Pesticidi e inquinanti organici persistenti
Il problema dei pesticidi nelle acque superficiali o sotterranee è una preoccupazione a livello mondiale. I pesticidi sono sostanze utilizzate per il controllo dei parassiti e il termine include insetticidi, erbicidi, biocidi e funghicidi. Queste sostanze possono accumularsi negli organismi acquatici e nei sedimenti, rappresentando un rischio per la nostra salute e per l’ambiente.
Con il loro ampio utilizzo per applicazioni agricole come la protezione delle colture, lo stoccaggio degli alimenti e il controllo delle erbe infestanti, i pesticidi possono defluire nei corsi d’acqua. Qui si possono trovare come tali o come molecole più piccole generate dalla loro degradazione, note come metaboliti. Questi possono percolare nel terreno e raggiungere infine le acque superficiali e sotterranee. La loro presenza come contaminanti nell’acqua destinata al consumo umano è quindi un problema.
Molti pesticidi ed erbicidi fanno parte di un gruppo più ampio di contaminanti chimici noti come inquinanti organici persistenti (POP), sostanze organiche anch’esse di interesse globale. Poiché sono altamente persistenti nell’ambiente e si degradano lentamente, hanno il potenziale per il trasporto a lunga distanza e penetrano nelle catene alimentari. I POP sono anche lipofili, il che significa che possono bioaccumularsi negli organismi viventi, in particolare nel tessuto adiposo di animali e umani. Rappresentano quindi un rischio per la nostra salute e per l’ambiente.
Normative sulle acque potabili
I POP più comuni sono i pesticidi organoclorurati, i prodotti chimici industriali e i sottoprodotti involontari formati durante i processi industriali. Il regolamento POP dell’Unione Europea, denominato Regolamento (UE) 2019/1021, vieta o limita la produzione e/o l’uso dei POP negli Stati membri.
Diverse sostanze aggiuntive sono state ora inserite nell’elenco degli inquinanti organici persistenti. Si tratta, ad esempio, degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) cancerogeni e di alcuni ritardanti di fiamma bromurati, nonché di composti organometallici come il tributilstagno (TBT).
La Direttiva Quadro sulle Acque stabilisce standard di qualità ambientale per i pesticidi nelle acque superficiali. La Direttiva fissa concentrazioni massime ammissibili di 0,1 µg/l per ogni singolo pesticida e di 0,5 µg/l per il totale dei pesticidi. La versione aggiornata della Direttiva sulle acque potabili (UE) 2020 (2020/2184) protegge la qualità dell’acqua potabile e fa parte della regolamentazione dell’approvvigionamento idrico e dei servizi igienico-sanitari nell’Unione Europea.
Il Green Deal europeo punta poi a fissare ulteriori obiettivi per ridurre l’uso e i rischi dei pesticidi chimici del 50% entro il 2030.
La Direttiva Quadro sulle Acque (WFD) 2000/60/CE originale ha istituito un quadro per la politica idrica dell’UE. La Direttiva sulle acque sotterranee (GWD) 2006/118/CE ha fornito un quadro per la protezione delle acque sotterranee dall’inquinamento. La Direttiva 2008/105/CE ha stabilito gli standard di qualità ambientale delle acque. Tutti questi sono stati emendati nel 2022 per fissare nuovi standard per una serie di sostanze chimiche preoccupanti, al fine di affrontare l’inquinamento chimico dell’acqua.
Gli allegati a questa proposta forniscono maggiori dettagli sulle specifiche sostanze preoccupanti.
Rimozione di pesticidi e POP con il carbone attivo
Il carbone attivo è uno dei mezzi più efficaci per rimuovere un’ampia gamma di contaminanti organici dall’acqua destinata al consumo umano. In particolare, è molto efficace per la rimozione di pesticidi e inquinanti organici persistenti.
Dalla sua prima applicazione oltre 50 anni fa per la purificazione dell’acqua potabile, il carbone attivo granulare si è affermato come una soluzione universalmente riconosciuta per la sua comprovata efficacia sia per i contaminanti storici che per le nuove sfide come PFAS, clorotalonil e molti altri POP.
Inoltre, il carbone attivo granulare installato negli impianti idrici può essere riciclato tramite riattivazione termica. Il carbone riattivato può quindi essere restituito all’impianto idrico da cui è stato prelevato e riutilizzato per molti altri anni.
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Quali pesticidi e POP possono essere rimossi usando il carbone attivo?
