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

Le onnipresenti e potenzialmente tossiche sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) hanno silenziosamente permeato 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”.

Cosa c'è di strano nei PFAS?

I composti PFAS appartengono a un gruppo di migliaia di sostanze chimiche prodotte dall'uomo. Nel 2021, l'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE) ha definito i PFAS come sostanze fluorurate che contengono almeno un gruppo metilico o metilenico completamente fluorurato. Grazie alla loro elevata resistenza termica e chimica, i produttori in molti settori hanno sfruttato i PFAS: imballaggi e preparazioni alimentari (ad esempio, padelle antiaderenti), cosmetici (ad esempio, trucchi), tessuti, schiume antincendio. Si può dire di tutto. Tuttavia, la funzionalità industriale dei prodotti contenenti PFAS si è trasformata in un'eredità ambientale. I PFAS si trovano ormai ovunque nel mondo, anche nelle fonti di acqua potabile. Infatti, se le acque reflue di produzione non vengono trattate correttamente, i PFAS possono entrare nelle acque superficiali e sotterranee, dove si decompongono molto lentamente o non si decompongono affatto. Per questo motivo vengono definiti "sostanze chimiche per sempre". Studi recenti hanno rivelato la presenza di PFAS nell'acqua di rubinetto in tutti gli Stati Uniti e in oltre 17.000 siti contaminati in Europa. Inoltre, poiché i ricercatori hanno scoperto i potenziali effetti negativi sulla salute umana di un'esposizione eccessiva ai PFAS, le normative sul loro uso e sulle loro emissioni stanno diventando sempre più severe.

Il panorama legislativo sui PFAS

L'UE è stata pioniera a livello mondiale nel controllo delle PFAS. Il regolamento sui POP ha limitato l'uso dell’acido perfluoroottansolfonico (PFOS), una delle "sostanze chimiche per sempre" più diffuse, dal 2009. Le autorità di regolamentazione dell'UE hanno poi ampliato il campo di applicazione della legislazione per includere altri composti PFAS come l'acido perfluoroottanoico (PFOA) e l'acido perfluoroesansolfonico (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 importante regolamento interesserà sia i produttori dell'UE che i loro fornitori non facenti parte dell’UE per l'uso dei PFAS da soli, nelle miscele e nei prodotti. Nell'attesa che i PFAS vengano sradicati 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 sotterranee che in quelle di superficie.

I legislatori statunitensi stanno esaminando le emissioni generali di PFAS. Nel 2021, l'Agenzia per la protezione dell'ambiente (EPA) ha pubblicato una tabella di marcia strategica per i 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 principalmente 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 dei trattamenti convenzionali delle acque reflue, le aziende devono cercare tecnologie di purificazione più adeguate per tenere il passo con la restrizione dei composti.

Metodi di rimozione dei PFAS

Secondo i ricercatori e le autorità di regolamentazione, le tre tecnologie più pronte per il trattamento dei PFAS sono 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 (ad esempio, rifiuti, aria, liquidi o gas).

Separazione a membrana

Le membrane sono mezzi solidi porosi in grado di separare un determinato inquinante da una fase liquida o gassosa. In base alle proprietà dei PFAS (ad esempio, le dimensioni delle molecole), l'osmosi inversa (RO) e la nanofiltrazione (NF) sono tra i processi di separazione più adatti. Studi precedenti hanno dimostrato che questi metodi sono efficaci per rimuovere i PFAS dall'acqua. D'altra parte, richiedono un pre-trattamento a monte (ad esempio, la filtrazione con carbone attivo) per prevenire l'incrostazione delle membrane e prolungarne la durata.

Resine a scambio anionico

Come suggerisce il nome, questo percorso di purificazione prevede lo scambio degli ioni PFAS con carica negativa disciolti nell'acqua con altri anioni (ad esempio, cloruri) incorporati in un letto di resina polimerica. Questo scambio avviene attraverso un meccanismo di assorbimento. Le resine presentano grandi capacità di assorbimento e rimuovono efficacemente una vasta gamma 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 assorbiti sulla struttura interna altamente porosa del carbone attivo. L'area superficiale superiore di questi sorbenti viene creata attraverso il trattamento ad alta temperatura (cioè l'attivazione) di catrami a base di carbone o di materie prime rinnovabili. Pur essendo in grado di intrappolare un'ampia gamma di PFAS all'interno dei loro pori, le prestazioni di assorbimento del carbone attivo aumentano con la lunghezza della catena del contaminante.

