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La disinfezione dell'acqua della piscina

Per la disinfezione dell'acqua delle piscine esistono diversi metodi.
Ognuno presenta vantaggi e svantaggi e, a seconda della situazioni, può risultare più o meno efficace.

Sistema di disinfezione a base di cloro
Sistema di disinfezione a base salina
Sistema di disinfezione con bromo
Sistema di disinfezione a base di ozono
Sistema di disinfezione con ossigeno
Sistema di disinfezione con biguanidina
Sistema di sterilizzazione con raggi U.V.

SISTEMA DI DISINFEZIONE A BASE DI CLORO

Il sistema di trattamento più usato per la disinfezione dell'acqua delle piscine è quello a base di cloro.
Il cloro viene immesso nell'acqua delle piscine sotto varia forma: granulare, in pastiglioni o liquido.

IL CLORO IN PASTIGLIONI PER LA DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLE PISCINE

Per la disinfezione dell'acqua delle piscine normalmente si impiegano pastiglioni di cloro stabilizzato: acido tricloroisocianurico (in formato da 20, 200, 500 g) che vengono immessi ad esempio negli skimmer e si sciolgono lentamente.

I vantaggi del cloro in pastiglioni sono:
    - la facilità di movimentazione;
    - la lentezza dello scioglimento (normalmente la solubilità in acqua è di 12 g/l);
    - l'elevata stabilità;
    - la stabilità nella degradazione ai raggi U.V.;
    - la facilità nell'immagazzinamento (richiede poco spazio).

Il cloro in pastiglioni è ideale anche nei dosatori galleggianti o a lambimento.
Unico inconveniente del tricloroisocianurato in pastiglioni è che il suo impiego porta ad un aumento del livello di acido isocianurico in vasca. L'acido isocianurico viene impiegato come stabilizzante per minimizzare l'effetto di ossidazione dell'acido ipocloroso HClO (che è la forma attiva del cloro) per effetto dei raggi U.V. ovvero per effetto del sole).
Visto che la stabilità dell'acido isocianurico è elevata (la degradazione biologica dell'acido isocianurico è infatti bassa - solo il 45 % dopo 28 gg.), e poiché in alte quantità tale prodotto fa perdere efficacia all'azione ossidante del cloro, deve essere fisicamente eliminato con periodici ricambi di acqua della piscina.
Per massimizzare l'efficacia del cloro deve essere però tenuto sotto controllo il valore del pH. Sulle piscine ad uso pubblico, tali ricambi sono stabiliti dall'atto d'intesa fra Stato e Regioni del 16 gennaio 2003 e dalla norma UNI 10637.
Più alto sarà il pH, meno efficace sarà l'azione del cloro immesso in piscina. Ad esempio con pH 7,8 il cloro è efficace il 50 % meno rispetto a quanto lo è con pH 7,2! Con valori di pH al di sotto di 6,7 ed oltre 8,1 è addirittura sconsigliata la balneazione.

IL CLORO IN FORMA GRANULARE PER LA DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLE PISCINE

Il cloro può essere impiegato per la disinfezione dell'acqua delle piscine anche nella sua forma granulare (ad esempio dicloroisocianurato sodico).

I vantaggi del cloro in forma granulare sono :
    - la facilità di movimentazione;
    - lo scioglimento facilitato (normalmente la solubilità in acqua è di 300 g/l);
    - il pH neutro;
    - la stabilità nella degradazione ai raggi U.V.;
    - la facilità nell'immagazzinamento (richiede poco spazio);
    - è particolarmente indicato per le piscine in liner, vinile, poliestere e verniciate.

Unico svantaggio è, come nel caso del cloro in pastiglioni, l'aumento della concentrazione di acido isocianurico nell'acqua della piscina. L'acido isocianurico viene impiegato come stabilizzante per minimizzare l'effetto di ossidazione dell'acido ipocloroso HClO (che è la forma attiva del cloro) per effetto dei raggi U.V. ovvero per effetto del sole).
Visto che la stabilità dell'acido isocianurico è elevata (la degradazione biologica dell'acido isocianurico è infatti bassa - solo il 45 % dopo 28 gg.), e poiché in alte quantità tale prodotto fa perdere efficacia all'azione ossidante del cloro, deve essere fisicamente eliminato con periodici ricambi di acqua della piscina.