Il carbone attivo, principalmente in forma granulare o in polvere, ha un’eccellente capacità di adsorbimento per un’ampia gamma di sostanze chimiche altamente persistenti e tossiche e microinquinanti organici nell’acqua potabile. Alcuni di questi inquinanti rimossi efficacemente con la tecnologia del carbone attivo sono riportati nelle tabelle seguenti:
| 2,4-D (acido 2,4-diclorofenossiacetico) | Cipermetrina | Isodrina |
| Acetamiprid | DDT (Dicloro-difenil-tricloroetano) | Isoproturone |
| Acetoclor | Deetilatrazina (DEA) | Lindano |
| Aclonifen | Deisopropilatrazina (DEDIA) | Linurone |
| Alaclor | Diclorvos | Malatione |
| Aldrina | Deltametrina | MCPA (acido 2-metil-4-clorofenossiacetico) |
| Algicidi | Demeton-O | Mecoprop (MCPP) |
| Acido amminometilfosfonico (AMPA) | Diazinone | Metaboliti |
| Atrazina | 3,4-Dicloroanilina | Metaldeide |
| Azinfos-etile | 1,4-Diclorobenzene | Metolaclor |
| Benzotriazolo | 2,4-Diclorofenolo | Metazaclor ESA e OXA |
| Bentazone | 1,3-Dicloropropene | Metio-carb |
| Bifenox | Dicofol | Monurone |
| Bifenile | Dieldrina | Mirex |
| Bifentrina | Dikegulac (acido diprogulico) | Nicosulfurone |
| Bromacile | Dimetoato | N-nitrosodimetilammina (NDMA) |
| Carbendazim | Dinitro-orto-cresolo (DNOC) | Prodotti di degradazione dell’ozono |
| Carbofurano | Dinoseb | Paratione |
| Clordano | Diurone | Pendimetalin |
| Cloridazone e metaboliti | Interferenti endocrini (EDC) | Permetrina |
| Clorfenvinfos | Endosulfan | Picloram |
| Clorpirifos | Endrina | Propi-zamide |
| Ciclodieni | Esfenvalerato | Propazina |
| Clormequat | Etofumesato | Quinoxyfen |
| Clorotalonil | Flufenacet | Simazina |
| Clorotoluene | Glifosato | Terbutrina |
| Clorotolurone | Eptacloro ed epossido | Tiacloprid |
| Clopiralid | Esaclorobenzene | Thiamethoxam |
| Clotianidina | Esaclorobutadiene | Toxafene |
| Cianazina | Esaclorocicloesani | Triclopyr |
| Ciazofamid | Imazapyr | Triclosan |
| Cibutrina | Imidacloprid | Trifluralina |
Il carbone attivo granulare (GAC) è ampiamente utilizzato anche per rimuovere gli idrocarburi alogenati dalle acque sotterranee, poiché normalmente non si trovano nelle acque superficiali a causa della loro volatilità. Sono scarsamente biodegradabili e persistono nelle acque sotterranee per lunghi periodi di tempo. L’efficienza di rimozione del GAC per gli idrocarburi clorurati dipende dalla dimensione molecolare, dalla polarità e dal numero di atomi di cloro.
Alcuni dei molti altri prodotti chimici organici sintetici, inquinanti idrocarburici e composti non biodegradabili rimossi con la tecnologia del carbone attivo si trovano nelle tabelle seguenti:
| Acrilammide | 1,2-Dicloroetano | PFAS (sostanze per- e polifluoroalchiliche) |
| Alcani | 1,1-Dicloroetilene | PFOS (perfluorottano sulfonato) |
| Anilina | Diclorometano (cloruro di metilene DCM) | PFOA (perfluorottanoato) |
| Antracene e benzoantracene | Dicloropropano | PFBS (acido perfluorobutano sulfonico) |
| Composti aromatici | Dietilesilftalato DEHP | PFHxS (perfluoroesano sulfonato) |
| BDE (bromodifenileteri) | Dietilftalato | Fenoli |
| Benzene | Diossine | Policlorobifenili (PCB) |
| Benzoperilene | Fluorantene e benzofluorantene | Policlorodibenzo-p-diossine |
| Benzopirene | Geosmina | Policlorodibenzofurani |
| Benzotriazolo | Esabromobifenile | Idrocarburi policiclici aromatici (IPA) |
| BPA (Bisfenolo A) | Esabromociclododecano (HBCDD) | Tetracloroetano |
| Tetracloruro di carbonio – (Tetraclorometano) | Indenopirene | Tetracloroetilene (Tetracloroetene/PCE e perc) |
| Clorobenzene | 2-Metilisoborneolo (MIB) | Tetraclorometano |
| Cloroalcani | Naftalene | Toluene |
| Clorocresolo | Nonilfenolo (NP) | Tributilstagno (TBT) |
| Bis(2-cloroetil) etere | Ottilfenolo | Triclorobenzeni |
| Cloroformio (Triclorometano TCM) | Pentaclorobenzene | Tricloroetilene (Tricloroetene TCE) |
| 4-Cloro-2-nitrotoluene | Pentaclorofenolo | Cloruro di vinile (cloroetene) |
| Crisene |
In che modo Chemviron può aiutarti?
Il carbone più efficace da utilizzare per il trattamento dell’acqua può dipendere da diversi fattori. Questi includono la natura dei contaminanti da rimuovere, il loro intervallo di concentrazione, il livello di trattamento finale richiesto e l’operazione di trattamento complessiva coinvolta.