Come rimuovere i PFAS dalle acque reflue con il carbone attivo

Le soluzioni di filtrazione a carbone attivo di DESOTEC sono risultate una tecnologia altamente efficace per la rimozione di PFAS dalle acque reflue industriali, dalle acque sotterranee o dalle acque reflue antincendio.

La capacità di funzionare come tecnologia autonoma rende la filtrazione a carboni attivi più efficiente in termini di costi rispetto alle tecniche sopra menzionate. Ciò è particolarmente vero quando si noleggiano filtri mobili plug-and-play, piuttosto che acquistare in anticipo installazioni fisse. Inoltre, la filtrazione a carbone attivo può essere trasformata in una soluzione a ciclo chiuso se la concentrazione di PFAS sul carbone attivo è inferiore alle soglie previste dalla normativa sui POP e se il carbone attivo può essere riattivato. Altri vantaggi della filtrazione mobile sono una maggiore sicurezza (ad esempio, gli inquinanti non vengono manipolati in loco), una maggiore flessibilità e un costo di gestione minimo.

Come rimuovere i PFAS dalle emissioni atmosferiche tramite il carbone attivo

Sfortunatamente, i PFAS possono anche entrare di nascosto nelle emissioni atmosferiche. Esempi comuni sono i rivestimenti per tessuti, ed è per questo che sono in corso anche nuove normative per controllare il rilascio di PFAS. Tuttavia, siete fortunati. Le nostre soluzioni di filtrazione sostenibile vanno oltre il trattamento delle acque reflue. Se volete rimuovere i PFAS dalle vostre emissioni atmosferiche, DESOTEC può fornirvi un filtro a carbone attivo ad hoc.

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

Sebbene i prodotti contenenti PFAS possano essere inceneriti, il loro incenerimento è potenzialmente dannoso per l'ambiente in quanto non abbatte completamente i composti tossici. Per garantire la piena conformità al severo regolamento UE sui POP, in collaborazione con VITO abbiamo messo a punto un metodo convalidato per misurare con precisione il livello di PFAS assorbito sul carbone attivo. Se la concentrazione di PFAS sul carbone saturo è inferiore ai limiti stabiliti e sicuri del regolamento europeo sui POP, il carbone saturo sarà sottoposto a un processo di riattivazione termica presso le nostre strutture. Questo processo riattiva il carbone e decompone i PFAS in modo completo e sicuro, evitando così il loro rilascio nell'ambiente. L'assenza di PFAS nell'aria è stata dimostrata da diverse campagne di misurazione. Tuttavia, quando la concentrazione di PFAS supera il limite POP dell'UE, il carbone attivo non verrà riattivato presso il nostro sito, ma sarà trasportato a un'azienda esterna specializzata, garantendo un trattamento sicuro e conforme.

La fine (dei PFAS)

I Paesi di tutto il mondo hanno già implementato strategie per ridurre il rischio di contaminazione da PFAS. Mentre i POP e le altre normative inaspriscono i limiti di emissione dei PFAS, si affacciano nuove tecnologie di purificazione. Dopo anni di ricerca e sviluppo, disponiamo dell'esperienza necessaria per selezionare il tipo di carbone attivo e i filtri più appropriati per ottimizzare la depurazione delle acque reflue e delle emissioni atmosferiche contenenti una quantità limitata di PFAS. Tuttavia, la progettazione di una soluzione veramente sostenibile deve andare oltre la fase di rimozione dei PFAS e quindi le aziende devono offrire un'eliminazione definitiva ma ecologica delle "sostanze chimiche per sempre", considerando l'intero ciclo di vita della tecnologia di depurazione. Utilizzando una tecnologia sicura, conforme alle leggi e responsabile dal punto di vista ambientale, DESOTEC aiuta l'industria a liberarsi di queste sostanze chimiche, per sempre.