Il dicloro, poichè prodotto a rapida solubilità, è particolarmente indicato per clorazioni rapide e iperclorazioni.

Il trattamento iniziale consiste nell'aggiungere 10 ÷ 15 g di cloro granulare con concentrazione al 56 % per ogni m³ d'acqua. Passate due ore dal trattamento, occorre regolare il valore del pH dell'acqua tra 7,2 e 7,4 con prodotti correttori di pH.

IL CLORO IN FORMA LIQUIDA PER LA DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLE PISCINE

Il cloro può essere impiegato per la disinfezione dell'acqua delle piscine anche nella sua forma liquida (ad esempio ipoclorito di sodio è cloro liquido concentrato, normalmente al 14÷15 %).
Tale prodotto presenta elevata stabilità alla fotolisi e all'evaporazione, inoltre agisce come ossidante, eliminando così le sostanze organiche non filtranti.

I vantaggi del cloro liquido sono:
    - è Il composto liquido più economico a base di cloro;
    - è già disponibile in soluzione immediatamente utilizzabile.

Gli svantaggi del cloro liquido sono:
    - è voluminoso e pesante (normalmente viene movimentato e stoccato in bidoni di 25 l);
    - richiede spazio per l'immagazzinamento;
    - aumenta notevolmente il valore del pH;
    - causa la precipitazione di calcare (provoca incrostazioni);
    - è stabile solo se immagazzinato a basse temperature (perde titolo nel tempo, cioè si degrada facilmente);
    - sbianca qualunque materiale colorato con cui viene a contatto;
    - richiede un sistema di dosaggio automatico (pompe dosatrici peristaltiche o elettromagnetiche).

Il trattamento con cloro liquido, oltre al bilanciamento del valore pH, è quello più importante per il controllo automatico dei parametri dell'acqua della piscina. Tale prodotto, che viene normalmente impiegato nelle piscine ad uso pubblico, non contiene acido isocianurico come stabilizzante.

COSA SONO LE CLORAMMINE nell'acqua della piscina?

L'acido ipocloroso (HClO) reagisce con i composti azotati presenti nell'acqua delle piscine per formare le clorammine (cloro combinato).

NR3 + HClO → NR2Cl + H2O forma la monoclorammina

NR2Cl + HClO → NRCl2 + H2O forma la diclorammina

NRCl2 + HClO → NCl3 + HClO → NCl3 + H2O forma la triclorammina

R= molecola organica o atomo di idrogeno

Il ciclo delle clorammine che normalmente avviene nell'acqua della piscine, fa sì che dal cloro libero più le ammine, si formino le clorammine che causano irritazione degli occhi, irritazione delle mucose, odori sgradevoli, disinfezione non efficace nella piscina.
Per interrompere questo processo occorre fare una clorazione shock (o di breakpoint).
La clorazione shock, o di breakpoint, consiste nell'aggiungere una quantità di cloro tale da trasformare chimicamente le clorammine in azoto gassoso (da cui le bollicine sull'acqua quando questo processo è particolarmente intenso).

2NR2Cl + Cl2 → N2 + 4RCI

I ppm di cloro necessari per la clorazione di breackpoint sono sono pari alla quantità di cloro combinato x 10; ad esempio con cloro granulare al 56 % di cloro utile, letto 1,5 ppm di cloro combinato in vasca, servono 15 ppm di cloro x 100/56 = 27 ppm di cloro granulare ossia 27 mg/l cioè 27 g per m³ di acqua della piscina.
Qualora non eliminate le clorammine, al fine di rendere efficace l'azione disinfettante si tenderebbe ad aumentare la concentrazione di cloro in vasca, ma quando nell'acqua c'è troppo cloro, esso brucia i tessuti del corpo, causa danneggiamento dei tratti del sistema respiratorio, stomaco e intestino, occhi e pelle.
L'eccessiva presenza di cloro può causare anche rossore agli occhi ed emanare l'odore tipico.
Quando è inoltre presente molta urea (miscela di urina e di sudore), l'acido ipocloroso e l'urea reagiscono formando appunto le clorammine. Esse irritano le membrane mucose e causano il cosiddetto "odore di cloro". Nella maggior parte delle piscine questi problemi sono evitati tramite depurazione e ricambio dell'acqua giornaliera e/o periodica ovvero con clorazione shock.

