Complesso di operazioni eseguite per consentire sia
l'utilizzazione di sostanze altrimenti non idonee (per la presenza di
impurità di varia natura), sia lo scarico, a un tasso di impurità
non pericoloso, di sostanze rese altamente inquinate e inquinanti da processi e
trattamenti cui sono state sottoposte. Il problema dell'inquinamento ha reso
necessario lo sviluppo di una tecnologia atta a contenere al massimo la
degradazione ambientale artificiale. Da questo filone di ricerche e di studi ha
tratto giovamento anche il settore relativo alla
d. Anche la legislazione
si è adeguata, diventando molto più severa con la promulgazione di
norme che intendono soprattutto prevenire l'inquinamento e i danni all'ambiente
naturale e prescrivendo l'adozione di tutti gli accorgimenti tecnici idonei a
ridurre o ad annullare qualsiasi contaminazione. I primi processi di
d.
si sono occupati del trattamento dei gas, in particolare dell'aria, per
eliminarne eventuali polveri in sospensione e hanno trovato applicazione
specialmente nel settore minerario; i trattamenti riguardanti l'acqua, invece,
hanno acquistato un ruolo più significativo negli ultimi decenni, dato
che il costo della sua utilizzazione diventa sempre più oneroso. La
necessità dei processi industriali di aumentare i rendimenti e di
diminuire i costi ha portato, grazie allo sviluppo delle tecniche di
d.
al recupero, in forma di sottoprodotti, di una notevole quantità dei
residui di lavorazione e, soprattutto per quelle lavorazioni industriali che
impiegano largamente l'acqua, è divenuta una pratica sempre più
diffusa studiare e progettare impianti che ne consentano un efficace riciclo. La
d. si ottiene separando dal mezzo trattato, in genere un fluido o un gas,
le sostanze che ne determinano l'impurità. Esistono svariati tipi di
d. che utilizzano processi fisici e/o chimici a seconda della natura del
mezzo e delle sostanze da eliminare. ║
D. degli aeriformi: viene
effettuata sia per eliminare sostanze nocive (per esempio, per rendere l'aria
nuovamente respirabile, integrando questa operazione con quelle di
condizionamento e di climatizzazione), sia per recuperare alcune sostanze tra
quelle che vi sono state liberate durante determinate fasi di lavorazione, se
queste hanno un valore tale da giustificare la spesa che il loro recupero
comporta. In molte attività industriali si verifica la dispersione
nell'aria di una notevole quantità di polveri trascinate da gas o da
fumi. Queste vanno abbattute per impedire l'inquinamento atmosferico, ma in
alcuni casi può risultare vantaggioso anche il loro recupero, come ad
esempio avviene in campo siderurgico: le polveri lasciate dai gas di altoforno,
una volta abbattute e agglomerate, vengono nuovamente caricate nell'altoforno.
L'abbattimento delle polveri disperse in un aeriforme si definisce
depolverazione o
depolverizzazione e si ottiene con
apparecchiature studiate in funzione della natura dei gas o dei fumi da
trattare, della loro temperatura, delle caratteristiche fisiche e chimiche delle
polveri, della loro granulometria, concentrazione e del loro valore intrinseco.
Tra i depolverizzatori più comuni rientrano gli elettrofiltri, le torri
di abbattimento a getto liquido e i cicloni. Nell'industria mineraria si usano
speciali maschere antipolvere che però non assicurano un'efficace difesa
in presenza di polveri molto fini. È pertanto assolutamente necessario,
nei cantieri sotterranei, assicurare un'attiva ventilazione, capace di asportare
le polveri dannose; in questi casi la ventilazione può essere integrata
ricorrendo a camere a polvere o a cicloni. Per eliminare sostanze nocive, allo
stato gassoso, presenti in un aeriforme, si ricorre all'assorbimento su filtri
di carbone attivo o di gel di silice o di allumina; in altri casi si utilizzano
assorbenti liquidi specificamente attivi nei riguardi del componente da
allontanare. Per l'eliminazione del solfuro di idrogeno, dei composti solforati
organici, dell'anidride solforosa vi è il processo di desolforazione.
║
D. dell'acqua: viene condotta con tecniche diverse a seconda del
tipo di acqua trattata e delle finalità che si vogliono raggiungere
(acqua da destinarsi a usi potabili e igienici, industriali o all'irrigazione).
