E18-Trattamento delle acque mediante clorazione

1) ¿Che c’e’?

La clorazione è un mezzo semplice ed efficace per disinfettare l’acqua e renderla potabile. Consiste nell’introdurre prodotti clorurati (compresse di cloro, candeggina, ecc.) nell’acqua per uccidere i microrganismi contenuti in esso. Normalmente, dopo un tempo di prestazione di circa 30 minuti, l’acqua diventa potabile. Grazie all’effetto rimanente del cloro, rimane così per ore o giorni (a seconda delle condizioni di conservazione).

2) Chi utilizza principalmente questo mezzo e da quando ?

Questa procedura è stata utilizzata per diversi decenni. Nelle grandi reti di distribuzione dell’acqua potabile, il cloro viene aggiunto all’acqua in modo che non sia contaminato durante il trasporto dall’impianto di trattamento all’utente. D’altra parte, la clorazione viene utilizzata su scala individuale, familiare o collettiva in molti paesi sviluppati in cui l’acqua disponibile è suscettibile di contaminazione. Viene utilizzato anche dalle agenzie internazionali di solidarietà in situazioni di emergenza.

3) Perché ?

Il trattamento delle acque di clorazione consente la rimozione semplice ed economica della maggior parte dei microbi, batteri, virus e germi responsabili di malattie come dissenteria, febbre tifoide e colera. Tuttavia, non è in grado di distruggere alcuni microrganismi parassiti patogeni. La clorazione quindi disinfetta l’acqua, ma non la purifica completamente.

4) Chi sono i principali stakeholder ? Luoghi o contesti in cui questo mezzo appare più adatto

La clorazione è appropriata a condizione che le fonti d’acqua non siano di qualità sufficiente e che siano disponibili prodotti clorurati adeguati.

5) Che cos’è questa procedura ? Come viene messo in pratica ?

Come i suoi derivati clorurati, il cloro è un potente ossidante che quando mescolato con acqua brucia in mezz’ora le particelle organiche in esso contenute, in particolare virus e microbi patogeni.
Sebbene sia necessaria una quantità significativa di cloro per neutralizzare questa materia organica, solo una parte, il cosiddetto cloro residuo libero, è necessaria per trattare eventuali contaminazioni successive di acqua nella rete o nelle case. Secondo l’OMS, la concentrazione di cloro libero nell’acqua trattata dovrebbe essere compresa tra 0,2 e 0,5 mg/l.
È necessario utilizzare cloro sufficiente per rimanere dopo il trattamento dell’acqua, ad eccezione del consumo immediato.

Esistono diversi processi di clorazione, che vengono utilizzati in base alla qualità dell’acqua da trattare.

La clorazione è efficace solo in acqua limpida. Se non è trasparente e contiene impurità visibili ad occhio nudo, la clorazione sarà molto meno efficace. In questo caso, dovrà essere effettuato un trattamento preliminare.
Se l’acqua è limpida, la clorazione può essere effettuata direttamente. La quantità di prodotto clorurato richiesta varia in base alla qualità dell’acqua non trattata (meno è più chiara l’acqua e meno di 8, un valore piuttosto acido, il suo pH), il grado di concentrazione del prodotto utilizzato, il volume di acqua e per quanto tempo si desidera mantenere la qualità dell’acqua dopo il trattamento.
Nella maggior parte dei casi, e a condizione che l’acqua sia limpida, si ritiene di utilizzare 5 mg di cloro attivo per litro d’acqua e attendere circa 30 minuti. Ma se l’acqua è torbida, dovrebbe essere filtrata e decantata.
Attualmente ci sono prodotti che svolgono entrambe le funzioni: decantazione e clorazione.

