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Tecnologie per la rimozione del nichel: Esperienze su impianti pilota Dr. Luciano Coccagna – Consulente Dr. Mario Colombino – A.M.G.A. S.p.A Dr. Giuliano.

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Presentazione sul tema: "Tecnologie per la rimozione del nichel: Esperienze su impianti pilota Dr. Luciano Coccagna – Consulente Dr. Mario Colombino – A.M.G.A. S.p.A Dr. Giuliano."— Transcript della presentazione:

1 Tecnologie per la rimozione del nichel: Esperienze su impianti pilota Dr. Luciano Coccagna – Consulente Dr. Mario Colombino – A.M.G.A. S.p.A Dr. Giuliano Ziglio – Università di Trento RIMOZIONE DI MICROINQUINANTI INORGANICI NATURALI NELLE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO Novi Ligure - 14 Giugno 2006 Centro Convegni ACOS

2 Presenza di nichel naturale in acque sotterranee: normalmente < 10 µg/L range tipico 2 – 20 µg/L picco < 100 µg/L Nel caso di inquinamenti valori sino a: 2500 µg/L

3 Effetti del nichel sulla salute umana Effetti registrati più frequentemente: dermatiti allergiche per contatto o ingestione; cancerogenicità (provata solo per inalazione).

4 Direttiva Europea 80/778/CEE D.P.R. 236/88 Ni = 50 µg/L Direttiva Europea 98/83/CE D.Lgs. 31/01 Ni = 20 µg/L

5 TRATTAMENTI DI RIMOZIONE (rassegna della letteratura) Con coagulazione, flocculazione e sedimentazione convenzionali : Rendimenti riportati: 35 – 80% Valori dipendenti dalla torbidità e dal pH

6 TRATTAMENTI DI RIMOZIONE (rassegna della letteratura) Carbone attivato PAC (Powered Activated Carbon): non è chiaro se agisce come pura torbidità o come adsorbente. GAC (Granular Activated Carbon): risultati inconsistenti

7 TRATTAMENTI DI RIMOZIONE (rassegna della letteratura) Altre tecnologie efficaci: resine a scambio ionico con azione chelante altri adsorbenti

8 ATTIVITA DI RICERCA Provate 3 tecnologie: resine a scambio ionico mezzo adsorbente adsorbimento/coagulazione su mezzi filtranti inerti convenzionali

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10 RESINE A SCAMBIO IONICO QUALE RESINA? Resine a scambio cationico convenzionali usate per laddolcimento domestico

11 RESINE A SCAMBIO IONICO MOTIVAZIONI Già ampiamente utilizzate a contatto con acqua potabile. Performance dipendente dallaffinità relativa.

12 RESINE A SCAMBIO IONICO IoniAffinità relative(dipendenti dalla reticolazione della resina dal 4% al 16% in DVB. PUROLITE®) Mg2.40 – 2.80 Fe2.40 – 2.90 Cu2.70 – 3.60 Ni2.85 – 3.25 Ca3.40 – 5.80 Pb5.40 –14.50 Ba6.15 – 16.50

13 RESINE A SCAMBIO IONICO

14 Fattori che influenzano la prova: Tempo di contatto (BV/h): 40 – 60 – 80 Livello rigenerativo (Kg NaCl/ciclo): 3,0 – 4,5 * – 6,0 *capacità di scambio : 400 g CaCO 3 /Kg NaCl

15 RESINE A SCAMBIO IONICO Possibili svantaggi Resina super – esaurita (es.: perdita di nichel dovuta a omessa rigenerazione) Fouling della resina cioè accumulo irreversibile di nichel che potrebbe provocare: a)rilascio incontrollato del nichel b)progressiva riduzione della capacità di scambio

16 RESINE A SCAMBIO IONICO Risultati (1) ParametriUnitàAcqua greggia Acqua trattata sino al 90% del ciclo calcolato Acqua trattata sino al 100% del ciclo teorico Acqua trattata sino al 110% del ciclo teorico Acqua trattata sino al 130% del ciclo teorico pH Conducibilità20°C µS/cm Durezza°F < 0.5< 5< Silicemg/L Camg/L < 0.5< Mgmg/L < 0.5< Clmg/L HCO 3 mg/L Niµg/L < 3.0<

