Luigi RIZZO | Progetti

RIMOZIONE DELL'ARSENICO DALLE ACQUE AD USO POTABILE MEDIANTE UN PROCESSO COMBINATO E SIMULTANEO DI OSSIDAZIONE FOTOCATALITICA E ADSORBIMENTO.

PROCEDURA SPERIMENTALEIl progetto di ricerca prevede prove sperimentali su soluzioni acquose di As(III) a concentrazioni note, finalizzate a verificare la capacità ossidante (trasformazione dell’As(III) in As(V)) di un processo fotocatalitico che utilizzi un catalizzatore composito a base di biossido di titanio eMoO3, che ha la funzione di provvedere alla successiva rimozione per adsorbimento dell’As(V).Al fine di effettuare un controllo rispetto alle prove di foto-ossidazione e stimare il tempo necessario a garantire il massimo adsorbimento del contaminante sul catalizzatore composito prima di attivare il processo fotocatalitico, saranno effettuate prove in dark (adsorbimento), con una concentrazione del contaminante relativamente elevata (5 mg As(III)/L). Le prove in dark saranno eseguite con diversi catalizzatori in modo da verificare la capacità adsorbente del MoO3 supportato su TiO2 rispetto a catalizzatori prcedentemente testati. Campioni di acqua saranno prelevati a determinati istanti temporali (10, 20, 30 , 60 , 120 minuti) per misurare la concentrazione residuale del contaminante in soluzione (previa filtrazione del campione con filtri di porosità 0.45 micron, per rimuovere il catalizzatore). Le prove saranno eseguite in un recipiente di vetro dalla capacità di 200 mL, utilizzando 100 mL di soluzione acquosa (acqua deionizzata Milli-Q) contenente una concentrazione di 5 mg/L di As(III) ed una dose di 0.2 g/L di catalizzatore, e mantenuta in agitazione.Le prove di fotocatalisi saranno eseguite su un campione da 500 mL, con concentrazione iniziale di As(III) pari a 5 mg/l, dosi variabili del catalizzatore e utilizzando una lampada UV-A da 125 W di potenza. La prova sarà avviata mantenendo il campione in agitazione ed in dark per un tempo sufficiente a promuovere l’adsorbimento del contaminante sul catalizzatore; tale tempo sarà definito a valle dell’acquisizione dei risultati sulle prove in dark. Completata la fase di adsorbimento, il reattore sarà posizionato sotto la lampada per avviare la fase fotocatalitica. I campioni da analizzare saranno prelevati prima dell’avvio della fase in dark, a completamento della stessa (prima che il reattore venga posto sotto la lampada) e ad intervalli prefissati durante la prova fotocatalitica fino ad un tempo massimo di 180 min. Il pH della soluzione sarà controllato prima dell’inizio della prova e alla fine della stessa. Saranno effettuati tests con differenti dosi di catalizzatore al fine di individuare la condizione ottimale. Tale dose sarà poi utilizzata per testare il catalizzatore con differenti rapporti in peso TiO2/MoO3, e per testare differenti catalizzatori. Sarà inoltre effettuato un test di controllo con sola radiazione UV-A, senza catalizzatore, per verificare se e in che misura la fotolisi incide sull’ossidazione dell’As(III) ad As(V). ASPETTI ORIGINALI E INNOVATIVILa presenza di arsenico nelle acque ad uso potabile è motivo di preoccupazione per la popolazione esposta a causa degli effetti sulla salute che questo contaminante può causare. Inoltre è diventato un problema serio in Italia dove la concentrazione di aresenico nelle acque potabili di diversi comuni supera il valore limite di normativa. La ricerca proposta quindi affronta un problema di rilevanza internazionale, con forti ripercussioni anche a livello nazionale, e si pone come obiettivo quello di risolvere il problema attraverso lo studio di un processo innovativo per la rimozione dell’aresenico dalle acque. In particolare, l’originalità e l’innovazione della ricerca proposta risiedono nel fatto che per la prima volta si utilizza un processo combinato di ossidazione fotocatalitica e adsorbimento utilizzando un catalizzatore composito che a seguito dell’esposizione ad una radiazione UV-A possa da un lato promuovere l’ossidazione dell’As(III) ad As(V) e dall’altro rimuovere per adsorbimento l’As(V).