Luigi RIZZO | Progetti

TRATTAMENTO TERZIARIO DI ACQUE REFLUE URBANE MEDIANTE PROCESSI DI OSSIDAZIONE AVANZATA FOTO-ATTIVATI.

INTRODUZIONEIl progetto di ricerca prevede prove di ossidazione/disinfezione mediante AOP attivati da radiazione per migliorare le conoscenze relative a questi processi nel trattamento terziario dei reflui urbani, al fine di verificare la loro applicabilità a scala reale, come possibile alternativa a processi consolidati (e.g., ozono e adsorbimento). L’ozono infatti, sebbene efficace nella rimozione di diversi inquinanti, causa la formazione di sottoprodotti tossici (come bromati e nitrosodimetilammine) che devono quindi essere rimossi prima dello smaltimento o del riutilizzo delle acquereflue trattate, con evidente aumento dei costi. L’adsorbimento, anch’esso efficace nella rimozione di diversi inquinanti, non è però in grado di inattivare efficacemente la carica batterica, e quindi un successivo processo di disinfezione sarebbe necessario (soprattutto là dove è previsto il riutilizzo), con conseguente aumento dei costi.PROCEDURA SPERIMENTALELe prove di ossidazione/disinfezione saranno effettuate sia a scala di laboratorio che a scala pilota. Le prove a scala di laboratorio saranno utili a individuare le condizioni operative ottimali per la rimozione di contaminanti target (come ad esempio antibiotici e altri contaminanti emergenti) mediante foto-Fenton, fotocatalisi con TiO2 (usati come riferimento) e nuovi AOP (e.g., processi Fenton-like o AOP che utilizzano nuovi agenti ossidanti/catalizzatori). Le prove a scala di laboratorio saranno effettuate sia con una lampada UV-C che con una speciale lampada che simula la radiazione solare. Le prove a scala pilota saranno realizzate in un apposito reattore solare costituito da tubazioni in vetro borosilicato della lunghezza di 1.5 m e del diametro di 3.6 cm. Le prove saranno effettuate prima su matrici semplici (soluzioni acquose del contaminante target) e poi su reflui reali prelevati dall’effluente del trattamento biologico secondario di un impianto di depurazione di reflui urbani. L’efficacia dei processi sarà monitorata in riferimento alla degradazione del contaminante target (mediante misure in HPLC) e al tasso di mineralizzazione dello stesso (mediante misure del TOC). L’effetto sull carica batterica sarà valutato mediante conta delle colonie su terreni di coltura.ASPETTI ORIGINALI E INNOVATIVIGli aspetti innovati del progetto riguardano l’approfondimento dei meccanismi di degradazione di contaminanti emergenti e/o di inattivazione batterica mediante nuovi AOP, anche attraverso il confronto con AOP ampiamente studiati in letteratura e qui usati come riferimento (foto-Fenton e fotocatalisi con TiO2). L’argomento di ricerca è inoltre di fondamentale importanza in riferimento alla tutela della salute umana, al controllo dell’inquinamento ambientale, ed alla carenza idrica dovuta ai fenomini siccitosi che si manifestano con sempre maggiore frequenza. Infatti, la possibilità di ottenere acque trattate con caratteristiche tali da poter essere riutilizzate, consentirebbe di soddisfare la domanda idrica nei periodi di siccità. Inoltre, l’argomento trattato è al centro dell’interesse e degli studi della comunità scientifica nazionale e internazionale come testimoniato da recenti iniziative di networking sull’argomento, nelle quali il gruppo di ricerca è direttamente coinvolto (e.g., azione COST “ES1403: New and emerging challenges and opportunities in wastewater reuse (NEREUS)”).