Il trattamento delle acque industriali e urbane riveste un'importanza basilare
poiché vi è una crescente richiesta di acqua con particolari
requisiti di purezza, tanto che le fonti che precedentemente assicuravano il
rifornimento idrico non solo risultano insufficienti ma in parte sono rese
inutilizzabili dall'inquinamento. Questo è imputabile allo scarico nei
bacini idrici, nel sottosuolo e in mare delle acque di rifiuto non depurate, sia
di quelle smaltite dalle industrie sia di quelle utilizzate dalla popolazione
per usi potabili e igienici, in quanto ormai, a causa delle sostanze chimiche
impiegate per usi domestici, le acque luride municipali hanno una composizione
simile a quella degli affluenti industriali. La quantità di acqua
altamente inquinata scaricata nei corsi d'acqua è tale ormai da non
consentire in molti casi l'autodepurazione degli stessi con conseguente
riduzione delle possibilità di prelievo di acque direttamente
utilizzabili. Per quanto riguarda le acque destinate ad essere utilizzate in
lavorazioni, processi e cicli industriali, esse devono presentare determinate
caratteristiche chimiche, fisiche e anche batteriologiche, a seconda degli
impieghi cui sono destinate e pertanto le tecniche di
d. variano di
conseguenza; le acque destinate a usi civili subiscono invece una serie ben
definita di trattamenti. Nell'ambito della
d. delle acque destinate ad
usi industriali, la separazione di sostanze in sospensione si può
ottenere per
sedimentazione e
decantazione delle acque in larghi
bacini, aventi anche funzioni di polmoni di riserva, allo scopo di consentire il
deposito delle particelle di diametro superiore a 1/200 di mm; per
coagulazione e
flocculazione in larghi bacini debolmente agitati,
mediante trattamento chimico con agenti coagulanti, come allume, silice attiva,
polielettroliti, che causano la precipitazione delle particelle solide
più fini; per
filtrazione su letti di sabbia con granulati del
diametro di 0,5 mm circa o su letti di ghiaia, sabbia e carbone attivo.
Un'operazione piuttosto comune è l'eliminazione della durezza, permanente
e temporanea, dell'acqua, ossia l'operazione di
addolcimento (detta anche
decalcificazione e
dolcificazione); la durezza temporanea è
eliminata ricorrendo ad aerazione intensa o a trattamento con acqua di calce,
mentre i solfati e i cloruri di calcio e di magnesio, responsabili della durezza
permanente, vengono trasformati per reazione con calce e soda in carbonato di
calcio e in idrossido di magnesio e lasciati precipitare. Per l'allontanamento
dei sali di ferro e di manganese si trattano le acque con permutite al
manganese, ottenendo così la precipitazione di questi sali, trasformati
in ossidi idrati di ferro e di manganese; la permutite viene periodicamente
rigenerata con permanganato di potassio. Gli stessi risultati si possono
ottenere anche ricorrendo a resine scambiatrici di ioni: le resine a scambio
cationico eliminano la durezza delle acque consentendo una maggiore
velocità di scambio rispetto al sistema alla permutite, mentre le resine
a scambio ionico acide e basiche, permettendo l'eliminazione di silicati,
fosfati, fluoruri e solfati, consentono di ottenere acque quasi completamente
demineralizzate. Acqua quasi del tutto demineralizzata si ottiene anche col
processo elettrolitico o elettro-osmotico (non si elimina però la silice
colloidale, che solitamente non dà inconvenienti; qualora però per
condizioni di esercizio particolari, come vapore ad alta pressione nelle
turbine, ci sia il rischio di formazione di depositi notevoli, si può
procedere alla desilicatizzazione con sostanze capaci di fissare la silice come
silicato insolubile, o che idrolizzandosi formano composti capaci di
assorbirla). Per neutralizzare le acque acide si ricorre ad aggiunte di
carbonato di sodio e di fosfato trisodico; quest'ultimo agisce come tampone nel
caso di un eventuale eccesso nell'immissione di soda, che potrebbe favorire la
cosiddetta
fragilità caustica (la perdita di duttilità
delle lamiere per corrosione intercristallina). La
d. di acque
particolarmente ricche di gas (
degassamento) riguarda principalmente
l'eliminazione del biossido di carbonio (
decarbonatazione) e
dell'ossigeno. I processi più usati impiegano sia mezzi fisici (ad
esempio il riscaldamento fino all'ebollizione dell'acqua, poiché la
solubilità di un gas in un liquido si annulla all'ebollizione), sia mezzi
chimici (ad esempio il trattamento con calce per la decarbonatazione, il
passaggio dell'acqua su ferro suddiviso per fissare l'ossigeno, l'immissione di
idrazina che reagendo con l'ossigeno dà azoto e acqua). Lo scopo del
post-trattamento delle acque industriali è anche quello di impedire la
formazione di alghe e a tal fine si può ricorrere all'aggiunta di
composti organici del mercurio o del cloro. Per quanto riguarda la
d.
delle acque di rifiuto, i trattamenti a cui vengono sottoposti gli affluenti
urbani presentano una successione che ormai può considerarsi codificata.
