! " # "# $ %&& && ' # # # () ( * +, & ) % ,( ./ (0 0 *1 + & 0 11 ( 01 ) , *( (/ +2 ( 3 $4 11 01 ) 0 () + 1 ) 5 11 , ) 0 1 * 1 ( ** 4 + 1 ) 6 ** ) 0 " (( 0 ) $ ) )7 8 0 4 11 ( ( 1 % Anno di costruzione primo impianto Numero di impianti esistenti al 1985 Svizzera 1955 500 400 Austria 1955 600 500 60.000 Norvegia 1975 400 1000 120.000 Olanda 1980 9 Paese (1) Calcolate sulla base di 200l/g/ab Massima capacità (1) 50-800* 48.000 60.000-96.000* (*)Range 9 0 * 0 ) 1 ( ** + ( 6 :! - Approccio empirico-sperimentale Sulla base di valutazioni fatte dal costruttore / venditore Scheible et al., 1978 (nomogrammi) Grande variabilità di prestazioni da costruttore a costruttore Kruithof et al., 2002 9 0 * 0 1 ** 1 ( ; ) *1 0 4 0 1 ** & 0 ) 1 ( ** + 11 ( 4 0 (* 0 Potenza (kw/h), numero lampade Portata da trattare (m3/h) Assorbanza UV H2O da trattare ( ) 6 :! - 9 0 * 0 ( ) 1 ( ** + 6 :! - Valutazioni su basi teoriche (fisica ottica, fluidodinamica): IRRADIANZA o FLUENCE RATE (mW/cm2) - energia incidente sui microorganismi – DOSE UV o FLUENCE (mJ/cm2) - energia incidente moltiplicata per la durata in secondi del tempo di contatto nel reattore UV Esempio: Multiple Point Source o versioni più semplificate (es: Linear Source Integration); reattori CSR ,( ) 1 * (motivazione della scelta tecnologica): Coliformi fecali/totali (impianto) Carica batterica totale (impianto/rete) Aeromonas (rete) $4 4) +6 :! - Mancanza di potere disinfettare residuo Inapplicabile nel confronto di spore e protozoi Interferenza da parte di colore e torbidità Manutenzione/sostituzione delle lampade Costi 2 ! <= ' # ' > ' " $ '' &" 9 '" # && '' ' $ * # ) # 00 % ) +% ?8 ( 0 + * (( **4 0 - ( 0 )* , ? **) ( (@ ) **) 4 % ? 5- 1 ( , ) ) ) # + &- ) 0 ( : " ( (@ ) , * * *1 0 + (@3 0 1 1 - 4 Tecniche analitiche avanzate (composti organici e by-products) Sistemi di valutazione attività mutagena in vitro singoli composti e concentrati di acque sottoposte a disinfezione (Cl2/NaClO, ClO2, O3, UV) Approfondimento processi di riattivazione (batteri, virus, protozoi) = ) +( 1 ( ** ) * , ( ) ) 0 ( 01 $4 ( ( , (( ) * 11 0 A ( % - ( ) *1 ) 0 1 B9 * C 0 ) *, 0 ( Uso di radiometri Attinometria dei processi foto-chimici Bio-dosimetria *0 Vonsontag and Schuchmann, 1992 $4 11 ) 11 ((@ 1 () ) Condizione di raggi “quasi paralleli” (collimatore UV) Reattore completamente mescolato Microorganismi testati : batteri, virus, protozoi, spore di Bacillus subtilis, fago MS2. Relazione “DOSE” (Fluence) e risposta " * +! : Conoscenze adeguate sui vari processi studiati (inattivazione, AOP, By-products) Applicazione tecnologia per inattivare indicatori fecali, batteri, virus, basata su principi scientifici e grandezze misurabili (maggiore affidabilità del processo) Proposta di calibrare e verificare prestazioni reattori UV utilizzando tecniche bio-dosimetriche: Reduction Equivalent Dose/ Fluence (RED/REF USEPA, Guidance Manual 2004 " * +! : Riconoscimento complessità di trasferimento delle prestazioni in condizioni ideali a quelle in condizioni reali di impianto (flusso) Fattori rilevanti: Assorbimento UV acque influente Variazioni portata (distribuzione tempi di contatto differenti dosi UV) Differenti risposte microorganismi alla dose UV ( ** ; ) ) *1 Procedure standardizzate per calibrare i reattori Metodologie per monitorare il processo USEPA, Guidance Manual 2004 9 2 9 " # "# D ' " && # = ' $' 9 "9 ' )0 ) * % ,,( ( ( , ) 4 , 4 ; + * , 4 ;* 1$4 11 0 ) 0 0 ( )* 0 ) )* )* +, ) ) 0 ( ( 01 4 ( LPHO e LF Hg induction Lamps Lampade excimeri (no Hg) UV pulsato (Xe) Craik et al., 2000 Austria e Germania promulgano standard per calibrare/ certificare reattori UV e per controllare il processo %$ & ' $7 '" UV come BAT per inattivare Giardia e Cryptosporidium Trattamenti aggiuntivi di 2÷3 Log per Cryptosporidium rispetto precedente Legislazione (2 Log con filtrazione) %$ & : % 9 $ 2 #' % 9 # = % Procedure standardizzate per calibrare/certificare online prestazioni reattori UV basate sulla bio-dosimetria Le prestazioni (Giardia, Cryptosporidium , Adenovirus) ottenute in condizioni ideali si raggiungono nel reattore se questo dimostra una RED che risulta maggiore di quella teorica per un fattore prestabilito/calcolato +( # 0 ( # $ $ !" ! () * + , . / % $ "" "$ & ' " %$ & :% 9 $ 2 #' % 9 # = % Monitoraggio parametri e relativi set di allarme (DOSE UV non rispettata nel reattore) Portata Irradiazione (mW/cm2) finestra esterna involucro reattore Assorbanza UV H2O influente Temperatura RED che garantiscono 3 Log inattivazione protozoi consentono < 0.5 Log inattivazione Adenovirus # # %$ 2 ' ( % ,,( ( 1 1 ' ( % ) ( , 0 ) *0 ) *, 0 4 ) 1 4 * ) *0 ( ** ; ) ( 0 1 1 ( ** ) * ) 4* ) 4 0 () 0 ( 0 , 0 ( 0 1 ** ) 1 ,*(@ (@ ) ) ) ) ) * * ) 1 " 9 ?" 2 (@ * ) * +E 0 F?(0 - *0 4 ) 4 " (( 0 +* % ) ) ) (0 * *+ ) 01 ) ) * ( ) *(@ ) 4 *% ( ,( ) ( 3 ) *(@ 3%$ & 3 $23 7 7 ( Aggiuntiva (inattivazione protozoi, AOP) Sostitutiva (AOP e simultanea inattivazione microorganismi) " 2- " & " A '' G