SISTEMA DI DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLE PISCINE A BASE SALINA

Come disinfettante per l'acqua della piscina, è oggi possibile utilizzare un processo di elettrolisi salina.
Il sale disciolto nell'acqua della piscina, tramite un passaggio di corrente, porta la formazione di cloro gassoso e sodio metallico, che reagiscono ulteriormente ottenendo la formazione di acido ipocloroso (HClO).
La reazione completa dell'elettrolisi in piscina è la seguente:

2 NaCl + H2O → NaClO + NaCl +H2

Il sale necessario per la reazione varia secondo l'apparecchiatura utilizzata nella piscina. La salinità minima richiesta è di 3 ÷ 4 g/l, nettamente inferiore alla concentrazione salina marina che è pari a 35 g/l.

I vantaggi del sistema di elettrolisi del sale sono:

    - è totalmente automatico e svincola dal controllo periodico del cloro in vasca;
    - riduce il consumo di prodotti chimici;
    - richiede solo sale ed energia elettrica;
    - il sale disciolto nella piscina non si consuma (il ciclo è infatti chiuso a meno dell'asportazione di acqua da parte dei bagnanti e di quella persa nei controlavaggi);
    - non richiede una manutenzione giornaliera;
    - presenta bassi costi di gestione.

Gli svantaggi del sistema di elettrolisi del sale sono:
    - possiede gli stessi problemi di un trattamento con cloro (formazione di clorammine, THM, ecc.);
    - aumenta la manutenzione a causa delle incrostazioni (è consigliabile impiegare elettrolizzatori con scambio automatico della polarità e memoria della stessa);
    - non si può usare acqua di mare (eccessiva concentrazione di sale);
    - determina consumo elevato di prodotto riduttore di pH (che può anche esso essere immesso automaticamente con pompa dosatrice);
    - tutti gli elementi dovranno essere in acciaio inossidabile almeno AISI 316 per evitare la corrosione dovuta al sale.


DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLA PISCINA CON BROMO

Il bromo nella forma di bromo-cloro-dimetildantoina (o BrCl DMH) in pastiglioni è comunemente usato per disinfettare e ossidare l'acqua di piscine e poiché non presenta il caratteristico odore di cloro, viene proficuamente impiegato nelle SPA.
Tale prodotto viene normalmente introdotto in acqua attraverso dei dosatori a lambimento.
Contrariamente al cloro, l'attività del bromo resta efficace anche ad alte temperature.

Dal punto di vista delle capacità di disinfezione il bromo risulta essere molto simile al cloro, anche se con alcune differenze sulle varie specie di microrganismi eliminati.
La reazione chimica del bromo in acqua è la seguente:

BrCl DMH + H2O → DMH + HBrO + HClO

Il bromo è un disinfettante più potente rispetto al cloro, ma possiede un'azione ossidante minore.
Per questa ragione le sostanze organiche crescono nell'acqua, diventando fonte di sostentamento per alghe e batteri. Spesso la BrCl DMH può impartire un colore verde all'acqua della piscina. Bisogna quindi alternare le stagioni di impiego con bromo con periodi di impiego del cloro in grado di limitare la formazione di microrganismi.

I vantaggi del sistema di disinfezione dell'acqua della piscina con bromo sono:
    - non scolora la pelle nè i capelli come invece fa il cloro.
    - presenta una buona disinfezione a pH alti;
    - la sua efficacia non si riduce con la presenza di composti azotati;
    - riduce l'irritazione agli occhi, alla pelle ed alle mucose;
    - non produce odori sgradevoli;
    - è facile da maneggiare (viene confezionato in pastiglie da 20 g);
    - la lentezza dello scioglimento (normalmente la solubilità in acqua è bassissima: 1,5 g/l);
    - è meno corrosivo del cloro;
    - non produce esalazioni gassose (è meno volatile del cloro, soprattutto alle alte temperature);
    - le bromamine possiedono potere disinfettante;
    - le bromamine non sono persistenti come le cloramine.

Gli svantaggi della disinfezione a base di bromo sono:
    - si può utilizzare solo attraverso un dosatore a lambimento;
    - non si può usare negli skimmer;
    - si tratta di un prodotto organico non stabilizzato;
    - presenta costi elevati (il trattamento con bromo costa circa 5 volte più del cloro).