In ogni caso, il primo passo prima di qualsiasi fase del trattamento è quello di lavarsi le mani con sapone o, in assenza di sapone, con cenere.

a) Trattamento preliminare (da applicare se l’acqua è torbida o contiene impurità visibili ad occhio nudo)

Ci sono due trattamenti preliminari che sono fortemente raccomandati e considerati addirittura indispensabili : filtrazione e decantazione. Se la filtrazione non è sufficiente da sola, dovrà essere eseguita una decantazione.

Filtrazione
L’acqua può essere filtrata con l’ausilio di un filtro a sabbia (vedi scheda E21, ” Trattamento acque mediante filtrazione lenta in sabbia per uso familiare “), oppure, se manca, con un tessuto idoneo.

Decantazione
Decantazione rimuove molti materiali sospesi. Consiste nel lasciare riposare l’acqua per diverse ore, durante le quali le impurità si accumulano sul fondo del contenitore. L’acqua limpida viene quindi recuperata versandola delicatamente nel contenitore di clorazione o filtrandola.
L’acqua decantata non è sicura, poiché vengono rimosse solo particelle di grandi dimensioni, mentre continuano ad essere presenti germi e microrganismi nocivi.
La sedimentazione può essere facilitata dall’aggiunta di alcune sostanze chimiche come il cloruro ferrico o il solfato di alluminio, che causano la formazione di agglomerati di impurità, che si depositano più rapidamente sul fondo. Si chiama flocculazione. L’allume (doppio solfato di alluminio e potassio) e i semi di Moringa oleifera (un albero che cresce nelle regioni tropicali) svolgono questa funzione (vedi scheda n…, “Flocculation-decantation by using Moringa oleifera seeds”).

b) Clorazione (da applicare su acqua limpida)

Esistono diversi prodotti clorurati che possono essere usati per trattare l’acqua. La strategia da seguire varia leggermente da uno all’altro. Ecco alcuni dei prodotti usati :

Compresse o granuli di ipoclorito di calcio
Questo tipo di prodotto è solitamente uno dei più adatti alle aree rurali. È conservato per molti anni. Ci sono diversi tipi.
La quantità da aggiungere per litro e le istruzioni per l’uso sono riportate sulla confezione. Di solito, la procedura è la seguente: se l’acqua è limpida, le compresse vengono poste in essa e lasciate riposare per 30 minuti con il contenitore chiuso, dopo di che il liquido può essere consumato. Se è torbido, viene filtrato e decantato, quindi viene aggiunta una doppia dose di cloro ; dopo 30 minuti nel contenitore chiuso, l’acqua può essere consumata.

Una soluzione liquida, tipo Waterguard (Sûr’eau)
Waterguard è una soluzione di cloro liquido venduta in diversi formati da un’azienda americana. Se l’acqua è limpida, versare il contenuto di un tappo del prodotto in un tamburo da 20 litri e lasciarlo riposare per 30 minuti nel contenitore chiuso. Se è torbido, la procedura è la stessa del caso delle compresse: filtrare e decantare l’acqua, raddoppiare la dose di Waterguard e lasciare riposare 30 minuti nel contenitore chiuso.
Nonostante sia efficace, molto pratico e utilizzato da alcune ONG, questo prodotto è soggetto a critiche a causa del suo costo e del suo rapporto qualità/prezzo (vedi articolo del giornale Libération indicato alla fine del file).

Candeggina (ipoclorito di sodio)

La candeggina non era originariamente destinata al trattamento dell’acqua e quindi il suo uso a questo proposito presenta piccoli rischi. Tuttavia, è un prodotto semplice ed efficace che gli abitanti del villaggio conoscono bene per altri usi (lavaggio, disinfezione, ecc.).
Se non ci sono altri mezzi (compresse, soluzioni liquide pronte o altri metodi di purificazione come la disinfezione solare SODIS, l’ebollizione, ecc.) sono accessibili, può essere utilizzato con alcune precauzioni.
La procedura è la stessa di cui sopra : se l’acqua è limpida, vengono aggiunti da 5 a 10 milligrammi di cloro attivo e lasciati riposare per 30 minuti nel contenitore chiuso, dopo di che può essere consumato. Se è torbido, viene filtrato e decantato, quindi aggiunto tra 10 e 20 milligrammi di cloro attivo per litro ; dopo 30 minuti nel contenitore chiuso, l’acqua può essere consumata.
La durata dell’azione dell’ipoclorito di sodio è di almeno mezz’ora, ma se la temperatura è compresa tra 10 e 18 °C, dovrebbe essere aumentata ad almeno un’ora, e ancora di più se la temperatura è inferiore a 10 °C.

