Monoclorammina, la soluzione per la disinfezione dell’acqua
Monoclorammina, cos’è
La monoclorammina (NH2Cl) è un disinfettante che si ottiene dalla reazione tra una fonte di cloro e una di ammonio utilizzato per il trattamento dell’acqua potabile fin dall’inizio del Novecento.
Ad oggi, la monoclorammina viene usata non solo per la disinfezione secondaria in applicazioni acquedottistiche, ma anche come soluzione per il trattamento dell’acqua fredda e calda sanitaria a livello di grandi edifici e infrastrutture quali ospedali e altre strutture sanitarie, hotel, impianti industriali e sistemi di raffreddamento (torri evaporative), al fine di garantire un adeguato controllo del rischio di proliferazione di microrganismi indesiderati, alcuni dei quali, come Legionella e Pseudomonas, potenzialmente pericolosi per la salute.
Monoclorammina, cos’è
La monoclorammina (NH2Cl) è un disinfettante che si ottiene dalla reazione tra una fonte di cloro e una di ammonio utilizzato per il trattamento dell’acqua potabile fin dall’inizio del Novecento.
Ad oggi, la monoclorammina viene usata non solo per la disinfezione secondaria in applicazioni acquedottistiche, ma anche come soluzione per il trattamento dell’acqua fredda e calda sanitaria a livello di grandi edifici e infrastrutture quali ospedali e altre strutture sanitarie, hotel, impianti industriali e sistemi di raffreddamento (torri evaporative), al fine di garantire un adeguato controllo del rischio di proliferazione di microrganismi indesiderati, alcuni dei quali, come Legionella e Pseudomonas, potenzialmente pericolosi per la salute.
La monoclorammina è efficace contro Legionella?
Sì, e la sua efficacia è ampiamente documentata, oltre che da centinaia di esperienze applicative, anche da numerosi studi pubblicati su riviste scientifiche.
L’acquedotto di San Francisco per primo nel 2005 ha evidenziato la sorprendente riduzione di colonizzazione da parte di Legionella nelle reti degli edifici riportata a seguito dello switch da cloro a monoclorammina nella disinfezione secondaria.
Sulla base di questa osservazione, Sanipur ha sviluppato SANIKILL, nata come tecnologia dedicata all’eliminazione di Legionella.
Ad oggi, decine di pubblicazioni riportano i risultati soddisfacenti ottenuti con l’impiego di monoclorammina: a partire dal 2011, diversi gruppi nazionali e internazionali hanno documentato esperienze applicative reali, evidenziando l’efficacia e la sicurezza di questo sistema di disinfezione, anche a lungo termine. Per citare alcuni esempi:
- Water Safety Plan, Monochloramine Disinfection and Extensive Environmental Sampling Effectively Control Legionella and Other Waterborne Pathogens in Nosocomial Settings: The Ten-Year Experience of an Italian Hospital. Microorganisms (2023):1794.
- Can Monochloramine Offer a Long-Term Solution for Controlling Legionella and Waterborne Pathogens in a Healthcare Facility? The Analyst (2023) 30, 56-62.
- A comprehensive evaluation of monochloramine disinfection on water quality, Legionella and other important microorganisms in a hospital. Water Res. (2021) 189:116656.
- Safety and Effectiveness of Monochloramine Treatment for Disinfecting Hospital Water Networks. Int. J. Environ. Res. Public Health (2020) 17, 6116.
- Preventing Healthcare-Associated Legionellosis: Results after 3 Years of Continuous Disinfection of Hot Water with Monochloramine and an Effective Water Safety Plan. Int. J. Environ. Res. Public Health (2018) 15, 1594-1605.
- Continuous disinfection by monochloramine on domestic hot water system of healthcare facilities for the control of Legionella contamination. A seven months experience from Italy. J. Health Science, 2015, 3, 11-17
- Evaluation of a New Monochloramine Generation System for Controlling Legionella in Building Hot Water Systems S. Infect. Contr. Hosp. Epidemiol. 35 (2014) 1356.
- Control of Legionella Contamination with Monochloramine Disinfection in a Large Urban Hospital Hot Water System. Am. J. Inf. Cont., 40 (2012) e84
- Control of Legionella contamination in a hospital water distribution system by monochloramine. Am. J. Inf. Cont., 40/3 (2012) 279-281
La monoclorammina è riconosciuta ufficialmente come soluzione per l’eliminazione di Legionella?
