ITRM20110057A1 - Metodo per decontaminare, con l'uso di ultrasuoni, acque ambientali, civili ed industriali. - Google Patents

Metodo per decontaminare, con l'uso di ultrasuoni, acque ambientali, civili ed industriali. Download PDF

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Description

METODO PER DECONTAMINARE, CON L’USO DI ULTRASUONI, ACQUE AMBIENTALI, CIVILI ED INDUSTRIALI
La presente invenzione si riferisce al settore tecnologico della decontaminazione delle acque reflue. Essa ha per oggetto un metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti pericolosi per l’ambiente e la salute, ad esempio composti di ferro e manganese, idrocarburi aromatici e/o paraffinici e composti organici in generale, anche particolarmente resistenti ad altri trattamenti, mediante un processo di ossidazione con ozono e/o acqua ossigenata in presenza di ultrasuoni.
Come à ̈ noto, metodi di questo tipo fanno già parte dello stato della tecnica. US 2009/162258 descrive ad esempio un metodo per la decontaminazione di acque mediante trattamento con ultrasuoni di frequenza 20-100 KHz eventualmente in presenza di quantità indeterminate di ozono e/o perossido di idrogeno. In US 2010/0279373 viene decritto un metodo per distruggere i microrganismi contenuti in colture di cellule umane o animali con ultrasuoni di frequenza 200 KHz - 10MHz in presenza di una quantità indeterminata di microbolle di un gas che può essere aria, ossigeno o ozono.
L’adozione del metodo secondo la presente invenzione consente di ossidare anche composti particolarmente resistenti all’ossidazione, quali ad esempio MTBE metiltrzbutiletere, molto più efficacemente rispetto all’utilizzo dell’ozono e/o dell’acqua ossigenata utilizzati sia singolarmente che in combinazione.
L’uso combinato di ultrasuoni con ozono ed eventualmente H2O produce un sinergico aumento di resa e cinetica del processo di degradazione. Ad esempio, il solo trattamento di ozonizzazione consente di ottenere il 70 - 90 % di abbattimento ed à ̈ quindi molto più efficace del trattamento con i soli ultrasuoni, la cui efficienza à ̈ pari al 3 - 4 %. La combinazione dei suddetti trattamenti chimico e fìsico secondo l’invenzione consente di raggiungere un abbattimento fino al 88 - 99%, che à ̈ quindi più efficace della somma dei due trattamenti considerati singolarmente. Allo stesso modo, l’uso combinato dei trattamenti chimico e fisico consente di incrementare di più dei 20% la cinetica di degradazione degli inquinanti rispetto alle cinetiche ottenute, con ciascuno dei due tratamenti di ossidazione, in assenza di ultrasuoni. Questo à ̈ dovuto alla elevata produzione di radicali ossidrilici, imita all’elevato grado di trasferimento di massa prodotto dalla presenza degli ultrasuoni.
L’ invenzione consente, pertanto, di trattare acque ambientali, civili ed industriali per essere riutilizzate nei ti di produttivi, ad esempio per la produzione di vapore o per essere scaricate ai sensi di legge.
È quindi oggetto della presente invenzione un metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per l’ambiente e la salute, caratterizzato dal fiuto di comprendere essenzialmente le seguenti operazioni:
i) trattamento dell’acqua da decontaminare con ozono sotto pressione in quantità da 1 a 500 g/m<3>ed eventualmente con perossido di idrogeno al 30-60%, aggiunto all’acqua da decontaminare prima, durante o dopo l’aggiunta di ozono, in quantità compresa tra 0,01 e 3 g per grammo di ozono;
il) utilizzo di ultrasuoni (101-1000 KHz), ed eventualmente di radiazioni ultraviolette, prima, durante o dopo il trattamento sub i);
iii) eventuale trattamento finale dell’ozono residuo proveniente dal trattamento sub i) per l’eliminazione di ogni rischio ambientale;
iv) eventuale condizionamento del pH a valori alcalini, nel caso in cui l’acqua da decontaminare, per effetto del trattamento con ozono, esibisca un pH addo.
Lo stadio i) del metodo secondo la presente invenzione può preferibilmente aver luogo ad una pressione di ozono compresa fra 0,5 e 3 bar (0,5.1 ).
Lo stadio ili), relativo all’ozono residuo, può essere di tipo termico oppure catalitico. Nel caso di trattamento tannico, la à ̈ compresa fra 300 e 400°C. Nel caso di trattamento catalìtico, il catalizzatore può essere ad esempio scelto dal gruppo comprendente metalli di transizione, ossidi e sali di metalli di transizione e loro combinazioni. Buoni risultati si sono ad esempio ottenuti con sali d’argento.
La fase i) può essere effettuata in più stadi, con riciclo dell’ozono residuo dallo stadio
precedente allo stadio successivo, o viceversa.
Nella fase il) possono essere adottati sistemi di sonicazion diretti c/o indireti.
Il pH dell'acqua da decontaminare, nello stadio iv), può essere condizionato a valori compresi fra 7,1 e 9,5. Il condizionamento del pH può essere fiuto mediante aggiunta di un agente alcalinizzante. Preferibilmente, viene impiegata come agente alcalinizzante la soda caustica (NaOH) in soluzione acquosa.
metodo secondo l’ invenzione per la decontaminazione di acque ambientali, civili e industriali contenenti sostanze dannose per l'ambiente e la salute, può essere applicato con successo ad acque di falda contaminate da oli minerali do idrocarburi, aromatici d oppure alitatici, eventualmente alogenati; ad acque di falda contaminate da composti di ferro e/o di manganese; ad acque contaminate da composti inorganici o organici contenenti zolfi», solventi, meti tbuti etere ed eteri in generale, pesticidi, antiparassitari, clorurati, esteri, alcoli,