Per conoscere il volume di candeggina da aggiungere per raggiungere la concentrazione desiderata, è necessario conoscere il suo grado clorometrico, che deve essere indicato sulla bottiglia (tuttavia, in alcuni paesi si deve prestare attenzione all’affidabilità delle informazioni e alle falsificazioni).
Un grado clorometrico corrisponde a 3,17 grammi di cloro attivo per litro di candeggina. Così, se la liscivia è a x °C e si desidera ottenere una concentrazione c di cloro attivo in acqua da trattare (tra 5 e 20 mg/l, come potrebbe essere il caso), il volume di candeggina che viene aggiunto può essere facilmente calcolato attraverso la seguente formula :
Vlejía = c * Vagua per affrontare / (x * 3,17)
Se la concentrazione è espressa in mg/l, il risultato ottenuto è venuta in ml.
Come indicazione o promemoria, il volume di una goccia è di circa 0,2 ml e 1 ml è 0,001 l.

c) Come produrre ipoclorito di sodio localmente

Fonte: Antenna Technologies

Esiste un metodo recente (2009), semplice e poco costoso che consente di sviluppare da soli una soluzione di ipoclorito localmente, sia per uso familiare, in un centro comunitario o ambulatoriale. La fondazione svizzera Antenna Technologies ha sviluppato il WATA, un piccolo dispositivo che funziona secondo il principio dell’elettrolisi e che, da acqua limpida, sale ed elettricità (una batteria per auto o solare sono sufficienti), trasforma il sale disciolto del cloruro di sodio in ipoclorito.
Il piccolo modello di questo dispositivo può produrre un litro di ipoclorito ogni ora, cioè può trattare 4.000 litri di acqua al giorno, una quantità che può fornire tra 150 e 200 persone, ad un prezzo di circa 45 euro per dispositivo.
Questa procedura è attualmente utilizzata in una cinquantina di paesi. Il suo vantaggio è che, a differenza della maggior parte dei prodotti clorurati, consente la produzione locale, che ne riduce i costi e funziona per lunghi periodi di tempo (circa 20.000 ore in linea di principio).

d) Come eseguire contemporaneamente decantazione e trattamento chimico

Esistono prodotti che consentono la decantazione simultanea per flocculazione (come semi di allume e Moringa oleifera) e il trattamento delle acque. Ce ne sono due principali, il cui uso è molto diffuso : PUR (Depuratore d’acqua) e dissalatore. La sua efficacia è quasi identica. Permettono di purificare l’acqua fangosa, ma sono costosi. Questi due metodi (PUR e Watermaker) sono un po ‘ più complicati da usare rispetto a quelli sopra menzionati.

Come usare PUR (dalla società Purifier of Water)
Le bustine PUR sono prodotte dalla società Procter & Gamble e il loro prezzo è di circa 10 centesimi per unità. Contengono 4 g e permettono di trattare 10 l di acqua. Versare il contenuto di una bustina in un secchio di 10 l. Mescolare per 5 minuti per favorire l’azione di flocculazione della sostanza chimica, quindi lasciare riposare per altri 5 minuti. Se l’acqua non è abbastanza chiara, ripetere questa fase. Il contenuto della busta viene quindi filtrato con l’aiuto di un tessuto adatto senza fori (preferibilmente cotone). Dopo 20 minuti di attesa, l’acqua può essere bevuta. Se è giallo, non berlo.

