Carbone attivo nel trattamento delle acque

L’acqua rappresenta una parte importante delle industrie manifatturiere. L'acqua utilizzata nelle industrie manifatturiere può essere contaminata durante il processo e deve essere trattata prima di essere rilasciata nell'ambiente. Allo stesso modo, alcune industrie necessitano di un trattamento dell’acqua prima che possa essere utilizzata per la produzione. Il carbone attivo è un potente adsorbente utilizzato in modo prolifico durante gli sforzi di purificazione dell'acqua per rimuovere i contaminanti. Sebbene il carbone attivo possa essere utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni per il trattamento dell'acqua, è uno strumento fondamentale utilizzato negli impianti di trattamento dell'acqua municipali e industriali per trattare l'acqua potabile, le acque reflue e l'acqua municipale per uso di processo.

L'esclusiva struttura porosa e l'ampia superficie del carbone attivo, combinate con le forze di attrazione, consentono al carbone attivo di catturare e trattenere vari tipi di materiali sulla sua superficie. Il carbone attivo è disponibile in molte forme e varietà. Viene prodotto mediante la lavorazione di un materiale carbonioso, molto spesso carbone, legno o bucce di cocco, in un ambiente ad alta temperatura (come un forno rotante) per attivare il carbonio e creare la struttura superficiale altamente porosa.

Il carbone attivo è uno dei prodotti più utilizzati nel settore del trattamento delle acque. È estremamente poroso con un'ampia superficie, che lo rende un materiale adsorbente efficiente. Il carbone attivo appartiene al gruppo di materiali di carbonio porosi che hanno un'elevata capacità di adsorbimento e capacità di riattivazione. Molte sostanze vengono utilizzate come materiale di base per produrre AC. I più comuni tra quelli utilizzati nella purificazione dell'acqua sono il guscio di cocco, il legno, l'antracite e il carbone.

1. Impianti di trattamento delle acque reflue

Il carbone attivo viene utilizzato anche negli impianti di trattamento delle acque reflue sia municipali che industriali. Gli effluenti scaricati, sia come acque reflue urbane, sia come scarichi di un processo industriale, possono contenere una varietà di componenti che devono essere rimossi prima di essere scaricati nei corsi d'acqua o riutilizzati. In questi contesti, il carbone attivo aiuta a proteggere i corsi d’acqua da contaminanti come pesticidi, carburanti e vari solventi, solo per citarne alcuni. Anche in questo caso, il carbone attivo cattura i componenti mirati per la rimozione, rendendo l’acqua sufficiente per lo scarico o per l’applicazione di riutilizzo prevista.

2. Acqua di processo

Oltre agli impianti dedicati al trattamento dell'acqua, molti impianti industriali possono ospitare le proprie operazioni in loco per trattare l'acqua municipale in entrata da utilizzare nel loro specifico processo industriale. L'acqua di processo utilizzata nella produzione di bevande, prodotti farmaceutici e simili deve spesso soddisfare requisiti molto severi per non danneggiare le apparecchiature o risultare in un prodotto di qualità inferiore. Le applicazioni per l'acqua di processo si basano comunemente sul carbone attivo per garantire che la qualità dell'acqua soddisfi i requisiti dell'uso previsto. Per tutte queste applicazioni di trattamento dell’acqua, il carbone attivo può essere impiegato in diversi modi. In ogni contesto, il carbone attivo può essere utilizzato da solo o in combinazione con altri metodi di trattamento, come la disinfezione UV e/o i sistemi di filtraggio del particolato.

3. Usi aggiuntivi per il trattamento dell'acqua

Vale la pena notare che, sebbene il carbone attivo sia un componente chiave negli impianti di trattamento dell'acqua su larga scala, può estendersi anche ad applicazioni su piccola scala e POU. Il carbone attivo aiuta a mantenere gli ambienti acquatici liberi da contaminanti che potrebbero danneggiare gli abitanti. Anche una varietà di filtri per l’acqua domestici, come quelli che si trovano nei frigoriferi o che possono essere fissati ai rubinetti, si affidano al carbone attivo per purificare l’acqua.

Risparmio sui costi alla riattivazione

Il carbone attivo può essere rigenerato, il che significa che il carbone esaurito può essere lavorato per essere riutilizzato; i componenti adsorbiti possono essere desorbiti e il carbone esaurito riattivato[6], consentendone il riutilizzo ripetuto. Non tutti i carboni attivi vengono riattivati (il carbone attivo in polvere viene generalmente smaltito). La riattivazione, tuttavia, è una caratteristica interessante perché costa molto meno rispetto all’acquisto di carbone attivo vergine e comporta anche un’impronta di carbonio inferiore. Per riattivare il carbonio è necessaria molta meno energia che per produrre carbonio vergine.

A seconda dell’ubicazione e dei requisiti di capacità di un impianto di trattamento, la riattivazione in loco può offrire vantaggi economici. Operazioni remote o isolate potrebbero far sì che i costi di spedizione necessari per trasportare il carbonio esaurito verso un impianto di riattivazione commerciale superino il costo di un’operazione di riattivazione in loco.

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