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Il team ha lavorato sull'idea completamente nuova di utilizzare l'ozonizzazione per migliorare la purificazione delle acque reflue anziché dell'acqua potabile. Il Prof. Urs von Gunten sottolinea che ci sono voluti solo 15 anni per trasformare l'idea in una tecnologia pratica. È una cosa rara. Sono stati effettuati test di laboratorio che hanno portato allo sviluppo di modelli cinetici. All'inizio ci si è preoccupati di garantire che i sottoprodotti di ossidazione potenzialmente tossici, che possono sorgere durante le reazioni con l'ozono, fossero resi innocui dal post-trattamento biologico. I test sono stati condotti prima in impianti pilota e poi su larga scala. Sono state definite le quantità con cui il processo può essere monitorato e controllato e il team ha collaborato con i professionisti per dimostrare che il processo può essere gestito in modo sicuro dagli operatori degli impianti di trattamento delle acque reflue. "I costi e il consumo energetico erano criteri importanti", afferma Urs von Gunten.
Nelle motivazioni della candidatura al premio vengono sottolineati tre aspetti:
- Dalla ricerca alla pratica
In primo luogo, il lavoro del team è un importante esempio di come la ricerca approfondita sull'analisi chimica, sui meccanismi e sugli effetti delle reazioni, in questo caso i processi di ossidazione chimica e l'ozonizzazione in particolare, abbia portato da una descrizione scientificamente valida del problema a una soluzione innovativa e all'implementazione tecnica su larga scala.
- Collaborazione interdisciplinare a beneficio della società
In secondo luogo, la storia di successo è il risultato di uno sforzo concertato e interdisciplinare di chimici, ingegneri e scienziati ambientali ed è un esempio di come i principi chimici siano stati utilizzati in diverse discipline per superare una sfida sociale.
- Esemplare "Swissness"
In terzo luogo, si sottolinea che il team è un meraviglioso esempio di "Swissness". Gli studi sono stati condotti in modo molto approfondito e descritti nelle principali riviste internazionali e allo stesso tempo hanno portato allo sviluppo di un trattamento chimico delle acque reflue pratico ed economico, che ora è riconosciuto a livello internazionale come "approccio svizzero" al trattamento avanzato delle acque reflue ed è utilizzato in molti luoghi.
Elogi dalla California...
Il professor David Sedlak di Berkeley, uno dei più noti esperti di acque del mondo, sottolinea che l'approccio svizzero non è ora utilizzato solo in Europa. I principi di base sviluppati all'Eawag hanno portato all'utilizzo dell'ozonizzazione, in particolare nelle aree in cui l'acqua è scarsa e le acque reflue vengono trasformate in acqua industriale o potabile, anche negli Stati Uniti: "Il team dell'Eawag ha svolto un lavoro pionieristico e ha dimostrato come l'ozonizzazione possa essere utilizzata come parte di un sistema di trattamento completo. Ha fornito al mondo uno strumento per proteggere gli ecosistemi acquatici, evitare la scarsità d'acqua e garantire un uso responsabile delle sostanze chimiche", afferma Sedlak.
...e nella pratica
Oggi si fa presto a dire che l'ampliamento dell'impianto di depurazione delle acque reflue con uno stadio aggiuntivo contro i microinquinanti è dovuto a una modifica della legge svizzera. In qualità di project manager della società di ingegneria Holinger per molti anni, Michael Thomann ha realizzato diversi aggiornamenti di impianti di depurazione con l'ozonizzazione, supportati scientificamente dal team Eawag. Oggi è professore di ingegneria idrica e ambientale presso l'Università di Scienze Applicate della Svizzera nordoccidentale. Thomann chiarisce la sequenza degli sviluppi: "La modifica della legislazione svizzera sull'eliminazione dei microinquinanti organici, apprezzata a livello internazionale, è stata resa possibile dal lavoro del team Eawag".
L'espansione procede
L'espansione del trattamento delle acque reflue svizzere per includere una fase aggiuntiva per combattere i microinquinanti è in corso. Dal 2014 sono già stati ammodernati circa 25 impianti e per quasi 50 è in corso la progettazione o la costruzione. L'ozonizzazione è uno dei processi utilizzati. Vengono utilizzati anche carbone attivo in polvere, carbone attivo granulare o processi combinati. L'obiettivo è che gli impianti di trattamento delle acque reflue ammodernati raggiungano una media dell'80% di eliminazione delle sostanze in traccia, contribuendo così in modo significativo alla protezione degli ecosistemi acquatici e delle risorse di acqua potabile.