Innovative techniques for the removal of organic micropollutants from wastewaters

I prodotti per la cura personale sono un gruppo eterogeneo di sostanze chimiche che includono le fragranze sintetiche (PMF) come Galaxolide (HHCB), Tonalide (AHTN), Celestolide (ADBI) e Phantolide (AHDI). I PMF sono molto utilizzati nei profumi, detergenti e nei prodotti per la pulizia della casa e ciò porta al loro rilascio nell&apos;ambiente per lo più attraverso gli scarichi degli impianti di depurazione. Anche se l&apos;Italia è il paese europeo con il più alto utilizzo di PMF, pochi dati sono disponibili sulla loro presenza nelle acque italiane e sul loro destino negli impianti convenzionali. In tale contesto, questa ricerca si è concentrata in primo luogo sullo sviluppo di nuovi protocolli per la determinazione dei PMF nelle acque reflue e nei fanghi attivi. I PMF nei campioni di acqua sono stati estratti mediante SPE e analisi in GC-MS con triplo quadrupolo mentre i fanghi attivi sono stati analizzati usando un bagno ad ultrasuoni e una trappola ionica. I limiti di rilevabilità ottenuti sono stati molto inferiori alle concentrazioni dei campioni. Questi metodi consentono l&apos;analisi di molti campioni in tempi brevi impiegando strumentazione semplice e limitando i volumi di solvente utilizzati. Sono stati poi monitorati i PMF all&apos;interno di un depuratore convenzionale italiano. HHCB e il suo principale sottoprodotto, il Galaxolidone (HHCB-lattone), sono stati trovati in concentrazioni di µg/L, un ordine di grandezza maggiore di AHTN, mentre ADBI è stato rilevato in tracce e AHDI era sempre <LOD. Nessuna variabilità stagionale è stata registrata nell&apos;input di PMF al depuratore. Nella fase acquosa HHCB e AHTN hanno evidenziato una modesta riduzione durante i trattamenti (20% e 50%, rispettivamente) per lo più a causa dei processi di adsorbimento come suggerito dalle alte e stabili concentrazioni di PMF nei fanghi attivi. L&apos;HHCB-lattone ha registrato un aumento fino al 70% durante i trattamenti causato dalla biotrasformazione dell&apos;HHCB durante il trattamento biologico. Trattamenti avanzati sono quindi necessari per rimuovere i PMF dalle acque reflue. È stata quindi valutata l&apos;efficienza dell&apos;ozonizzazione e dell&apos;adsorbimento sul carbone attivo nel rimuovere i PMF dalle acque reflue attraverso due impianti pilota installati dopo il trattamento biologico di due depuratori del Nord Italia. Sono state testate diverse condizioni per ottenere il miglior compromesso tra efficienza di rimozione e costi di gestione. Per quanto riguarda l&apos;ozonizzazione è stato applicato un dosaggio medio-basso di O3. L&apos;HHCB è stato rimosso in modo efficiente a bassi dosaggi di O3 e brevi tempi di ritenzione idraulica, mentre AHTN e HHCB-lattone sono stati meno reattivi all&apos;ossidazione. L&apos;HHCB-lattone, formandosi anche dall’ossidazione di HHCB, ha registrato rimozioni insufficienti anche con il dosaggio di O3 e il tempo di ritenzione idraulica più elevati. L&apos;adsorbimento su carbone attivo in polvere (PAC) è stato testato in un impianto pilota costituito da una serie di serbatoi in cui il PAC viene aggiunto alle acque reflue insieme a coagulante, microsabbia e flocculante e può essere ricircolato. Operando su flusso d&apos;acqua, quantità di PAC vergine aggiunto al sistema e concentrazione di PAC all&apos;interno dell&apos;impianto pilota, sono stati studiati diversi setup ottenendo rimozioni soddisfacenti per tutte le fragranze anche a basse concentrazioni dei due PAC. È stata evidenziata una dipendenza tra l&apos;efficienza di rimozione del PMF e la concentrazione di PAC, la quantità di PAC vergine e la portata idraulica. Dosaggi inferiori di PAC potranno essere testati nell’impianto pilota per ottenere elevate rimozioni insieme a minori costi di gestione. Confrontando due diversi PAC è stata evidenziata l&apos;importanza di associare il tipo di PAC alla classe di composti da rimuovere.