Una soluzione sostenibile per rimuovere definitivamente le "sostanze chimiche per sempre" dalle acque reflue e dalle emissioni atmosferiche

Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) onnipresenti e potenzialmente tossiche hanno permeato silenziosamente il nostro mondo. Per questo motivo, il regolamento UE sugli inquinanti organici persistenti (POP) e altre legislazioni stanno limitando l’uso e i limiti di emissione di queste molecole nelle acque reflue industriali e nelle emissioni atmosferiche. Tuttavia, DESOTEC ha sviluppato un metodo di rimozione sicuro e conforme ai POP che consente ai produttori di affrontare in modo permanente e sostenibile la sfida persistente delle "sostanze chimiche per sempre".

Qual è il problema dei PFAS?

I composti PFAS appartengono a un gruppo di migliaia di sostanze chimiche artificiali. Nel 2021, l'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE) ha definito i PFAS come sostanze fluorurate che contengono almeno un gruppo metile o metilene completamente fluorurato. A causa della loro elevata resistenza termica e chimica, i produttori di molti settori hanno attinto ai PFAS: imballaggio e preparazione degli alimenti (ad esempio, pentole antiaderenti), cosmetici (ad esempio, trucco), tessili, schiuma antincendio. Lo dici tu. Tuttavia, la funzionalità industriale dei prodotti contenenti PFAS si è trasformata in un’eredità ambientale. I PFAS ora possono essere trovati ovunque in tutto il mondo, anche nelle fonti di acqua potabile. Infatti, se le acque reflue di produzione non vengono adeguatamente trattate, i PFAS possono entrare sia nelle acque superficiali che sotterranee, dove si decompongono molto lentamente o non si decompongono affatto. Ecco perché sono soprannominati "sostanze chimiche per sempre". Studi recenti hanno rivelato la presenza di PFAS nell’acqua del rubinetto negli Stati Uniti e in oltre 17.000 siti contaminati in tutta Europa. Inoltre, con i ricercatori che scoprono i potenziali effetti negativi sulla salute umana dell'eccessiva esposizione ai PFAS, le normative sul loro utilizzo e sulle emissioni stanno diventando sempre più rigorose.

Il panorama legislativo PFAS

L’UE è stata un pioniere a livello mondiale nel controllo dei PFAS. Dal 2009, il regolamento sui POP ha limitato l'uso del perfluorottano sulfonato (PFOS), uno dei "prodotti chimici per sempre" più ampiamente applicati. I regolatori dell'UE hanno poi ampliato l'ambito della legislazione per includere altri composti PFAS come l'acido perfluoroottanoico (PFOA) e il perfluoroesano acido solfonico (PFHxS). Nel febbraio 2023, l’Agenzia Europea per le Sostanze Chimiche (ECHA) ha cambiato marcia proponendo di vietare 10.000 composti PFAS. Una volta approvato, questo regolamento fondamentale influenzerà sia i produttori con sede nell’UE che i loro fornitori extra-UE per l’uso di PFAS da soli, nelle miscele e nei prodotti. In attesa che i PFAS vengano eliminati per sempre dai processi industriali europei, l’UE ha rivisto la direttiva sull’acqua potabile per introdurre un limite di 0,5 µg/l per tutti i PFAS. Inoltre, la Commissione Europea ha proposto di aggiungere una serie di PFAS tra le sostanze chimiche controllate rilasciate sia nelle acque di falda che in quelle superficiali .

I legislatori statunitensi stanno esaminando attentamente le emissioni generali di PFAS. Nel 2021, l'Environmental Protection Agency (EPA) ha pubblicato una tabella di marcia strategica PFAS per limitare il loro inquinamento. In particolare, le aziende che scaricano acque reflue contaminate da PFAS devono rispettare un limite di emissione che dipende in gran parte dagli standard di qualità dell'acqua ricevente. Negli Stati Uniti, il Dipartimento della Difesa americano (DoD) ha promosso la riattivazione del carbone attivo contenente PFAS per distruggere efficacemente i PFAS.

Considerando questo scenario normativo e la bassa efficienza di rimozione dei PFAS da parte dei trattamenti convenzionali delle acque reflue, le aziende devono esaminare tecnologie di purificazione più adeguate per tenere il passo con le restrizioni sui composti.

Metodi di rimozione dei PFAS

Secondo sia i ricercatori che gli enti regolatori , le 3 tecnologie più pronte all’uso per trattare i PFAS includono la separazione a membrana, le resine a scambio anionico (AER) e il carbone attivo. Inoltre, le linee guida della Convenzione di Stoccolma raccomandano il carbone attivo come migliore tecnologia disponibile (BAT) per rimuovere i PFAS da un flusso inquinato (vale a dire, rifiuti, aria, liquidi o gas).

Separazione della membrana

Le membrane sono mezzi solidi porosi in grado di separare un determinato inquinante da una fase liquida o gassosa. Sulla base delle proprietà PFAS (ad esempio, dimensione della molecola), l'osmosi inversa (RO) e la nanofiltrazione (NF) sono uno dei processi di separazione più adatti. Studi precedenti hanno dimostrato che questi metodi sono efficaci nel rimuovere i PFAS dall’acqua. D'altro canto, richiedono un pretrattamento a monte (ad esempio, filtrazione con carbone attivo) per prevenire l'intasamento della membrana e prolungarne la durata.