I trattamenti shock con bromo, stante la scarsa solubilità non sono possibili.

DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLA PISCINA CON TRATTAMENTO A BASE DI OZONO

L'ozono è un gas naturale che si forma in natura.
Chimicamente l'ozono è una molecola formata da tre atomi di ossigeno aggregati.
L'ossigeno, attraversato da una scarica di energia, come ad esempio il sole che produce raggi ultravioletti, si aggrega in ozono e dopo un breve periodo si disgrega in ossigeno.
La depurazione dell'acqua per piscine tramite ozono è uno dei metodi più efficaci e moderni.
L'ozono tra tutti gli agenti disinfettanti per piscina è quello che presenta il più elevato potere ossidante. Grazie a questa caratteristica agisce rapidamente ed efficacemente contro batteri, alghe e virus, garantendo la maggior sicurezza microbiologica possibile nei trattamenti dell'acqua della piscina.
Il trattamento con ozono nell'acqua delle piscine viene effettuato iniettando lo stesso nel filtro, prima dell'aggiunta di un coagulante.
Dopo la filtrazione è aggiunto comunque un prodotto a base di cloro per garantire una concentrazione residuale nella piscina. La quantità di cloro è notevolmente inferiore rispetto all'assenza del sistema ozonizzatore.
Data la loro elevata volatilità e mancata produzione durante le normali fermate giornaliere dell'impianto, venendo quindi a mancare la presenza di disinfettante e quindi di una disinfezione dell'acqua di piscina, si consiglia sempre e comunque, anche se in quantità minori rispetto alla normale necessità di impiego, di utilizzare il cloro, nelle sue svariate forme, in affiancamento al sistema di disinfezione principale.

I vantaggi del trattamento a base di ozono sono:
    - rende l'acqua trasparente e limpida;
    - è totalmente inodore;
    - non necessita di correzioni di pH perché non viene influenzato nella sua azione e non ne altera il valore;
    - è il più attivo ossidante naturale disponibile;
    - è circa 3000 volte più attivo del cloro nella distruzione di batteri.

Gli svantaggi del trattamento a base di ozono sono:
    - l'ozono è un gas molto instabile a condizioni ambientali normali, perciò non può essere immagazzinato ma deve essere creato nel luogo e nel momento in cui serve;
    - il trattamento con ozono è molto costoso.

Il sistema ozonizzatore è applicabile a quasi tutte le piscine.

DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLA PISCINA CON OSSIGENO

Il trattamento con ossigeno è sicuramente più blando di quello effettuato tramite alogeni ed è consigliato per le piscine ad uso domestico.
Le dosi di impiego devono essere seguite scrupolosamente: la quantità indicativa è di 20 g per m³ d'acqua come trattamento iniziale, e di 10 g per m³ come trattamento di mantenimento.
Data la loro elevata volatilità e mancata produzione durante le normali fermate giornaliere dell'impianto, venendo quindi a mancare la presenza di disinfettante e quindi di una disinfezione dell'acqua di piscina, si consiglia sempre e comunque, anche se in quantità minori rispetto alla normale necessità di impiego, di utilizzare il cloro, nelle sue svariate forme, in affiancamento al sistema di disinfezione principale.

I vantaggi con un trattamento a base di ossigeno sono:
    - acqua dolce e senza odore;
    - semplicità di utilizzo;
    - molto efficace contro le alghe;
    - non forma nessun sotto-prodotto pericoloso;
    - poco irritante per gli occhi e la pelle.

Gli svantaggi del trattamento a base di ossigeno sono:
    - richiede un buon impianto di circolazione della piscina ed una filtrazione correttamente dimensionata;
    - è relativamente costoso;
    - trattamento sensibile alle variazioni di pH.

L'ossigeno può essere immesso in piscina sia in forma di pastiglioni (ad es. da 100 g di monopersolfato di potassio), in forma granulare (monopersolfato di potassio) e talvolta in forma liquida (prodotti a base di acqua ossigenata) da dosare attraverso pompa dosatrice.