17 RESINE A SCAMBIO IONICO AUTOPSIA DOPO CONCLUSIONE DEI TESTS Risultati(2) ParametriUnitàResina bianco Resina esaurita prima di rigenerazione a pH 7.5 Resina rigenerata a pH 7.5 Resina esaurita in contatto con acqua a pH > 12 Rigenerazione standard (lavaggio e risciacquo con acqua a pH = 7.5) della resina dopo contatto a pH > 12 umidità% Nimg/Kg resina Nimg/L resina Totale cicli = N° 23

18 RESINE A SCAMBIO IONICO Conclusioni (1) Lo scambio del nichel è analogo allo scambio di calcio e magnesio Il nichel viene rimosso insieme con la durezza. Efficienza > 90%

19 RESINE A SCAMBIO IONICO Conclusioni (2) La rigenerazione è fattibile nelle condizioni standard delladdolcimento Il bilancio di materia conferma la completa rigenerazione (la somma di Ca, Mg e Ni nellacqua di rigenerazione corrisponde alla loro rimozione calcolata nellacqua greggia)

20 RESINE A SCAMBIO IONICO Conclusioni (3) Lesaurimento della resina oltre il suo limite determina una perdita quasi contemporanea di ioni così come atteso (nellordine: Mg, Ni e Ca). Cioè il monitoraggio della durezza può attendibilmente surrogare quello del nichel. Un fouling permanente della resina può avvenire solo in condizioni forzate irrealistiche (es.: pH molto elevato dopo esaurimento della resina)

21 MINERALI ADSORBENTI Nessuna conclusione generale può essere tratta: solo un minerale adsorbente è stato testato per un tempo limitato.

22 MINERALI ADSORBENTI

23 Risultati MINERALI ADSORBENTI Ferro ossido - idrossido ParametriUnitàAcqua greggia Acqua trattata m 3 cumulati a 12.5 L/min.a 6.5 L/min pH Silicemg/L HCO 3 mg/L Niµg/L Quantità di minerale: 32 Kg.

24 MINERALI ADSORBENTI IN EFFETTI: Limitata capacità di rimozione dallinizio del trattamento (30 – 50 %) Dipendenza dal pH Mezzo granulare costoso DI CONSEGUENZA:

25 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA Parametri analizzati: pH Dosaggio di coagulante

26 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA

27 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA

28 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA Risultati (1) ParametriUnitàAcqua greggia Valori pH Niµg/L Durezza°F Camg/L Mgmg/L30 25 RIMOZIONE vs pH Q = 12 L/min.

29 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA Risultati (2) ParametriUnitàAcqua greggia pH 8.4 Dosaggio Fe 3+ mg/L Niµg/L Durezza°F Camg/L Mgmg/L29 RIMOZIONE vs Dosaggio Fe mg/L Q = 12 L/min.

30 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA Risultati (3) ParametriUnitàAcqua greggia pH Dosaggio Fe 3+ mg/L Niµg/L Durezza°F Camg/L Mgmg/L24 - RIMOZIONE vs Dosaggio Fe mg/L Q = 12 L/min.

31 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA Risultati (4) ParametriUnitàAcqua greggia pH Dosaggio Fe 3+ mg/L Niµg/L Durezza°F Camg/L Mgmg/L29-28 RIMOZIONE vs Dosaggio Fe mg/L Q = 12 L/min.

32 ADSORBIMENTO/COAGULAZIONE SU FILTRI INERTI MULTIMEDIA Svantaggi Addolcimento chimico (rimozione di durezza) Impaccamento del filtro per precipitazione di carbonati

33 CONCLUSIONI LA RIMOZIONE EFFICACE DEL NICHEL PUÒ ESSERE ACQUISITA MEDIANTE DIFFERENTI TECNOLOGIE CIASCUNA TECNOLOGIA PRESENTA DIFFERENTI CARATTERISTICHE E PROBLEMATICHE DI APPLICAZIONE LA SCELTA DIPENDE DALLA QUALITÀ DELLACQUA GREGGIA, DALLE CONDIZIONI LOCALI PER LA RIGENERAZIONE E DALLO SMALTIMENTO RIFIUTI ORIGINATI DAL TRATTAMENTO

34 GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE


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