Sì, la monoclorammina viene citata nelle linee guida nazionali (Linee guida per la prevenzione ed il controllo della legionellosi, ISS), europee (European Technical Guidelines for the Prevention, Control and Investigation, of Infections Caused by Legionella species; ESGLI) e internazionali (Legionella and the prevention of legionellosis, WHO) come soluzione efficace per l’eradicazione di Legionella e per prevenirne la proliferazione. Al fine di garantire un’adeguata copertura di disinfezione, tutte le linee guida concordano nel raccomandare l’uso di concentrazioni di monoclorammina comprese tra 2 e 3 ppm.
Quali sono i benefici della monoclorammina rispetto ad altri disinfettanti?
La monoclorammina è efficace nei confronti di Legionella e di altri microrganismi potenzialmente dannosi presenti nell’acqua. Svolge la propria azione disinfettante non solo sui batteri liberi nell’acqua, ma anche nei confronti di quelli presenti nel biofilm, attraverso il quale riesce efficacemente a penetrare.
La sua azione, inoltre, è indipendente dal pH.
Alle concentrazioni d’utilizzo, è una molecola molto stabile, cosa che le permette di garantire una disinfezione residua ottimale anche in caso di reti di distribuzione lunghe e complesse, scarso consumo di acqua, temperature elevate, come quelle tipiche dell’acqua calda sanitaria.
Essendo un blando ossidante, non provoca danni o corrosione a carico dei materiali dell’impianto in cui viene dosato.
Se prodotta correttamente, non genera sottoprodotti di disinfezione, quindi permette di minimizzare il rischio chimico associato alla disinfezione.
La modalità di produzione è senza dubbio un aspetto essenziale per poter trarre effettivo beneficio da tutti i potenziali vantaggi della monoclorammina: per questo SANIKILL garantisce la produzione di monoclorammina in linea, direttamente nell’acqua da trattare e senza accumuli di soluzioni concentrate instabili, e con una resa ottimale, così da non lasciare reagenti non combinati e da non formare sottoprodotti indesiderati.
La monoclorammina è un biocida?
Sì, poiché secondo il Regolamento (UE) n. 528/2012 (Biocidal Product Regulation, BPR) un biocida è “qualsiasi sostanza o miscela nella forma in cui è fornita all’utilizzatore, costituita da, contenenti o capaci di generare uno o più principi attivi, allo scopo di distruggere, eliminare e rendere innocuo, impedire l’azione o esercitare altro effetto di controllo su qualsiasi organismo nocivo, con qualsiasi mezzo diverso dalla mera azione fisica o meccanica”, la monoclorammina, che viene utilizzata per eliminare Legionella e altri microrganismi presenti nell’acqua è a tutti gli effetti un biocida.
In quanto biocida, la monoclorammina può essere commercializzata solo da aziende presenti nella Lista dell’Art. 95 del regolamento sopra citato, identificabili come fornitori autorizzati di un dato disinfettante per specifiche applicazioni. Secondo il BPR, infatti, usi finali differenti richiedono autorizzazioni differenti. Nel caso della disinfezione dell’acqua potabile, ad esempio, la specifica classe di utilizzo da considerare è PT5.
In riferimento alla sua tecnologia SANIKILL, Sanipur è presente nella lista dell’Art. 95 come fornitore autorizzato di monoclorammina per applicazioni PT5.
La monoclorammina è efficace in presenza di biofilm?
Sì, la monoclorammina agisce sia sui batteri liberi nell’acqua, che su quelli che popolano il biofilm.
Contrariamente a ipoclorito di sodio e biossido di cloro, che essendo fortemente ossidanti reagiscono immediatamente con la materia organica degli strati più superficiali e raggiungono quelli più profondi a concentrazioni residue inefficaci, la monoclorammina ha una reattività selettiva, che le permette di diffondere nel biofilm, penetrando al suo interno senza essere consumata. In questo modo, può raggiungere la parte più profonda, dove esplica la sua azione biocida.
Questo è stato recentemente confermato anche da studio in vitro con cui l’Università di Catania ha dimostrato l’efficacia nei confronti di biofilm di Pseudomonas della monoclorammina prodotta secondo protocollo SANIKILL.
È possibile acquistare prodotti a base di monoclorammina?
