In che modo la calce è utilizzata nel trattamento delle acque reflue e dei fumi

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La calce è un prodotto naturale dalle molteplici funzioni, con una forte vocazione green. Viene difatti impiegata in diverse applicazioni ambientali, tra le quali la depurazione delle acque sia potabili che reflue, di origine civile e industriale, e per il processo di abbattimento dei fumi industriali.

Questo perché la calce è capace di eliminare specifici inquinanti, consentendo, nel caso delle acque, il recupero di una risorsa preziosa per il pianeta, e nel trattamento dei fumi, il rispetto dei limiti imposti per le emissioni in atmosfera. Attraverso la calce il terreno può tornare fertile, i fiumi limpidi, l’acqua pulita e la qualità dell’aria può essere migliorata. Vediamo in che modo viene impiegata in questi due trattamenti.

L’utilizzo della calce nella depurazione delle acque reflue

La depurazione delle acque reflue consiste in un processo che consente la rimozione degli inquinanti presenti all’interno delle acque attraverso una serie di fasi (o processi) in sequenza che simulano i processi biologici che normalmente avvengono in natura nei corpi idrici, con la possibilità di utilizzare alcuni specifici reagenti come la calce nello stadio di trattamento chimico-fisico.

Negli impianti di trattamento delle acque reflue, la calce può essere impiegata:

  • nella linea acque e nello stadio di trattamento chimico-fisico per il processo di chiariflocculazione
  • nella linea fanghi per condizionare il fango e modificare le sue caratteristiche, favorendone la disidratazione

Nello stadio finale del trattamento, sia sotto forma di ossido di calcio che di calce idrata, può essere additivata direttamente al fango, per igienizzarlo, stabilizzarlo e deodorizzarlo e consentirne un suo ri-utilizzo in agricoltura in quanto fonte di elementi fertilizzanti, evitandone il conferimento in discarica.

Il ruolo della calce nel processo di depurazione delle acque

La calce viene normalmente impiegata sotto forma di latte di calce, una sospensione acquosa ottenuta miscelando acqua e calce in rapporto tale da ottenere una concentrazione finale in idrossido di calcio compresa normalmente tra il 5 ed il 10% in peso.

Grazie alle sue caratteristiche chimico-fisiche, la calce può essere utilizzata in qualsiasi processo di depurazione con diverse funzioni:

  • neutralizzazione e correzione pH: essendo una base forte, la calce ha elevata capacità neutralizzante di eventuali acidi contenuti nelle acque (solforico, cloridrico, fluoridrico, nitrico) con consumi specifici molto contenuti. Per lo stesso motivo, è comunemente utilizzata per innalzare il pH di acque potabili e reflue;
  • addolcimento: le acque troppo dure, cioè ricche in bicarbonati disciolti, vengono addolcite utilizzando la calce che dà origine a carbonati insolubili facilmente rimovibili;
  • rimozione metalli pesanti e inquinanti: la calce elimina i metalli pesanti (cadmio, piombo, nichel, rame, zinco) contenuti nelle acque reflue, facendoli precipitare sotto forma di idrossidi insolubili, in funzione del valore di pH;
  • reflui civili: in questo ambito, la calce svolge diverse funzioni, igienizzando i residui della grigliatura, riducendo BOD e COD in sedimentazione primaria, mitigando i fenomeni di bulking, flocculando la sostanza organica mediante precipitazione in forma di fango e facendo precipitare anche gli eventuali metalli pesanti.

In questi processi, gli inquinanti sono meno solubili e con minori rischi di essere rilasciati nell’ambiente circostante. Infine, la calce può essere utilizzata anche in miscela con il carbone attivo che, sfruttando i principi dell’adsorbimento, è in grado di inglobare all’interno della propria struttura altre tipologie di inquinanti, come i tensioattivi e colorazioni indesiderate dell’acqua derivanti da processi in cui vengono impiegati dei coloranti, tipici ad esempio delle industrie tessili.

L’impiego della calce nel processo di abbattimento dei fumi

La calce è il reagente più utilizzato al mondo nel trattamento fumi di combustione dei termovalorizzatori di rifiuti e di molteplici impianti industriali quali cementerie, vetrerie, centrali a biomasse e centrali termoelettriche.

La sua flessibilità si manifesta anche nelle modalità di utilizzo, in processi a secco, a semisecco e a umido. La calce può essere iniettata direttamente all’interno della massa dei fumi, sotto forma di calce idrata in polvere, per neutralizzare gli acidi trasformandoli nei corrispondenti sali, riducendo il contenuto di inquinanti all’interno dei fumi.

Normalmente, la calce utilizzata in polvere possiede una granulometria estremamente fine, un elevato titolo in idrossido di calcio (superiore al 93%) e una superficie specifica migliorata, che la rendono idonea per essere iniettata a secco direttamente nel reattore o nel condotto fumi, a monte dei sistemi di filtrazione (elettrofiltri e filtri a maniche), in modo tale che abbia il tempo necessario per reagire con gli inquinanti e neutralizzarli. Anche per i fumi, analogamente al trattamento delle acque, può essere utilizzato un formulato contenente carbone attivo che è in grado sia di neutralizzare gli acidi presenti nei fumi sia di rimuovere i microinquinanti eventualmente presenti di origine inorganica (principalmente metalli pesanti) e/o organica (IPA, diossine e furani).

Un’interessante applicazione della calce è costituita dal suo utilizzo, in forma di ossido, nella tecnologia di cattura del carbonio post-combustione per ridurre la quantità di CO2 rilasciata nell’atmosfera da parte di impianti industriali e centrali elettriche che utilizzano ad esempio combustibili fossili. Nel processo CaL (Calcium looping) è in grado di captare e riassorbire la CO2 dai fumi industriali trasformandosi in carbonato di calcio.

L’impegno di UNICALCE per la sostenibilità

Per rispondere alle necessità di un mercato sempre più esigente e fornire una gamma di reagenti specifici che permettono di ottenere efficienze di riduzione degli inquinanti e abbattimento dei fumi sempre più elevate, UNICALCE propone soluzioni personalizzate per la miglior ottimizzazione del consumo dei reagenti, a tutto vantaggio del processo globale di trattamento delle acque e dei fumi, minimizzando la quantità di residui prodotti.

Nel campo del trattamento delle acque, è possibile impiegare un formulato taylor-made, multicomponente, denominato Sorbalit® che può essere preparato con una percentuale di carbone attivo variabile, a seconda delle esigenze di ogni singolo impianto, tra lo 0,5 ed il 30% in peso.

Per l’abbattimento dei fumi, UNICALCE propone una vasta gamma di prodotti per rispondere alle specifiche esigenze delle condizioni operative dell’impianto, in funzione della tipologia e della concentrazione di inquinante presente nonché della temperatura di impiego.

In tal senso, ha brevettato Depurcal® MG, un prodotto che grazie alla sua estrema finezza granulometrica (totalmente inferiore a 100 µ), si utilizza sotto forma di polvere secca iniettata nelle parti di impianto di alta temperatura, quali il forno di combustione o la caldaia di recupero termico.

Trascinato dalla corrente gassosa dei fumi di combustione, svolge una duplice azione:

· pre-neutralizzazione degli inquinanti acidi (HCl, SOx, HF), con conseguente alleggerimento del carico di lavoro della linea fumi;

· variazione della reologia delle scorie/incrostazioni di caldaia per innalzamento del loro punto di fusione; risultando più friabili, le scorie sono più facilmente asportabili dalle superfici di scambio termico a tutto vantaggio del rendimento del processo.

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