Insapore, inodore e cristallina: sin dall’infanzia siamo portati a pensare all’acqua come una risorsa sempre pulita e pronta al consumo. Raramente, invece, immaginiamo il viaggio che questa compie per tornare limpida dopo essere stata usata. Eppure, dietro ogni rubinetto e ogni scarico, c’è un mondo complesso fatto di reazioni chimiche e soluzioni innovative che permettono di salvaguardare le risorse idriche attraverso una gestione sostenibile. Gli agenti flocculanti sono veri e propri “alleati invisibili” di questo processo: grazie a loro, infatti, le acque reflue si trasformano da liquidi torbidi e carichi di impurità a risorse nuovamente utilizzabili. Ma come avviene questo procedimento e perché è fondamentale per l’ambiente e la nostra quotidianità? Approfondiamo le proprietà dei flocculanti nel trattamento delle acque reflue e scopriamo le loro principali applicazioni.
Cosa sono le sostanze flocculanti?
I flocculanti sono sostanze chimiche utilizzate per favorire e velocizzare il fenomeno di aggregazione delle particelle solide sospese. Quest’ultime, spesso molto piccole e cariche elettricamente, tendono infatti a rimanere disperse nell’acqua e ciò ne rende difficile la rimozione. È qui che entrano in gioco questi agenti, che come minuscoli ingegneri sono in grado di costruire dei “ponti” tra le particelle, facendole aderire tra loro e formando così fiocchi più grandi. Gli agglomerati finali, risultato di una trasformazione fisico-chimica (e chiamati flocculi), saranno facilmente separati tramite sedimentazione o filtrazione, permettendo il notevole miglioramento della qualità dell’acqua in uscita.
Non tutti i flocculanti, però, sono uguali e, anzi, a seconda della tipologia d’acqua da trattare, andrà preferito un tipo rispetto a un altro. Una prima distinzione è data dalla natura dei flocculanti. Questi, infatti, possono essere:
- inorganici, come la silice attivata, largamente utilizzata per i trattamenti delle acque industriali, o la bentonite, minerale argilloso impiegato in settori specifici come l’industria alimentare e farmaceutica.
- Oppure organici, dunque derivati da cellule di organismi viventi, come nel caso del chitosano, polimero che si trova nel guscio dei crostacei.
I polimeri, inoltre, si dividono in cationici, anionici e non ionici, a seconda della loro carica elettrica. A orientare la scelta, infatti, è a sua volta la quantità elettrica delle particelle da destabilizzare. Nel caso di cariche positive, per esempio, ad agire sarà un flocculante anionico, come un sale.
Coagulanti e flocculanti: differenze e sinergie
Spesso, quando si parla della chimica del trattamento di acque reflue, si tende a confondere, sbagliando, il processo di flocculazione con quello di coagulazione. Non solo, infatti, flocculanti e coagulanti sono due agenti che compiono trasformazioni differenti, ma spesso lavorano in sinergia, gli uni dopo l’azione degli altri. Per essere più precisi, i flocculanti aggregano le particelle in fiocchi più grandi, solo dopo che i coagulanti hanno neutralizzato le cariche superficiali di suddette particelle. Insomma, si tratta di un vero e proprio attacco combinato che migliora l’efficienza della sedimentazione.
Uso dei flocculanti in impianti di depurazione
Ora che è più chiaro cosa siano e in cosa si differenziano dai coagulanti, è fondamentale capire come funzionano i flocculanti nel processo di eliminazione delle sostanze inquinanti dall’acqua.
- Per prima cosa, viene iniettato nella soluzione iniziale il dosaggio ottimale di flocculanti e coagulanti (di varia natura, a seconda della necessità);
- la soluzione va miscelata, affinché i prodotti chimici si distribuiscano in modo omogeneo;
- le cariche elettriche dei flocculanti agitano le particelle in superficie attirandole l’una all’altra e realizzando degli agglomerati noti, appunto, come flocculi;
- i flocculi, per effetto della gravità, sedimentano e vengono separati dall’acqua in superficie che diventa via via più limpida man mano che passa attraverso delle apposite vasche di chiarificazione.
Completata la chiarificazione e la rimozione dei flocculi, l’acqua ottenuta verrà sottoposta a successivi trattamenti di filtrazione, a seconda del settore a cui è destinata.
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I vantaggi dei flocculanti nel trattamento delle acque reflue
L’uso di polimeri flocculanti per il trattamento primario e secondario delle acque reflue offre numerosi vantaggi volti a migliorare l’efficienza del processo e la qualità dell’acqua trattata. Fra i principali benefici vi è la riduzione rapida dei solidi sospesi, che porta a una significativa diminuzione della torbidità e a una chiarificazione più sicura dell’acqua. Inoltre, la flocculazione riduce il volume dei fanghi prodotti, semplificando e abbattendo i costi di smaltimento, aspetto cruciale per molte industrie. Gli agenti flocculanti sono versatili e si adattano a vari tipi di trattamento, da quello delle acque reflue industriali a quello delle potabili, migliorando l’efficacia complessiva dei processi e la sostenibilità negli impianti di depurazione.
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Le sfide della flocculazione e la parola dell’esperto
Se, come abbiamo visto, i vantaggi dell’uso dei flocculanti sono svariati, d’altro canto i costi operativi per il loro utilizzo non sono irrisori e vanno considerati attentamente. Specialmente nel caso in cui si decidesse di utilizzare flocculanti sintetici. Un’ulteriore criticità, inoltre, è legata proprio a quest’ultimo tipo di agenti: se non sono gestiti correttamente i flocculanti sintetici possono impattare negativamente sull’ambiente. Per ponderare se introdurre questo specifico trattamento nei propri processi, dunque, può essere utile il consulto di uno specialista. Pragma Chimica è al tuo fianco per fare la scelta più efficiente e sostenibile anche in questo settore in continua evoluzione.
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