No, la monoclorammina non può essere commercializzata come prodotto pronto all’uso, perché tanto è stabile a basse concentrazioni, come quelle d’uso, quanto è instabile a concentrazioni elevate.
L’uso di monoclorammina richiede quindi necessariamente l’impiego di opportuni precursori e di un adeguato sistema in grado di generarla e dosarla in situ, ossia direttamente presso il luogo dove viene utilizzata. SANIKILL è la tecnologia brevettata che Sanipur ha messo a punto per la produzione e il dosaggio ottimali di monoclorammina, prodotta partire dai sui precursori ENOXIN e ZEBION.
La modalità con cui la monoclorammina viene prodotta può influenzarne le caratteristiche? Quale dei prodotti Sanipur sfrutta la monoclorammina?
Sì, il modo con cui la monoclorammina viene prodotta può influenzarne sensibilmente la purezza e la stabilità. Ad esempio, un dosaggio non controllato e coordinato dei due reagenti utilizzati per produrla (frequentemente, una soluzione a base di ipoclorito di sodio e una contenente ammonio) può portare ad uno sbilanciamento delle proporzioni con conseguente generazione di sottoprodotti (es, diclorammina) e presenza di ammonio non combinato, che contribuisce all’innesco di fenomeni di nitrificazione.
Anche la produzione con sistemi che prevedono l’impiego di stoccaggi di monoclorammina ad alta concentrazione risulta non ottimale: a concentrazioni elevate (>100 ppm), la monoclorammina è fortemente instabile e subisce autodecomposizione, con perdita di attivo e rilascio di ammonio e altri sottoprodotti indesiderati.
Al contrario, la tecnologia brevettata di SANIKILL permette di controllare accuratamente la combinazione dei due reagenti, rendendo ottimali le condizioni di reazione così da produrre monoclorammina pura, e di generare quest’ultima direttamente nel flusso di acqua da trattare, evitando accumuli a concentrazioni elevate.
La monoclorammina può rovinare o corrodere i materiali, danneggiando le tubature dei sistemi in cui viene dosata?
No, se prodotta correttamente e generata in forma pura, la monoclorammina è un “pugno di ferro in guanto di velluto”: pur essendo un disinfettante efficace, è un ossidante molto blando e quindi è completamente compatibile con tutti i materiali metallici (acciaio inox, acciaio al carbonio) e plastici (PPr, PE, multistrato) solitamente presenti negli impianti idrici.
Relativamente a SANIKILL, esperienze applicative e studi scientifici dimostrano l’assenza di qualsiasi effetto indesiderato a carico delle tubazioni, anche in caso di utilizzo prolungato (oltre 10 anni).
L’uso di monoclorammina causa necessariamente la comparsa di fenomeni di nitrificazione?
No, l’uso di monoclorammina non implica necessariamente la comparsa di fenomeni di nitrificazione. Questi si possono verificare in caso di presenza di ammonio non combinato e, contemporaneamente, di disinfezione insufficiente.
La nitrificazione è un processo che prevede la conversione di ammonio in nitriti e di questi ultimi in nitrati, ad opera di particolari batteri.
Utilizzando un sistema come SANIKILL, in grado di produrre monoclorammina senza lasciare ammonio libero e assicurando un adeguato residuo di monoclorammina nella rete, i fenomeni di nitrificazione non hanno luogo.
Numerosi studi ed esperienze applicative dimostrano che l’uso di SANIKILL non comporta l’insorgenza di alcun fenomeno di nitrificazione.
La monoclorammina può conferire sapori e odori insoliti o sgradevoli all’acqua
No, la monoclorammina di per sé è tra i disinfettanti a base di cloro quello con il minore impatto sulle qualità organolettiche dell’acqua, tanto che alcuni acquedotti lo preferiscono ad altri anche per questa ragione. Alle concentrazioni utilizzate in acqua potabile (mai superiori a 3 ppm, secondo quanto disposto da OMS), la sua presenza non è chiaramente percepibile dalla maggior parte delle persone, anche se possono esserci differenze di sensibilità individuale.
È bene infine segnalare che, soprattutto all’inizio del trattamento di reti prime di un’adeguata disinfezione pregressa, si potrebbero verificare temporanee alterazioni dell’odore e del sapore dell’acqua, imputabili all’azione della monoclorammina sul biofilm presente nelle tubazioni.