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per ambiente e la salute, caratterizzato dal fatto di comprendere essenzialmente le seguenti operazioni: i) trattamento dell'acqua da decontaminare con ozono in quantità da 1 a 500 g/m3 ed eventualmente con perossido di idrogeno al 30 - 60%, aggiunto all'acqua da decontaminare prima, durante o dopo l’aggiunta di ozono, in quantità compresa fra 0.01 e 3 g per grammo di 03; ii) utilizzo di ultrasuoni con frequenza nell’intervallo 101-1000 KHz, ed eventualmente di radiazioni ultraviolette, prima, durante o dopo il tratamento sub i); iii) eventuale trattamento finale dell'ozono residuo proveniente dal trattamento sub i) per di ogni rischio ambientale; iv) eventuale condizionamento del pH a valori alcalini, nel caso in cui l’acqua da decontaminare, per effetto del trattamento con ozono, esibisca un pH acido.
  2. 2. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per ambiente e la salute come da rivendicazione 1, in cui la pressione dell’ozono nello stadio i) à ̈ compresa fra 0,5 e 3 bar (0,5.10<5>-3.10<s>Pa).
  3. 3. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali , contenenti composti dannosi per l'ambiente e la salute come da rivendicazioni 1 o 2, in cui il tratamento iii) dell’ozono residuo à ̈ di tipo termico, essendo la temperatura di tratamento compresa fra 300 e 400°C.
  4. 4. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali , contenenti composti dannosi per l'ambiente e la salute come da rivendicazioni 1 o 2, in cui il tratamento iii) dell'ozono residuo à ̈ di tipo catalitico, essendo il catalizzatore scelto preferibilmente dal gruppo comprendente metalli di transizione, ossidi e sali di metalli di transizione, e loro combinazioni.
  5. 5. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per l'ambiente e la salute come da rivendicazione 4, in cui il catalizzatore à ̈ costituito da uno o più sali d'argento.
  6. 6. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per l'ambiente e la salute come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il trattamento i) viene effettuato in più stadi, con riciclo dell'ozono residuo dallo stadio precedente allo stadio successivo, o viceversa.
  7. 7. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per l'ambiente e la salute come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il pH dell'acqua da decontaminare à ̈ condizionato a valori compresi fra 7,1 e 9,5.
  8. 8. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per l'ambiente e la salute come da una qualsiasi dello rivendicazioni precedenti, in cui il condizionamento del pH Ã ̈ eseguito mediante aggiunta di un agente alcalinizzante.
  9. 9. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali , contenenti composti dannosi per ambiente e la salute come da rivendicazione 8, in cui l’agente alcalinizzante à ̈ preferibilmente NaOH in soluzione acquosa.
  10. 10. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per ambiente e la salute come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le acque ambientali, civili cd industriali da decontaminare sono scelte dal gruppo comprendente: acque di felda contaminate da oli minerali e/o idrocarburi, aromatici c/oppure eventualmente alogenati; acque di falda contaminale da composti di ferro e/oppure manganese; acque contaminate da composti inorganici e organici contenenti zolfo, solventi, eteri, metil t-butil etere, pesticidi, clorurati, esteri alcoli, glicoli; acque a media ed alta salinità (acque di ballast) provenienti dal lavaggio di tanks e contaminate da solventi ed aromatici; acque di raffreddamento (cooling towers) a media salinità, contaminate da oli minerali ed aromatici.
  11. 11. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per ambiente e la salute come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui nel trattamento i) vengono impiegate radiazioni ultraviolette.
  12. 12. Metodo di decontaminazione di acque ambientali, civili ed industriali, contenenti composti dannosi per l’ambiente e la salute come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il trattamento i) viene mediante ozono ed eventualmente H2O, in presenza di sistemi di sonicazione diretti o indiretti.
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