivo biologico a valle per stabilizzare il biodegradabile
Efficacia microbiologica
L'ozono è molto efficace su batteri, virus e protozoi. La differenza con il cloro è netta soprattutto su Cryptosporidium, che al cloro è praticamente resistente: dopo l'epidemia di Milwaukee del 1993 (oltre 400.000 persone colpite da criptosporidiosi) la città adottò l'ozono come disinfettante primario, e l'esempio fu seguito da altri acquedotti che trattano acque superficiali.
L'ozono ossida anche molte tossine dei cianobatteri, come le microcistine, e una parte dei microinquinanti organici. Anche il cloro degrada le microcistine se pH e tempo di contatto sono adeguati; l'ozono lo fa più rapidamente e su uno spettro più ampio di composti.
Sottoprodotti e tossicologia
Il sottoprodotto critico è il bromato (BrO3-), normato dal D.Lgs. 18/2023 a 10 µg/L. Si forma per ossidazione di bromuri presenti in molte acque costiere o in falde con intrusione salina. La gestione del processo (controllo pH, dose, eventuale aggiunta di ammoniaca) è quindi essenziale per restare entro il limite.
L'ozono genera anche aldeidi (formaldeide, glioxal) e acidi carbossilici che, se non rimossi dal carbone attivo a valle, possono favorire la ricrescita batterica nelle reti distributive.
Vantaggi e svantaggi
L'ozono è la barriera disinfettante più potente. Non lascia residuo: questo è un vantaggio organolettico e un limite operativo. Va sempre integrato con un disinfettante secondario per il mantenimento del residuo in rete.
Costi e alternative
L'ozono ha investimenti iniziali importanti (generatore, contattore, distruttore dell'ozono non disciolto, carbone attivo biologico) e consumi elettrici elevati. Il costo per metro cubo è molto superiore a quello della clorazione: si giustifica in presenza di problemi specifici (Cryptosporidium, microinquinanti, sapori, colore).
Se l'obiettivo è solo la barriera contro i protozoi, i raggi UV offrono un'efficacia elevata su Cryptosporidium e Giardia con costi e sottoprodotti minori; l'ozono resta preferibile quando serve anche ossidare sostanze disciolte.
Quando usarlo
Indicato per acquedotti con captazione superficiale, presenza di Cryptosporidium, microinquinanti organici (pesticidi, farmaci), problemi di colore o sapori. Nelle acque minerali naturali la disinfezione è vietata: l'aria arricchita di ozono è ammessa solo per separare ferro, manganese, zolfo e arsenico, con obbligo di indicarlo in etichetta. Sconsigliato come unico trattamento in piccoli impianti per i costi e la complessità di gestione.
Per chi riceve acqua da un acquedotto che usa l'ozono, il parametro da cercare nei dati del gestore è il bromato: se l'acqua di partenza contiene bromuri, il bromato è il primo indicatore di un processo da regolare.
Inquadramento normativo
Nel quadro del D.Lgs. 18/2023 (idoneità di reagenti e trattamenti) si può impiegare l'ozono per il trattamento delle acque destinate al consumo umano. L'Allegato I fissa il valore di parametro di 10 µg/L per il bromato. La UNI EN 1278 dettaglia i requisiti dell'ozono per il trattamento dell'acqua potabile. Per le acque minerali naturali vale la Direttiva 2003/40/CE, che ne limita l'uso alla separazione di elementi instabili.
Vantaggi
- Ossidante più potente disponibile su scala industriale
- Inattiva Cryptosporidium con CT raggiungibili in impianto
- Distrugge sapori, odori e colore
- Ossida ferro, manganese, micro-inquinanti organici
- Generato in situ da aria o ossigeno: nessun trasporto reagenti
Svantaggi
- Genera bromati in presenza di bromuri (limite 10 µg/L)
- Nessun residuo: serve disinfettante secondario
- Aumenta il biodegradabile e quindi la ricrescita in rete (richiede BAC a valle)
- Consumi energetici elevati per la produzione in situ
- Generatori e sistemi di abbattimento OFF-gas complessi
Quando usarlo
- Acquedotti con captazione superficiale e Cryptosporidium
- Pretrattamento per ridurre precursori THM e abbattere micro-inquinanti
- Trattamento di sapori, odori, colore in acque organiche
- Sanificazione di bottiglie e linee di imbottigliamento (non come disinfezione delle acque minerali naturali, che è vietata)
- Disinfezione di piscine pubbliche di alta gamma
Riferimenti normativi
- D.Lgs. 18/2023 — requisiti per reagenti e prodotti di trattamento delle acque destinate al consumo umano
- D.Lgs. 18/2023 Allegato I — limite bromati 10 µg/L
- Direttiva 2003/40/CE — uso dell’aria arricchita di ozono nelle acque minerali naturali, ammesso solo per separare ferro, manganese, zolfo e arsenico
- UNI EN 1278 — ozono per trattamento acqua destinata al consumo umano
Approfondimenti
Domande correlate
Ultimo aggiornamento: 2026-10-20. Redazione tecnica 123Acqua — laboratorio qualificato, metodi validati conformi a norme tecniche (UNI EN ISO, EPA, ISTISAN).