DISINFEZIONE DELL'ACQUA DELLA PISCINA CON BIGUANIDINA

Come disinfettante per l'acqua della piscina, un particolare sistema di trattamento prevede l'impiego della biguanidina (polimero organico con azione igienizzante).
Per il primo utilizzo di biguanidina occorre regolare il pH tra 7 e 7,8.
E' un trattamento senza cloro a base di P.H.M.B. (PoliEsaMetileneBiguanide), un potente battericida, efficace contro una vasta gamma di alghe. E' consigliato l'utilizzo per le minipiscine idromassaggio, poiché risulta particolarmente efficiente a temperature elevate. Si presenta in forma liquida e si versa direttamente in vasca, rispettando i valori consigliati.
Inoltre si tratta di un prodotto polimerico di sintesi con buone proprietà battericide. Per essere efficace necessita di un ossidativo (solitamente il perossido di idrogeno) che va impiegato in maniera complementare.

ATTENZIONE: tale trattamento è incompatibile con altri trattamenti a base di alogeni e prodotti di clorazione. Per passare da cloro a Biguanidina e viceversa deve essere risciacquato perfettamente vasca ed impianto fino ad avere sicuramente eliminato ogni residuo o l'acqua si colora di marrone.

LA STERILIZZAZIONE DELL'ACQUA DELLA PISCINA CON RAGGI U.V.

Lo sterilizzatore U.V. garantisce acqua pulita e trasparente, disinfetta l'acqua in modo sicuro ed efficace e protegge la vasca da ceppi di organismi patogeni. Inoltre controlla la formazione di muffe, batteri e alghe, previene l'odore di cloro e le irritazioni della pelle e degli occhi.
Questo tipo di trattamento dell'acqua della piscina è economico, ecologico e non lascia alcun residuo nella piscina.
La sterilizzazione dell'acqua avviene durante i cicli di funzionamento della filtrazione della piscina. Quando la filtrazione è ferma non avviene nessuna disinfezione, perciò si consiglia di prevedere un trattamento complementare in grado di far permanere in vasca un prodotto ossidante (ad es. ossigeno attivo o cloro) aggiunto, sia manualmente sia automaticamente, tramite pompa dosatrice.
La lampada di mercurio è nota anche come lampada germicida. E' la fonte energetica più efficace della luce U.V. ad onde corte. Gli sterilizzatori sono realizzati in vetro di quarzo ed emettono radiazioni che uccidono gli organismi.
Data la loro elevata volatilità e mancata produzione durante le normali fermate giornaliere dell'impianto, venendo quindi a mancare la presenza di disinfettante e quindi di una disinfezione dell'acqua di piscina, si consiglia sempre e comunque, anche se in quantità minori rispetto alla normale necessità di impiego, di utilizzare il cloro, nelle sue svariate forme, in affiancamento al sistema di disinfezione principale.

Esistono tre tipi di luce U.V.:
    - U.V. ad onda lunga della luce: ha il valore più basso germicida;
    - U.V. di mezzo onda della luce: è simile alla luce del sole ed è noto per il suo effetto abbronzatura e ha anche una maggiore azione germicida;
    - la luce a onde corte: solitamente usata nella depurazione dell'acqua. Distrugge qualsiasi microrganismo batterio, fungo, muffa, spora e virus.

I vantaggi del trattamento con raggi U.V. Sono:
    - non emette nessun odore;
    - non provoca nessuna irritazione;
    - la camera di circolazione non è tossica ed è resistente agli urti e ai raggi UV;
    - le lampade sono incamerate individualmente per ottenere la massima efficacia;
    - è facile da installare;
    - presenta ottima conservazione.

Gli svantaggi del trattamento con raggi U.V. Sono:
    - quando la filtrazione è ferma non avviene nessuna disinfezione per cui è necessaria l'immissione comunque di una minima quantità di prodotto ossidante;
    - è periodicamente necessario il ricambio della lampada U.V. che in funzione delle ore di utilizzo perde efficacia;
    - è necessaria una maggior cura nella manutenzione della piscina.
    - è richiesta una pulizia straordinaria della cella in caso di acqua con una durezza calcarea medio-dura a salire; difatti il calcare provoca incrostazioni sul tubo di quarzo della lampada che possono inibire col tempo l'efficacia del sistema a Raggi UV e, tra l'altro, creare l'habitat ideale per la formazione di biofilm con la conseguente manifestazione del problema succitato.