Come alternativa al metodo di rimozione di solfati mediante adsorbente specifico pubblicato alcuni mesi or sono, proponiamo un nuovo articolo attraverso il quale esploreremo un innovativo utilizzo del carbonato di bario per rimuovere i solfati dalle acque reflue mediante l’aggiunta di CO2.

Il processo consiste nel rendere disponibili ioni Ba²⁺ in soluzione in modo tale da favorire la precipitazione di solfato di bario (BaSO4), come noto, sale alquanto insolubile. A partire dal un reagente prodotto da Hoene vale a dire Barium Mix (già descritto in un articolo “Rimozione di solfati con Sali di Bario” a cui rimandiamo il lettore) abbiamo sviluppato una nuova applicazione particolarmente valida per il trattamento di soluzioni neutre od alcaline.

Tipicamente, i carbonati dei metalli alcalino-terrosi sono insolubili in acqua in condizioni neutre o alcaline, ma reagiscono con CO2 in ambiente acido, sciogliendosi. Questo processo di rimozione dei solfati funziona bene finché l’acidità libera è in grado di reagire con il carbonato. In condizioni neutre o alcaline, è anche possibile utilizzare BaCO₃ per precipitare il corrispondente solfato ma con una minore efficienza ed, a volte, in modo incompleto (vedi articolo dedicato “Rimozione di solfati con Sali di Bario”).

E’ possibile migliorare il processo in condizioni di pH neutro o alcalino attraverso il gorgogliamento controllato di CO2. Questo provoca la formazione di bicarbonato di bario solubile, che fornisce gli ioni bario necessari per precipitare il solfato di bario. Questo approccio riduce notevolmente i tempi di contatto necessari e garantisce una rimozione completa dei solfati fino a concentrazioni molto basse senza l’introduzione di sali o anioni indesiderati come i cloruri.

 

Attraverso il gorgogliamento di CO2 è possibile rendere disponibili velocemente ioni Ba²⁺ a partire dalla dissoluzione del carbonato e favorire quindi la spontanea precipitazione dei solfati.

 

Barium Mix ovvero Bario carbonato da recupero: una soluzione efficiente ed economica

Hoene propone un processo alternativo mediante dosaggio di carbonato di bario (BaCO₃) e CO₂. Si tratta di un’opzione ecologicamente sostenibile e a basso costo per la rimozione dei solfati che la rende una scelta preferibile rispetto ad altre opzioni più costose quali processi di separazione mediante membrane o resine a scambio ionico.

La CO₂ in soluzione converte il carbonato di bario, insolubile, in bicarbonato Ba(HCO₃) solubile rendendo disponibile Ba²⁺ per una reazione effettiva con i solfati e precipitare il corrispettivo BaSO₄.

 

BaCO₃(s) + H₂O + CO₂ → Ba(HCO₃)₂(aq)

CaSO₄(s) + Ba(HCO₃)₂(aq) → BaSO₄(s) + Ca(HCO3)2(aq)

Il processo si basa sulla formazione di bicarbonato di bario e sulla successiva reazione tra lo ione bario e solfato.

 

Esempio di rimozione dei solfati da acque reflue mediante Barium Mix e CO2

A partire da una soluzione contenente circa 3000 mg/lt di solfati, viene addizionato il prodotto in polvere Barium Mix a base di carbonato di bario da recupero mentre viene gorgogliata CO₂ sotto agitazione veloce.

Dopo pochi minuti il pH si stabilizza su valore leggermente acido (pH 6,5) mentre il tasso di rimozione rimane costante a circa 1500 mg/lt ogni 15 minuti per poi ridursi (reazione di secondo ordine). La concentrazione finale di solfati è ampiamente al di sotto del limite di scarico (300 mg/lt) in acque superficiali pari a 1000 mg/lt

Al di là del test presentato, i fattori che influenzano le performances sono il dosaggio dei reagenti ed il pH di reazione che deve ricadere nel range in cui è stabile il bicarbonato di bario (pH-5 -8),

In linea generale, con acque reflue di diversa origine (alimentare, galvanico etc) è possibile rimuovere oltre l’80% dei solfati presenti inizialmente in un tempo di 20-30 minuti.

Conclusioni

L’utilizzo di bario carbonato e CO₂ per la rimozione dei solfati offre un approccio vantaggioso dal punto di vista economico e ambientale. Questo metodo consente di ridurre i solfati presenti nell’acqua al di sotto dei limiti di scarico consentiti, senza introdurre ulteriori inquinanti nella soluzione trattata. La sua elevata efficienza, soprattutto a concentrazioni intorno a 3000 mg/lt, lo rende una scelta promettente per l’industria e le strutture di trattamento delle acque reflue, contribuendo così alla salvaguardia dell’ambiente e della qualità delle risorse idriche

Per maggiori informazione non esitate a contattarci info@hoene.it