Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) sono sostanze chimiche sintetiche inventate negli anni '40 e utilizzate da allora per realizzare rivestimenti e prodotti in fluoropolimero resistenti al calore, all'olio, alle macchie, al grasso e all'acqua. Le PFAS non si degradano naturalmente a causa del loro legame carbonio-fluoro altamente resistente (motivo per cui sono note come “sostanze chimiche eterne”). Le PFAS sono di tipo “a catena corta” o “a catena lunga”, a seconda della lunghezza della catena carboniosa di ciascuna molecola.

Sono state utilizzate nelle schiume antincendio e in migliaia di prodotti di consumo come pentole, imballaggi alimentari, indumenti idrorepellenti e prodotti per la cura personale.

I PFAS stanno rapidamente diventando una minaccia per la salute pubblica, con una crescente attività normativa a livello locale, statale e federale.

Il trattamento dei PFAS è diventato uno sforzo collettivo e le aziende idriche municipali e i loro ingegneri di riferimento in tutto il mondo stanno cercando attivamente risposte efficaci e convenienti alla domanda su come rimuovere i PFAS dall'acqua.

A causa del loro uso diffuso e della loro persistenza nell'ambiente, i PFAS sono presenti nel sangue di persone e animali in tutto il mondo. Esistono migliaia di PFAS diversi, alcuni dei quali sono stati utilizzati e studiati più di altri.

Studi scientifici hanno dimostrato che l'esposizione a determinati livelli di PFAS può causare:

• Effetti sulla riproduzione, come diminuzione della fertilità o aumento della pressione sanguigna nelle donne in gravidanza

• Effetti o ritardi nello sviluppo dei bambini, tra cui basso peso alla nascita, pubertà precoce, variazioni ossee o cambiamenti comportamentali

• Aumento del rischio di alcuni tumori, tra cui quelli alla prostata, ai reni e ai testicoli

• Riduzione della capacità del sistema immunitario di combattere le infezioni, compresa una ridotta risposta ai vaccini

• Interferenza con gli ormoni naturali dell'organismo

• Aumento dei livelli di colesterolo e/o rischio di obesità

Il PFAS nell'acqua potabile è un settore in cui la regolamentazione governativa è in continua crescita in tutto il mondo. Nell'aprile del 2024, l'EPA statunitense ha annunciato la versione definitiva del National Primary Drinking Water Regulation (NPDWR) per sei PFAS presenti nell'acqua potabile, stabilendo livelli massimi di contaminazione (MCL) legalmente applicabili per PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA e HFPO-DA.

Per le miscele di PFAS contenenti almeno due o più dei seguenti composti: PFHxS, PFNA, HFPO-DA e PFBS, la normativa utilizza un indice di pericolo MCL per tenere conto dei livelli combinati e concomitanti di questi PFAS nell'acqua potabile. L'EPA ha anche definito gli obiettivi di livello massimo di contaminanti (MCLG) basati sulla salute e non applicabili per questi PFAS.

Questo gruppo regolamentato di PFAS comprende sia i tipi a catena corta che quelli a catena lunga. La norma definitiva richiede:

• I sistemi idrici pubblici devono monitorare questi PFAS e hanno tempo fino al 2027 per completare il monitoraggio iniziale, seguito da un monitoraggio continuo della conformità. I sistemi idrici devono inoltre fornire al pubblico informazioni sui livelli di questi PFAS nell'acqua potabile a partire dal 2027.

• I sistemi idrici pubblici hanno tempo fino al 2029 per implementare soluzioni che riducano questi PFAS se il monitoraggio mostra che i livelli nell'acqua potabile superano questi MCL.

• A partire dal 2029, i sistemi idrici pubblici che hanno PFAS che superano gli MCL nell'acqua potabile devono adottare misure per ridurre i livelli di questi PFAS e devono notificare al pubblico la violazione.

L'EPA statunitense ha inoltre designato due composti PFAS a catena lunga, l'acido perfluoroottanoico (PFOA) e l'acido perfluoroottansolfonico (PFOS), come “sostanze pericolose” nell'ambito del programma federale Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act (CERCLA, noto anche come Superfund). Questa designazione consente all'EPA di regolamentare i PFAS nelle acque reflue; tuttavia, l'EPA ha indicato che, piuttosto che perseguire gli impianti municipali di trattamento delle acque reflue e altre strutture “passive” che non hanno creato PFAS né li hanno aggiunti alle acque reflue, si concentrerà sulla regolamentazione delle entità che hanno contribuito in modo significativo al rilascio di PFAS nell'ambiente, come i produttori di PFAS e coloro che utilizzano PFAS nei loro processi di produzione.