Test di laboratorio Carbone attivo Riattivazione
Valutazione delle prestazioni per garantire la proposta della soluzione più efficace
Poiché ogni fonte d’acqua può contenere diverse combinazioni di inquinanti, può essere opportuno eseguire prima un test di laboratorio su un campione d’acqua rappresentativo. Tale test servirebbe a valutare le probabili prestazioni del carbone e quindi a considerare la soluzione tecnica più appropriata. Il nostro team tecnico può assisterti in una prima valutazione del trattamento dell’acqua grazie alla nostra esperienza mondiale di oltre 70 anni nel trattamento dell’acqua potabile.
I test isotermici per valutare la rimozione di sostanze organiche dai liquidi tramite carbone attivo sono rapidi, ma sono spesso più efficaci nel confrontare diversi carboni che nel fornire risultati prestazionali definitivi. I test pilota sono molto più efficaci nell’indicare il probabile utilizzo del carbone. Tuttavia, possono richiedere molto tempo, ma Chemviron può fornire supporto e consulenza con le nostre unità pilota che includono la nostra gamma di filtri a carbone mobili più piccoli.
In alternativa, l’Accelerated Column Test (ACT) è stato sviluppato dalla nostra azienda come tecnica migliorata che combina la velocità di un test isotermico con l’accuratezza di una colonna pilota. L’ACT è una procedura su scala di laboratorio che simula un sistema su scala reale per fornire dati sui test di breakthrough per la rimozione delle impurità organiche nell’acqua, ma in un tempo molto più breve.
L’ACT può essere applicato a tutti i tipi di acqua e, poiché Chemviron esegue questi test da oltre quarant’anni, disponiamo di un’ampia libreria di referenze.
Carboni attivi FILTRASORB® per alte prestazioni
I carboni FILTRASORB® sono i carboni granulari più utilizzati per il trattamento dell’acqua potabile. Ciò è dovuto principalmente alla loro eccellente capacità di adsorbimento, alla durata comprovata delle prestazioni e all’elevata resistenza per cicli di riattivazione multipli.
I carboni attivi FILTRASORB® sono carboni attivi riagglomerati. Sono prodotti da gradi selezionati di carbone bituminoso, mediante un processo a due stadi che agglomera il prodotto prima dell’attivazione a vapore. Questa fase di agglomerazione fornisce una cinetica migliorata che può aumentare significativamente la capacità di adsorbimento rispetto a un prodotto attivato direttamente in un unico stadio che potrebbe avere specifiche simili sulla carta.
Il processo di riagglomerazione crea una struttura porosa all’interno dei carboni FILTRASORB® che è particolarmente efficace per la rimozione di impurità in tracce nell’acqua potabile. Questi carboni hanno dimostrato prestazioni eccellenti per un’ampia gamma di pesticidi e PFAS.
Grazie alla sua elevata capacità di adsorbimento e all’elevato numero di pori di trasporto, la gamma di carbone attivo granulare FILTRASORB® è un punto di riferimento per intrappolare le nuove generazioni di microinquinanti. Con la nostra profonda esperienza in questo campo, Chemviron può collaborare con te per consigliarti i carboni appropriati per la tua specifica applicazione.
Riciclo del carbone esausto e filtri a carbone mobili per la sostenibilità e il risparmio sui costi
Una volta che il carbone attivo granulare installato negli impianti idrici diventa meno efficace nell’uso, può essere riciclato tramite riattivazione termica. Il carbone riattivato può quindi essere restituito all’impianto idrico da cui è stato prelevato e riutilizzato per molti altri anni. La riattivazione termica prevede il trattamento del carbone esausto in un forno ad alta temperatura in un’atmosfera controllata dove le sostanze organiche indesiderate sul carbone vengono distrutte termicamente. Il riciclo del carbone attivo tramite riattivazione termica è una tecnologia sostenibile ed ecologica che soddisfa tutti i nostri obiettivi di minimizzazione dei rifiuti e riduzione delle emissioni di CO2.
Se l’applicazione del trattamento riguarda acque sotterranee, trattamenti temporanei o di picco, perché non considerare l’utilizzo di filtri a carbone mobili disponibili per il noleggio. Si tratta di filtri a carbone attivo che possono essere utilizzati in loco sia come serbatoio di purificazione dell’acqua sia trasportati da e verso il sito senza necessità di alcuno scambio di carbone in loco. Chemviron dispone di una gamma di unità di diverse dimensioni e capacità per il trattamento dell’acqua. Inoltre, il carbone esausto può essere facilmente restituito nel filtro a carbone mobile al nostro centro di riattivazione per il riciclo tramite riattivazione per il riutilizzo.
Se hai bisogno di supporto tecnico per valutare il trattamento proposto, aiuto nella scelta del carbone attivo, del nostro servizio di riattivazione, del nostro servizio di filtri a carbone mobili o semplicemente di qualche ulteriore consiglio per la tua soluzione di progettazione a carbone attivo, contattaci – contatta il nostro team tecnico.