ELETTROSSIDAZIONE (EOx) & ELETTROCOAGULAZIONE (EC)

L’utilizzo di elettricità per trattare acque è una tecnica proposta oramai da molti anni ma i processi derivati, quali ad esempio, Elettrossidazione (EOx) ed Elettrocoagulazione (EC) non hanno mai avuto una diffusione importante a causa di

    • Elevati costi di sostituzione degli elettrodi;
    • Produzione di fanghi;
    • Consumi energetici elevati;

Hoene srl ha sviluppato nuovi cicli di trattamento per acque reflue e di processo basati su tecnologie elettrochimiche e supporti nano strutturati potendo, quindi, configurare i propri impianti con elettrodi, adsorbenti e membrane di nuova generazione in grado di rendere economicamente vantaggioso il loro utilizzo.


Elettrossidazione con Elettrodi nano strutturati

L’elettrossidazione è una tecnica molto potente per il trattamento di acque di processo ed acque terziarie dove corrente elettrica viene applicata ad un bagno elettrolitico nel quale, in funzione della configurazione di catodo ed anodo, vengono favorite reazioni in grado di degradare ed eliminare gli inquinanti presenti.

Elettrocoagulazione con elettrodi sacrificali

Si riferisce all’applicazione di corrente elettrica per trattare e separare una grande varietà di inquinanti di natura organica ed inorganica senza la necessità di dosare alcun agente chimico coagulante. Gli elettrodi sono costituiti di materiali cosi detti “sacrificali” quali Ferro o Alluminio che vengono disciolti, attraverso la fornitura di corrente elettrica.



DESCRIZIONE DEI PROCESSI ELETTROCHIMICI


Processo di ElettrOssidazione

La degradazione di inquinanti presenti è favorita da due diverse fasi ovvero
Ossidazione Indiretta: un mediatore viene generato per via elettrochimica per attivare l’ossidazione. In questo caso all’anodo possono essere generati Cloro, Ipoclorito, perossido di idrogeno, ozono ed altri componenti in grado di degradare gli inquinanti presenti.
Ossidazione diretta anodica: la diretta degradazione degli inquinanti avviene sulla superficie dell’anodo attraverso ossigeno adsorbito sulla stessa che causa la completa combustione dei composti organici che vengono mineralizzati in CO2 ed acqua.

Processo di Elettrocoagulazione

Il sistema consiste in una serie di coppie di elettrodi configurati come anodo/catodo. In alcuni casi uno dei due (anodo), detto scarificale, produce ioni in prossimità della sua superficie, ossidandosi. Gli idrossidi formatisi al catodo migrano verso il catodo dando origine ad idrossidi di alluminio (o di ferro). La generazione di quest’ultimi destabilizza i contaminanti ed è seguita da una concentrazione elettroforetica di colloidi, generalmente di carica negativa, che vengono indirizzati verso l’anodo dal campo elettrico. Le particelle interagiscono con gli idrossidi di alluminio e possono essere rimosse sia per complessazione che per attrazione elettrostatica. Grazie alla presenza del campo elettrico, di fatto, aumentano i fenomeni di coagulazione.

I processi di Elettrocoagulazione, Elettroflottazione ed Elettroossidazione inducono trasformazioni sostanziali di una vasta gamma di inquinanti che quindi possono essere eliminati in

forma gassosa : L’azoto organico ed ammoniacale vengono ossidati ad azoto elementare (N2) e come tale dispersi nell’aria analogamente i composti organici venono trasformati biossido di carbonio (CO2) ed acqua.
forma solida: i composti solubili vengono convertiti in forma insolubile e separati (ad esempio la silice. durezza, metalli pesanti ed altri composti) e come solidi vengono separati per precipitazione o flottazione a seconda del peso specifico.


CARATTERISTICHE E PRESTAZIONI DI EOX & EC

In generale, i processi elettrochimici di Hoene riducono i volumi delle acque destinate allo smaltimento anche fino al 98% e,conseguentemente, il costo dell’intero trattamento soprattutto quando questi processi sono combinati con altre tecniche e con altre tecnologie di Hoëne.

EOx - EC performances
Le prestazioni del processo variano in funzione della chimica delle singole acque trattate. Ecco alcuni esempi

– Riduzione della contaminazione batterica in acque reflue da 110,000 SPC a 2700 bacteria per milliliter;

– Riduzione dei contaminanti tra il 95-98% in acque oleose da condensa da compressori, acque di raffineria etc..
– Silice disciolta, argille, carbon black e solidi sospesi in genere (TSS) sono generalmente rimossi fino al 98%;
– Metalli pesanti in soluzione come Cadmio, Arsenico, Cromo, Piombo etc.sono eliminati fino al 99%;
– Colore, COD and tensioattivi in acque di tintoria sono rimossi fin a valori prossimi al 98%.

Principali applicazioni EOX - EC
Le unità di trattamento EOx/ EC di Hoëne sono configurate in funzione della chimica delle acque da trattare e dei target prefissati. Ecco alcune delle applicazioni testate con successo

– Rimozione di proteine, grassi e fibre da acque da industria alimentare;
– Trattamento acque oleose ed emulsioni esauste stabilizzate da tensioattivi;
– Rigenerazione di cicli chiusi con acque inquinate da idrocarburi;
– Rigenerazione di salamoie nell’industria dei formaggi stagionati con rimozione di batteri e grassi;
– Pre condizionamento di acque per caldaia con rimozione di silice, durezza e TSS;
– Rimozione di alte concentrazioni di Boro in acque di processo.[/Short]
EOX-EC Vs coagulazione chimico fisica tradizionale
Anche se a volte hanno caratteristiche simili, i processi elettrochimici di Hoene EOx e Ec garantiscono vantaggi in termini di costi e di prestazioni operative

– Un processo chimico fisico tradizionale è diventato meno competitivi a causa dei costi elevati legati principalmente alla gestione di grandi volumi di fanghi ed alla loro classificazione di tossicità;
– A differenza di EOx ed Ec, il processo chimico fisico tradizionale tende ad incrementare la concentrazione di TDS e la salinità delle acque trattate cosicché queste, spesso, non possono essere riutilizzate;
– EOX ed EC produco volumi di fanghi sensibilmente inferiori e, soprattutto con meno acqua di idratazione. Il fango prodotto con EC è più consistente e stabile e viene facilmente filtrato;
– EOx ed EC, comportato anche lo svolgimento di una serie di reazioni di ossido riduzione che completano la depurazione delle acque trattate.[/Short]
Spesso il costo di EOX - EC è minore del corrispondente processo chimico tradizionale
Il processo dei processi EOX / EC sono fortemente legati aòlla composizione chimica dell’acqua da trattare e dal target prefissato.

– Il reale costo del processo elettrochimico è dato, in partica, dal consumo energetico;
– Il processo non prevede il dosaggio di chemicals;
– Il costo associato al volume dei costi è insignificante (soprattutto nel caso di EOx) rispetto al costo del processo;
Esempio di costi di trattamento: acque terziarie dopo bio-ossidazione potrebbe essere 0.4-0.5 €/m3 mentre un percolato di discarica 6-10 €/m3