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Rimozione di PFAS mediante adsorbimento su carbone attivo

L’adsorbimento su carbone attivo è una delle tecnologie più adatte per la rimozione di contaminanti emergenti come ad esempio nell’acqua potabile e nelle acque reflue, grazie alla sua alta efficienza di rimozione e facilità di scale-up e la minima manutenzione richiesta.

Secondo l’esperienza maturata in anni di attività di Carboplant e i numerosi Test svolti, ci sono diversi fattori da considerare quando si seleziona l’adsorbimento di carbone attivo per la rimozione di PFAS:

1) materiale/porosità del carbone attivo,

2) qualità dell’acqua di alimentazione,

3) caratteristiche della famiglia PFAS,

4) tempo di contatto tra PFAS e carbone attivo durante il processo di adsorbimento.

Trattamento PFAS

La porosità del carbone attivo gioca un ruolo importante nelle prestazioni di adsorbimento. In generale, il carbone attivo con una combinazione di micropori e mesopori è preferito rispetto, ad es. un carbone microporoso. Poiché il mesoporo consente una rapida diffusione degli inquinanti sui loro siti di adsorbimento finale (micropori), è quindi vantaggioso soprattutto in un filtro a carbone attivo granulare (GAC) quando il tempo di contatto tra PFAS e il carbone è fisso.

Quando si applica il carbone attivo per l’adsorbimento di PFAS, è sempre consigliabile conoscere la fonte dell’acqua di alimentazione e la composizione dell’acqua (mediante l’analisi dell’acqua). Ad esempio, nelle acque superficiali, l’adsorbimento di PFAS può essere ampiamente compromesso a causa della competizione di adsorbimento da parte della materia organica naturale co-presente (misurata come carbonio organico totale, TOC), tenendo presente che la concentrazione di TOC è di mg/L come rispetto a PFAS in µg/L o ng/L. Maggiore è il livello di TOC, minore è la rimozione di PFAS tramite adsorbimento. Normalmente, la capacità di rimozione dei PFAS è maggiore nelle acque sotterranee rispetto alle acque superficiali perché le acque sotterranee contengono meno TOC rispetto alle acque superficiali.

Le caratteristiche dei PFAS determinano anche la loro efficienza di adsorbimento. Le indagini sul filtro GAC in un impianto di trattamento dell’acqua potabile hanno mostrato un rapido esaurimento per i PFAS a catena corta, ad es. < Acidi carbossilici C8 e < Acidi solfonici C5, il che significa che i PFAS a bassi pesi molecolari sono più problematici per l’adsorbimento del GAC. Pertanto, invece del tipico tempo di contatto (EBCT), ovvero 10-20 min, è necessario un EBCT più lungo per la progettazione del filtro GAC se gli obiettivi sono i PFAS a catena corta.

La manutenzione del filtro GAC è importante. Dopo la saturazione il GAC deve essere rigenerato per ripristinare la capacità di adsorbimento (di solito tramite trattamento termico del GAC esausto). Con una frequente rigenerazione GAC e reintegrando le perdite di massa con GAC vergine è possibile mantenere la rimozione di PFAS da > 89% a > 98%.