Purificazione delle acque reflue da PFOS e altri PFAS

La scoperta di sostanze per- e polifluoroalchiliche, o PFAS, nelle acque reflue può essere allarmante per le aziende. Queste “sostanze chimiche eterne” si bioaccumulano nell’ambiente e, una volta entrate nella catena alimentare, rappresentano una minaccia per la salute umana. I PFAS sono quindi soggetti a una legislazione severa a livello globale, come ad esempio le normative sugli inquinanti organici persistenti (POP) nell’UE o il regolamento EPA sui PFAS negli Stati Uniti. Le aziende devono agire rapidamente per proteggere l’ambiente e la salute umana, evitare azioni da parte delle autorità e preservare la propria buona reputazione. Le soluzioni mobili di filtrazione sostenibile di DESOTEC sono una risposta efficace, come dimostrato da questo caso di studio belga riguardante la lucidatura di fine tubazione delle molecole PFAS a catena lunga.

Il problema

Questa società di produzione chimica ha strutture in diversi Paesi. Nella sua sede principale in Belgio, gestisce un sistema di purificazione dell'acqua per conto di diverse aziende chimiche che condividono lo stesso sito.

Dopo questo trattamento, l'azienda ha trovato nell'acqua circa 300 nanogrammi per litro di PFAS . Di questi, circa 160 ng sono perfluorottano sulfanato (PFOS): una delle molecole PFAS a catena lunga più conosciute e particolarmente persistenti. L'acqua contiene anche meno di 100 mg di componenti organici misurati come carbonio organico totale (TOC).

Poiché l'acqua trattata viene scaricata direttamente nel vicino fiume, deve avere un elevato livello di purezza. Inizialmente, l’azienda doveva affrontare un limite PFAS di 500 nanogrammi per litro, ma questo è stato successivamente ridotto a soli 100 ng/l a causa di un aggiornamento del regolamento nel giugno 2023. Anche i limiti PFOS sono stati ridotti da 100 ng/l a 20 ng/l.

Poiché l'azienda non sapeva da dove provenisse il PFAS, ha cercato una soluzione di lucidatura dell'estremità del tubo. Disponeva già di filtri a carbone attivo in loco per altre applicazioni, quindi ha condotto alcuni test pilota per stimare quanto tempo avrebbero durato prima della saturazione.

Una volta stabilito che il carbone attivo era una tecnologia praticabile, l'azienda si è rivolta a DESOTEC. Siamo stati selezionati grazie alla qualità della nostra offerta competitiva, alla volontà di impegnarsi e collaborare con il cliente e alla capacità di vedere il quadro più ampio.

La soluzione

La nostra soluzione è composta da 4 filtri MOBICON posizionati dopo il sistema di purificazione dell'acqua del cliente. Nella parte anteriore sono posizionati 2 filtri in parallelo e dietro ciascuno c'è un secondo filtro.

I primi filtri sono riempiti con un grado di carbone standard, ORGANOSORB PLUS , per assorbire i componenti organici dal flusso delle acque reflue. I secondi filtri sono riempiti con il nostro carbone agglomerato ad alte prestazioni, ORGANOSORB 10AA , per assorbire i PFAS a catena lunga.

Questa configurazione riduce i costi per il cliente poiché impedisce che il carbone agglomerato ad alte prestazioni si saturi di inquinanti organici diversi dai PFAS.

Il flusso d'acqua a ciascuna coppia di filtri è limitato a 50 m³/h. Ciò consente un tempo di contatto minimo di 30 minuti con il carbone attivo, che è ottimale per adsorbire il PFOS.

Una volta installato il sistema, abbiamo scoperto che l'accumulo di particelle solide sospese creava scivolamenti nel sistema, provocando un aumento della pressione e limitando il flusso dell'acqua.

Pertanto, alcuni mesi dopo, abbiamo installato un filtro a sabbia per proteggere i filtri a carboni attivi dall'intasamento rimuovendo le particelle solide. Ciò ne ha migliorato l'efficienza.

I risultati

Il cliente è ora pienamente conforme ai nuovi limiti PFAS inferiori . Avendo adottato una soluzione affidabile, ha rivolto la sua attenzione a rintracciare la fonte del PFAS, che si è rivelata essere principalmente acqua di falda a causa di una contaminazione storica, e sta valutando il modo migliore per affrontare il problema a lungo termine.

Il cliente effettua misurazioni sia dopo il primo che dopo il secondo filtro per determinare quando sostituirli. I filtri anteriori, saturi di sostanze organiche, durano 1-2 mesi. I secondi filtri, saturati con PFAS, durano 4-5 mesi.

Dopo una rapida sostituzione, DESOTEC trasporta i filtri saturi chiusi dalla sede del cliente alle nostre strutture per l'analisi e il trattamento, se possibile. Lì misuriamo il livello di PFAS e PFOS adsorbiti sul carbone.

Se i livelli di PFAS sono troppo elevati, non siamo autorizzati a riattivare il carbone e dobbiamo inviarlo a un'azienda esterna specializzata per l'incenerimento. Secondo il regolamento UE sui POP , i limiti sono 50 ppm per PFOS e 1 ppm per altri due tipi di PFAS: acido perfluoroottanoico (PFOA) e acido perfluoroesansolfonico (PFHxS).

Per questo cliente, le analisi hanno confermato che la concentrazione di PFAS sul carbone esausto era inferiore ai limiti della normativa POP, quindi possiamo garantire che i rifiuti provenienti dai nostri clienti saranno trattati nel pieno rispetto della normativa POP. Il trattamento termico distrugge completamente i PFAS scomponendo le molecole, riducendole ai loro elementi costitutivi elementari come acqua, CO2 e acido fluoridrico.

I gas e le impurità generati da questo processo, compreso il fluoruro di idrogeno che si forma durante la distruzione dei PFAS, vengono neutralizzati tramite il nostro trattamento dei gas di scarico, assicurando che tutti i contaminanti vengano distrutti. DESOTEC presta la massima attenzione a garantire che durante il processo di riattivazione non vengano emessi PFAS ed effettua molteplici misurazioni per garantire che ciò avvenga.

Il carbone riattivato è completamente privo di sostanze inquinanti e adatto al riutilizzo per una filtrazione di alta qualità. Questo approccio circolare riduce i costi e riduce la quantità di carbone vergine utilizzato, aumentando la sostenibilità e aiutando i nostri clienti a raggiungere i loro obiettivi ecologici.