Come usare il dissalatore (di Watermakers company)
Le bustine dissalatore sono disponibili in vari formati (5 g per 20 l o 2,5 g per 10 l).
Versare il contenuto della bustina in un secchio d’acqua con il volume appropriato. Mescolare per 5 minuti per favorire l’azione di flocculazione del prodotto, quindi lasciare riposare per 15 minuti. L’acqua viene filtrata con un tessuto adatto. L’acqua può essere bevuta immediatamente. Se è giallo, non dovrebbe essere consumato.

C’è un nuovo prodotto il cui utilizzo è molto facile e semplice : l’AQUAPURE.

È commercializzato sotto forma di compresse a doppio strato bifacciale che successivamente svolgono una doppia azione di chiarificazione e disinfezione dell’acqua. Il primo è formato da solfato di ferro, un coagulante; il secondo, da dicloroisocianurato di sodio, destinato alla clorazione e alla disinfezione dell’acqua.
La pillola Aquasure riunisce questi due prodotti nella stessa staffa, separandoli con un prodotto che impedisce che il secondo strato inizi ad agire quando il primo si dissolve per causare la flocculazione (perché la clorazione sia efficace, è necessario che l’acqua sia già limpida) e la porti in superficie mentre è sciolta per consentire in azione la clorazione.
Il tasso di cloro rimanente dopo il trattamento sarebbe compreso tra 0,5 e 1 mg/l, che corrisponde alle norme che disciplinano questa materia.
Una compressa può trattare 200 litri di acqua, ma non può rimuovere la materia organica a concentrazioni molto basse, come i pesticidi. Attualmente, il prodotto viene venduto in kit contenenti 6 kg di compresse (circa
150), che è considerato corrispondente alle esigenze di emergenza di una popolazione di 1.000 persone per 5 giorni (sulla base di 5 l di acqua per persona al giorno), oltre al materiale : un serbatoio flessibile di 1 m3, una pompa (da 4 a 5 m3 / h), un dispositivo agitatore, un collettore con 4 rubinetti, diversi metri di tubi, un torbidimetro e un piccolo dispositivo per misurare il cloro.
Il kit base di 6 kg costa 3.500 Euro, tasse incluse (prezzo di partenza da una fabbrica vicino a St. Etienne, in Francia). Un kit di 12 kg di pillole costa 4.300 euro, e quello di 18 kg, 5.000 euro. La scadenza del prodotto è di 2 anni, il che facilita la sua conservazione.

Questo prodotto, adatto per situazioni di emergenza, soprattutto durante i primi giorni, in attesa di riparazioni o dell’arrivo di materiale di trattamento pesante, è in fase di ricerca e trasformazione per adattarlo alle esigenze familiari.

6) Difficoltà speciali, soluzioni e misure precauzionali per loro

I prodotti clorurati possono essere dannosi in caso di contatto con gli occhi. Dovrebbero essere conservati fuori dalla portata di bambini e animali, in un ambiente asciutto e protetti dal sole.
Il cloro può dare all’acqua un sapore leggermente sgradevole. Questo può essere parzialmente risolto scuotendo vigorosamente l’acqua trattata in una bottiglia, al fine di sciogliere un po ‘ d’aria e dargli un sapore più naturale. Puoi anche metterlo in frigo per alcune ore.
I contenitori utilizzati in ogni fase del trattamento devono essere puliti.
Tuttavia, l’ideale non è quello di clorare o disinfettare l’acqua, ma di prendere tutte le misure preventive necessarie per evitare la contaminazione dell’acqua. Le persone non dovrebbero considerare la clorazione come una sorta di medicina o che l’acqua clorata non ha alcun rischio di ri-contaminazione.
È importante sensibilizzare preventivamente la popolazione sui problemi di igiene e di salute, in modo che comprenda bene le ragioni e le modalità di intervento e modifichi il proprio comportamento se necessario. Qualunque sia il metodo utilizzato, la clorazione non dovrebbe precedere queste campagne di educazione sanitaria, ma essere una continuazione di esse.

