Lana per la depurazione

Mauro Icardi

La lana è un materiale che sta facendo il suo ingresso nel settore della depurazione delle acque. La ricerca nel settore si sta orientando verso nuove soluzioni che riescano a coniugare effetti depurativi elevati con costi contenuti. Oltre a questo si sperimentano soluzioni che superino i limiti degli impianti di trattamento tradizionali. Da un punto di vista chimico la fibra della lana è un polimero di origine proteica ed è costituita da cheratine ossia da macromolecole risultanti dall’unione di più amminoacidi legati tra loro tramite un legame peptidico. Da un punto di vista spaziale le catene cheratiniche sono disposte a elica a formare una struttura tridimensionale.

La lana di pecora sarda è entrata a fare parte di una serie di prodotti utilizzati per il disinquinamento in situ di idrocarburi. In particolare quello dovuto a sversamenti accidentali. Il prodotto presentato nel 2016 è frutto di una collaborazione tra l’Università di Cagliari (dipartimenti di Scienze Biomediche e di Ingegneria Sanitaria) e la società Geolana. Il principio di funzionamento è quello di lavorare la lana creando delle microcelle adatte ad essere adoperate come habitat da microrganismi in grado di degradare i prodotti petroliferi. Il prodotto può poi essere confezionato sotto forma di “salsicciotti “ assorbenti (forma piuttosto diffusa anche per prodotti a base di enzimi) che vengono posti come barriere assorbenti nelle aree marine da bonificare.

Il principio in ultima analisi ricorda quello dei sistemi a biomassa adesa sia di vecchia concezione (biodischi) che di quelli più recenti (MBRR- Moving-Bed Biofilm Reactor). Va anche ricordato che negli anni si sono sperimentati diversi sistemi di filtrazione per esempio di aria proveniente da locali di trattamento di fanghi con l’utilizzo di biofilitri. Il materiale di riempimento poteva essere costituto da corteccia di alberi, ma anche da gusci di cozze, che negli anni si sono utilizzati in diversi impianti di depurazione proprio per questo scopo.

http://www.infonodo.org/node/12115

Ritornando alla lana e al suo recupero, destinandola alla depurazione delle acque, una notizia recente è stata pubblicata pochi giorni fa, il 10 Gennaio 2018 sul quotidiano “La Stampa”.

La notizia si riferisce a sperimentazioni in corso presso il centro ricerche Smat a Torino. Il titolo dell’articolo è : “Così gli scarti delle lane rendono l’acqua più sicura”.

Scarti della lavorazione della lana, opportunamente trattati come precisato dalla società per bocca del suo presidente Paolo Romano, utilizzati per la rimozione di metalli.

In particolare si tratterebbe di produrre delle cartucce di lana pressata per sostituire processi di osmosi inversa. Questo per diminuire i costi e per facilitare le manutenzioni, che a loro volta incido dal punto di vista economico. Per quanto riguarda i risultati, relativamente all’arsenico l’articolo indica una riduzione di concentrazione da valori iniziali pari a 2000 microgrammi/litro, fino ad arrivare ad una concentrazione di 10 microgrammi litro.

Nell’articolo è indicata anche l’intenzione di estendere le sperimentazioni su altri metalli, quali zinco, nichel, cadmio e cromo esavalente.

In attesa di notizie più precise, credo occorra ricordare alcune cose. Normalmente nelle acque superficiali l’arsenico è presente nella forma pentavalente, come in AsO43-, cioè lo stato ossidato +5.

Su questa forma il trattamento ad osmosi inversa riesce a trattenere fino al 90% dell’arsenico. Ma è inefficace per il trattamento dell’arsenico in forma ridotta come in AsO33- , cioè lo stato ossidato +3. Occorre quindi essere sicuri che tutto l’eventuale arsenico in questione sia eventualmente ossidato a pentavalente. In caso contrario occorre prevedere di utilizzare ossidanti usualmente impiegati (permanganato di potassio, acqua ossigenata o reattivo di Fenton.)

Nei processi di osmosi inversa occorre per eliminazione di arsenico occorre verificare il problema dello sporcamento delle membrane. Ho trattato il problema dal punto di vista dell’osmosi. Potrebbe essere utilizzata eventualmente la tecnica dell’adsorbimento, ma non mi è chiaro come si potrebbero utilizzare allumina o idrossido di ferro sullo strato di lana che fungerebbe da letto di riempimento. Perché per esempio utilizzando allumina occorre a volte addizionare l’acqua di acido e successivamente neutralizzarla per la rigenerazione del filtro di adsorbimento.

In letteratura si trovano lavori sperimentali che trattano della rimozione dell’arsenico con metodi di questa concezione.

Modificando la struttura delle piume di pollo e verificando sperimentalmente che la cheratina risulterebbe particolarmente efficace nell’assorbimento dell’arsenico.

(RSC Adv. , 2013,3,20800)

Un altro lavoro sperimentale di ricercatori italiani che indica come efficienti agenti di rimozione dell’arsenico nelle acque di falda la chitina ed il chitosano. Ipotizzandone anche l’uso in medicina come nano particella naturale, per i veicolare il triossido di arsenico nei tessuti, ad uso chemioterapico.

(Mars. Drugs 2010 , 8,1518-1525; doi: 10.3390/md 8051518)

Sarà interessante verificare in ogni caso il procedere di questa sperimentazione torinese. Se risulterà promettente sarà un deciso passo in avanti verso recupero di materiali e diminuzione di rifiuti. E in ultima analisi il rilancio di tecniche di filtrazione che a loro tempo furono le prime (ed è intuitivo pensarlo) utilizzate nella purificazione delle acque.

Altra considerazione da fare: utilizzare le materie seconde, studiarne le potenzialità nell’ottica dell’applicazione concreta dell’economia circolare.

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