Le acque subiscono una prima grossolana
filtrazione con griglie, che
consente di separare i corpi solidi con granulometria superiore a 0,2 mm; segue
poi una fase di
sedimentazione che avviene in larghi bacini: sul fondo si
depositano i fanghi, mentre in superficie si raccolgono le sostanze grasse e
oleose. Queste ultime possono essere allontanate tramite un processo di
disoliazione per elettroforesi o per flocculazione indotta da gel
assorbenti di idrossidi di alluminio e di ferro o per passaggio lento su un
letto di carbone attivo. La fase successiva ha lo scopo di ottenere una veloce
degradazione biologica del materiale organico presente nelle acque mediante
intensa
ossigenazione (in un letto filtrante di ghiaia grossolana per
insufflazione in controcorrente al liquame che scende o in contattori di gas
liquidi fortemente agitati, insufflando aria arricchita con ossigeno).
Successivamente le acque vengono sottoposte a un processo di
coagulazione
(per trattamento chimico con agenti coagulanti), al fine di consentire la
precipitazione delle particelle colloidali, seguito da un periodo di
sedimentazione. Le operazioni che completano il processo di
d.
sono: la
filtrazione su letti di sabbia per asportare le più
piccole quantità di solidi sospesi, l'
adsorbimento su carbone
attivo per eliminare colore, odore, sapore, a la
flottazione con agenti
tensioattivi per l'asportazione delle sostanze detergenti, a la
clorazione, la
deionizzazione e, volendo ottenere acqua potabile,
tutte le altre tecniche impiegate per la
dissalazione delle acque marine.
La
d. delle acque industriali di scarico non segue processi
standardizzati, ma viene eseguita con metodologie diverse a seconda degli
inquinanti presenti. Utilizza le stesse tecniche di
d. valide per gli
scarichi urbani, per quanto riguarda i materiali sospesi e organici, mentre si
differenzia sensibilmente per l'eliminazione di inquinanti particolari, come
metalli pesanti o composti organici non biodegradabili, o quando l'acqua risulti
notevolmente acida, basica o molto calda. ● Dir. - I problemi posti alla
collettività dal crescente inquinamento delle acque, prodotto soprattutto
dagli scarichi industriali, e l'inadeguatezza delle leggi vigenti, hanno reso
necessaria l'adozione di una più precisa e severa normativa, per la
tutela della salute pubblica e dell'ambiente, disciplinando gli scarichi di
qualsiasi tipo. Nonostante la presentazione, nel corso degli anni, di numerosi
progetti di legge, il dibattuto problema della salvaguardia dall'inquinamento
delle acque, marittime e interne, di superficie e sotterranee, non ha comportato
una ben definita regolamentazione giuridica sino all'approvazione della legge n.
319 del 10.5.1976, nota come legge Merli, dal nome del suo presentatore,
modificata successivamente dalle leggi 8.10.1976 n. 690 e 23.12.1979 n. 650.
Stabilito che, per scarico, deve intendersi ogni versamento continuativo di
rifiuti provenienti da un insediamento civile o produttivo, la legge sanciva
l'obbligatorietà di depurare i liquami di scarico, stabilendo limiti di
tollerabilità, sulla base di un'apposita tabella. Tenuto conto della
difficoltà di adeguare, entro breve tempo, gli scarichi alle prescrizioni
della nuova normativa, era previsto un progressivo adeguamento degli impianti di
d., per cui le sanzioni previste per i trasgressori non avevano
applicazione immediata. Le diverse e divergenti interpretazioni sugli indici di
tollerabilità, le deroghe accordate e le successive proroghe dei termini
di scadenza, per la piena applicazione della legge, hanno finito col favorire le
trasgressioni e col rendere di fatto largamente inapplicata la legge del 1976.
Una nuova legge, n. 62 del 5.3.1982, ha demandato maggiori responsabilità
alle Regioni in materia di approvazione dei limiti di accettabilità,
della regolamentazione e della scelta delle zone idonee allo smaltimento dei
fanghi e liquami residuati da lavorazioni industriali o da processi di
d.
Nel 1991 è stata emanata la direttiva 271 che disciplina il trattamento
delle acque reflue urbane.
Rappresentazione grafica di un impianto di depurazione industriale