Resine a scambio anionico

Come suggerisce il nome, questo percorso di purificazione comporta lo scambio degli ioni PFAS caricati negativamente disciolti in acqua con alcuni altri anioni (ad esempio cloruri) incorporati in un letto di resina polimerica. Questo scambio avviene attraverso un meccanismo di adsorbimento. Le resine mostrano grandi capacità di adsorbimento e rimuovono efficacemente una gamma più ampia di PFAS. Tuttavia, essendo una tecnologia meno matura, il suo costo è stato stimato essere tre volte superiore a quello del carbone attivo.

Filtrazione a carbone attivo

In questo caso, i PFAS vengono adsorbiti sulla struttura interna altamente porosa del carbone attivo. L'area superficiale superiore di questi assorbenti viene creata tramite il trattamento ad alta temperatura (ovvero l'attivazione) del carbone o dei carboni a base di materie prime rinnovabili. Pur essendo in grado di intrappolare un'ampia gamma di PFAS all'interno dei pori, le prestazioni di adsorbimento del carbone attivo aumentano con la lunghezza della catena del contaminante.

Come rimuovere i PFAS dalle acque reflue tramite carbone attivo

Le soluzioni di filtrazione a carbone attivo di DESOTEC si sono rivelate una tecnologia altamente efficace per rimuovere i PFAS dalle acque reflue industriali, dalle acque di falda o dalle acque reflue antincendio.

La possibilità di funzionare come tecnologia autonoma rende la filtrazione a carbone attivo più economicamente vantaggiosa rispetto alle tecniche soprammenzionate. Ciò è particolarmente vero quando si noleggiano filtri mobili plug-and-play anziché acquistare in anticipo installazioni fisse. Inoltre, la filtrazione con carbone attivo può essere trasformata in una soluzione a circuito chiuso se la concentrazione di PFAS sul carbone di attivazione è inferiore alle soglie normative sui POP e il carbone attivo può essere riattivato. Altri vantaggi della filtrazione mobile sono una maggiore sicurezza (ovvero, gli inquinanti non vengono gestiti in loco), una maggiore flessibilità e un costo di proprietà minimo.

Come rimuovere i PFAS dalle emissioni atmosferiche tramite carbone attivo

Sfortunatamente, i PFAS possono anche insinuarsi nelle emissioni atmosferiche. Esempi comuni includono il rivestimento in tessuto, motivo per cui sono nell'aria anche nuove normative per controllare il rilascio di PFAS. Eppure sei fortunato. Le nostre soluzioni di filtrazione sostenibili vanno oltre il trattamento delle acque reflue. Se desideri rimuovere i PFAS dalle tue emissioni atmosferiche, DESOTEC può fornirti un filtro a carboni attivi ad hoc.

Come distruggere i PFAS in modo a prova di legge ed ecologico

Sebbene i prodotti contenenti PFAS possano essere inceneriti, il loro incenerimento è potenzialmente dannoso per l'ambiente poiché non abbatte completamente i composti tossici. Per garantire la piena conformità alla rigorosa normativa UE sui POP, in collaborazione con VITO abbiamo ideato un metodo validato per misurare accuratamente il livello di PFAS adsorbiti sul carbone attivo. Se la concentrazione di PFAS sul carbone esausto è inferiore ai limiti stabiliti e sicuri delineati nel regolamento europeo sui POP, il carbone saturo sarà sottoposto a un processo di riattivazione termica presso i nostri impianti. Questo percorso riattiva il carbone abbattendo i PFAS in modo completo e sicuro, evitandone così il rilascio nell'ambiente. L'assenza di PFAS nell'aria è stata dimostrata da molteplici campagne di misurazione. Tuttavia, quando la concentrazione di PFAS supera il limite POP UE, il carbone attivo non verrà riattivato sul nostro sito ma verrà trasportato a un soggetto esterno specializzato, garantendo un trattamento sicuro e conforme.

La fine (del PFAS)

I Paesi di tutto il mondo hanno già implementato strategie per ridurre il rischio di contaminazione da PFAS. Mentre i POP e altre normative stanno restringendo i limiti di emissione di PFAS, stanno emergendo nuove tecnologie di purificazione. Dopo anni di ricerca e sviluppo, abbiamo l'esperienza per selezionare il tipo di carbone attivo e filtri più appropriato per ottimizzare la purificazione delle acque reflue e delle emissioni atmosferiche contenenti una quantità limitata di PFAS. Tuttavia, la progettazione di una soluzione veramente sostenibile dovrebbe andare oltre la fase di rimozione dei PFAS e pertanto le aziende devono offrire un'eliminazione definitiva ma ecologica delle "sostanze chimiche per sempre", considerando l'intero ciclo di vita della tecnologia di purificazione. Utilizzando una tecnologia sicura, conforme alla legge e rispettosa dell'ambiente, DESOTEC sta aiutando l'industria a eliminare queste sostanze chimiche, per sempre.