7) Osservazione: La clorazione dovrebbe essere individuale o collettiva ?

La scelta dipende principalmente dalla situazione e dal contesto della regione o del villaggio.
In un villaggio, il trattamento viene di solito effettuato collettivamente, il che è anche più conveniente (ad esempio direttamente nei pozzi, utilizzando vari sistemi, come i contenitori di diffusione del cloro di fondo, ma facendo attenzione che ciò non comporti un rilassamento della popolazione in termini di igiene e salute, o la distribuzione/vendita in luoghi appropriati di prodotti clorurati acquistati alla rinfusa dalla comunità).

Ma nelle zone rurali con abitazioni sparse, i sistemi individuali o familiari sembrano più adatti e in grado di cambiare il comportamento in modo duraturo.

8) Principali vantaggi e svantaggi

a) Vantaggi

– Il trattamento è rapido e poco costoso e l’implementazione è relativamente semplice. C’è un’interessante varietà di possibilità.
– Può essere utilizzato su scala individuale, familiare o collettiva.
– Normalmente, l’acqua clorata è protetta da microrganismi e germi per alcuni giorni.

b) Svantaggi

– L’affidabilità di questi trattamenti è buona, ma potrebbe fallire.
– I prodotti non sono disponibili ovunque e le indicazioni per le concentrazioni a volte non sono sicure.
– Trattare grandi quantità di acqua è difficile.
– La dose di cloro non è sempre facile da determinare.
-La clorazione dell’acqua può creare sottoprodotti (composti organoclorurati) considerati dannosi dal punto di vista sanitario.

9) Alternative alla clorazione

Alcuni paesi, come il Canada, desiderano ridurre le quantità di questi sottoprodotti. È possibile farlo combinando la clorazione con altri metodi, tra i quali :
– Ozonizzazione, prodotta da una corrente elettrica ad alta intensità che passa attraverso l’acqua e molto efficace contro i microbi, ma senza un effetto protettivo residuo come quello del cloro utilizzato nelle condutture. Ecco perché dobbiamo aggiungere una piccola quantità di questo.
– Il trattamento ultravioletto (vedi foglio E20), sebbene più costoso, è più difficile da implementare e non ha alcun effetto protettivo rimanente.
-L’uso di clorammine, che originano meno sottoprodotti; non sono efficaci contro tutti i microbi, sebbene possano essere efficaci per la disinfezione secondaria della rete.

10) Dove trovare maggiori informazioni-Bibliografia

a) Pagine web

– PS-Uae. “Chloration en milieu rural dans les pays en voie de développement”. Interessante documento di 96 pagine contenente le conclusioni di vari incontri sul tema, sia l’educazione tecnica che quella sanitaria delle popolazioni, a cui hanno partecipato numerosi esperti.
Disponibile (online) all’indirizzo http://www.pseau.org/outils/ouvrage…

– Articolo di Libération: “Malawi: l’autre marketing de l’eau”. Molto critico del prodotto Waterguard.
Disponibile presso: http://aventure.blogs.liberation.fr…

– “Antenna Technologies” (Fondazione svizzera). Documento che spiega come funziona WATA, un dispositivo molto semplice per la produzione di cloro su scala locale :
Disponibile online all’indirizzo: http://www.antenna.ch/recherche/eau…

b) Video

Un video della Fondazione Antenna Technologies mostra il principio di funzionamento e gli usi di WATA, un generatore di cloro locale. Disponibile (online) all’indirizzo : http://www.antenna.ch/recherche/eau…

Un altro video, intitolato “Chloration de l’eau de boisson avec Wata”, mostra la sua applicazione nell’acqua potabile. Disponibile presso:
http://www.youtube.com/watch?v=dk4N…