I divieti di produzione e utilizzo dei PFAS hanno iniziato ad emergere in tutto il mondo diversi anni fa da vari paesi, stati e organismi di regolamentazione. Alcuni di questi divieti sono già in vigore e molti altri entreranno in vigore entro il 2030.

Sì, esistono numerosi dati che dimostrano che i PFAS sono ampiamente diffusi nell'acqua potabile, motivo per cui è importante che i sistemi di approvvigionamento idrico imparino rapidamente come trattare i PFAS presenti nell'acqua.

Secondo gli ultimi dati dell'Agenzia per la protezione dell'ambiente (EPA), almeno 70 milioni di americani ricevono l'acqua da un sistema in cui sono stati rilevati livelli di PFAS che richiedono la segnalazione all'EPA. Uno studio condotto dall'U.S. Geological Survey (USGS) mostra che almeno il 45% dell'acqua del rubinetto della nazione contiene uno o più tipi di PFAS.

A livello mondiale, il 31% dei campioni di acque sotterranee e il 16% dei campioni di acque superficiali contenevano PFAS, secondo una ricerca pubblicata da Nature Geoscience.

Le soluzioni attualmente più diffuse per il trattamento dei PFAS nell'acqua sono lo scambio ionico (IX) e il carbone attivo granulare (GAC). Per determinare quale di queste sia l'opzione migliore in termini di costi di investimento e/o di esercizio, è necessario disporre di un profilo completo dell'acqua che includa un'analisi dell'acqua, l'individuazione dei contaminanti, la valutazione delle altre tecnologie già presenti in loco, la valutazione dei limiti di spazio e il calcolo del volume d'acqua che necessita di decontaminazione ora e nel prossimo futuro.

Scambio ionico (IX): utilizzando un mezzo sintetico in resina appositamente progettato per individuare i PFAS, l'IX è caricato positivamente per attrarre le particelle di PFAS. È più efficace del GAC nella rimozione dei PFAS a catena corta e lunga e può ridurre i PFAS a livelli non rilevabili (fino al 99,99% di rimozione) utilizzando un tempo di contatto a letto vuoto (EBCT) molto breve (2-3 minuti). L'EBCT breve consente un'installazione più piccola e quindi contribuisce a ridurre le spese in conto capitale.

Questo supporto monouso offre la durata più lunga nel suo genere sul mercato e, una volta esaurito, viene rimosso e inviato fuori sede per la distruzione termica (attualmente l'opzione più comune per la distruzione dei PFAS).

Carbone attivo granulare (GAC): tecnologia collaudata da tempo per la rimozione dei contaminanti, il GAC gode di un forte consenso sul mercato e ha bassi costi di esercizio. In grado anch'esso di ridurre i PFAS a livelli non rilevabili, il GAC funziona meglio con i PFAS a catena lunga e meno bene con quelli a catena corta rispetto all'IX. Tuttavia, rispetto all'IX, ha il vantaggio di poter rimuovere ulteriori contaminanti e sottoprodotti della disinfezione. Con 10-20 minuti, il suo EBCT è più lungo di quello dell'IX e richiede uno spazio maggiore, il che aumenta le spese in conto capitale. Come per l'IX monouso, i materiali esauriti devono essere rimossi e inviati all'incenerimento.

De Nora ha una profonda conoscenza del trattamento delle acque e delle modalità di trattamento dei PFAS, con decine di migliaia di installazioni in tutto il mondo, decenni di esperienza e competenze specifiche nei progetti pilota e nella bonifica dei PFAS. I partner ricevono un servizio eccellente durante l'intero rapporto, con vantaggi quali audit in loco per l'ottimizzazione dei sistemi esistenti, avviamento e formazione, garanzie di processo per la sostituzione dei media e sostituzione e rimozione complementari dei media.

Le offerte di De Nora per la rimozione dei PFAS sono sistemi su misura progettati per ottenere la conformità normativa per un'ampia gamma di esigenze di flusso e trattamento. De Nora offre sia IX che GAC per la rimozione dei PFAS in sistemi che massimizzano il tempo di attività, l'efficienza dei costi e la facilità di funzionamento.

Mentre le parti interessate smantellano gli strati della bonifica dei PFAS, De Nora si impegna a seguire ogni complicato filo conduttore fino a quando i PFAS non saranno più una minaccia per la salute umana e l'ambiente.