Piattaforma per acqua, gas e calore
I residui di farmaci, i pesticidi e le sostanze chimiche industriali finiscono nei fiumi, nei laghi e nelle falde acquifere attraverso le acque reflue. Gli impianti di depurazione tradizionali non riescono a rimuovere in modo adeguato molti di questi microinquinanti. Particolarmente persistenti sono le sostanze alchiliche per- e polifluorurate (PFAS), che si accumulano nell’ambiente e negli organismi. I processi convenzionali per la quarta fase di depurazione, come il carbone attivo e l’ozonizzazione, sono sì tecnicamente consolidati, ma richiedono un elevato consumo di energia e risorse. I ricercatori dell’Istituto Fraunhofer per la tecnologia ambientale, della sicurezza e dell’energia (UMSICHT) intendono sviluppare un’alternativa in collaborazione con un partner. Il processo comprende tre fasi: adsorbimento, rigenerazione e concentrazione (ARKON). Le fasi del processo, già testate in laboratorio, saranno sottoposte a prove di fattibilità su scala più ampia in un impianto di depurazione a Wolfsburg.
Le acque reflue trattate biologicamente scorrono attraverso un letto di resina. Sulla cui superficie si depositano micropolluenti e una parte dei PFAS. Successivamente, secondo quanto riportato da UMSICHT, le sostanze legate vengono nuovamente separate dalla resina utilizzando due diversi agenti rigeneranti. Attraverso la filtrazione, gli agenti rigeneranti dovrebbero quindi poter essere ulteriormente concentrati. In questo modo, dal flusso originale di acque reflue si ottiene un concentrato di sostanze in tracce di piccolo volume, che può essere smaltito con uno sforzo minimo. I mezzi di rigenerazione rimangono in gran parte all’interno del processo. Inoltre, viene recuperato il calore.
«A differenza dei processi di adsorbimento convenzionali, il materiale non deve essere sostituito continuamente né rigenerato esternamente con costi elevati. In ARKON lo facciamo circolare. In questo modo combiniamo un adsorbimento efficiente con una rigenerazione che risparmia risorse», afferma Lukas Rüller del dipartimento Circular Water and Biomass Utilization del Fraunhofer UMSICHT in un comunicato.
Il team di UMSICHT ha già testato le fasi operative decisive in laboratorio e nell’impianto pilota. Secondo UMSICHT, la fase successiva prevede la dimostrazione su larga scala di ARKON presso l’impianto di depurazione di Wolfsburg. È previsto un impianto a flusso parziale con una portata compresa tra 25 e 50 m³ all’ora. Durante il funzionamento continuo, i ricercatori analizzeranno, tra l’altro, per quanto tempo la resina trattiene le sostanze inquinanti, con quale frequenza deve essere rigenerata e come sia possibile ridurre ulteriormente il consumo di energia e di sostanze chimiche.
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