Trattamento percolato da discarica

Trattamenti termici ad elevate temperature di percolati concentrati, contaminati da PFAS

I PFAS (Poly- e Per- Fluoro Alkyl Substances) sono una classe di circa 5.000 composti chimici di sintesi, che appartengono alla categoria degli Emerging Contaminants (ECs). Risultano costituiti da una catena alchilica di lunghezza variabile, completamente o parzialmente fluorurata (da 4 a 16 atomi di carbonio) e presentano un gruppo funzionale carbossilico oppure solfonico. I PFAS sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni industriali (industria conciaria, tessile, galvanica, fotografica, nelle schiume anti-incendio, nella polimerizzazione del teflon, ecc.), grazie alle loro proprietà impermeabilizzanti verso acqua e oli e alla loro capacità di resistere a condizioni ambientali estreme.


Per contro, ci sono indicazioni di grave impatto sull’ambiente e sull’uomo, che ne fanno oggi un agente inquinante di grande attenzione. Nonostante i PFAS abbiano proprietà idrofobe, in base alle quali vengono impiegati per le loro caratteristiche idrorepellenti, i loro gruppi funzionali li rendono idrofili e come tali estremamente solubili e persistenti in acqua. Essi sono ubiquitari e, in concentrazioni diverse, presenti nelle acque potabili (superficiali e sotterranee), nelle acque reflue, di processo e nei percolati da discarica.


Queste matrici contaminate da PFAS richiedono l’applicazione di tecnologie di rimozione, prima di poter essere reimmesse nel ciclo dell’acqua.
La scarsa efficacia dei tradizionali metodi di trattamento dei PFAS è dovuta alla forza del legame C-F, causata dall’elevata elettronegatività del fluoro.
Mentre molte tecnologie sono state sperimentate per ridurre o distruggere i PFAS nelle acque potabili (superficiali e sotterranee) e nelle acque reflue, poche sperimentazioni e, di conseguenza, pochi studi scientifici sono presenti in letteratura sul trattamento di acque di processo e percolati da discarica.


Grazie a reattori di trattamento termico ad elevate temperature su scala di laboratorio, senza fiamma e con fiamma, eseguiamo test di degradazione e mineralizzazione termica di matrici liquide contaminate da PFAS, con l’obiettivo di:
1. migliorare la comprensione dei processi di stabilizzazione dei PFAS;
2. studiare sperimentalmente i meccanismi coinvolti nel processo di degradazione, sia chimici (cinetiche) che fisici (scambi termici e di materia);
3. individuare elementi utili alla progettazione di impianti pilota per il trattamento termico dei PFAS in continuo.


In collaborazione con Acque del Chiampo S.p.A., K-INN Tech ha messo a punto un innovativo impianto su scala di laboratorio (potenza termica 8 kW), in grado di trattare percolato concentrato contaminato da PFAS, iniettando il campione da trattare in fase liquida o nebulizzata, direttamente in fiamma.


Il monitoraggio delle rese di mineralizzazione/degradazione/stabilizzazione dei PFAS avviene mediante la misura cumulata dell’acido fluoridrico (HF) prodotto nel corso del test di trattamento, secondo la metodica riconosciuta EPA (Method 26 - Determination of hydrogen halide and halogen emissions from stationary sources non-isokinetic method).



I test condotti su soluzioni liquide sintetiche contaminate (PFBA e PFBS) confermano ottime rese di mineralizzazione delle molecole fluorurate in HF, con valori medi fino al 95.5%, ottenibili garantendo temperature di reazione di 1000°C e tempi di residenza pari a 0.5 secondi. Sono attualmente in corso test su percolato concentrato reale, contaminato da PFAS (5 mg/L).

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