Con l'onere della rimozione dei PFAS dall'acqua potabile ora interamente a carico degli impianti di trattamento delle acque, le aziende di servizi pubblici si stanno affrettando a mettere in atto sistemi di trattamento. Il tempo stringe: entro giugno 2029 gli impianti pubblici di trattamento delle acque dovranno raggiungere livelli di PFAS non superiori a 4 parti per trilione per due PFAS comuni (PFOA e PFOS) e 10 parti per trilione per altri 3 (PFHxS, PFNA e HFPO-DA). Inoltre, le miscele di PFAS contenenti almeno due o più di PFHxS, PFNA, HFPO-DA e PFBS sono regolamentate utilizzando un indice di pericolo MCL per tenere conto dei livelli combinati di questi PFAS nell'acqua potabile.

Con tali vincoli temporali, gli operatori degli impianti potrebbero ritenere di non avere tempo sufficiente per condurre un progetto pilota sui PFAS, ma non è così. Dato il notevole investimento richiesto dalle nuove tecnologie di trattamento, è fondamentale che gli impianti prendano le decisioni giuste per evitare di ritrovarsi con attrezzature costose che non consentono di raggiungere la conformità o che comportano costi di trattamento dell'acqua superiori al dovuto. Mentre il settore continua ad approfondire le conoscenze su come trattare i PFAS con fonti idriche molto diverse tra loro, uno studio pilota sui PFAS è l'unico modo per progettare un sistema che sia economico, soddisfi le esigenze specifiche dell'impianto e possa garantire la conformità entro la scadenza del giugno 2029. Attraverso la sperimentazione, gli impianti possono ottimizzare un sistema e ridurre il costo totale di proprietà.

In sostanza, la fase pilota riduce gran parte del rischio finanziario associato all'installazione di un nuovo sistema di trattamento in quattro modi principali.

In primo luogo, un progetto pilota tiene sotto stretto controllo la qualità dell'acqua e può segnalare contaminanti e composizione chimica di cui l'impianto non era a conoscenza. Con progetti pilota più lunghi, i problemi sconosciuti e “lenti ad apparire” si riveleranno, offrendo al team di progettazione l'opportunità di garantire che il sistema su larga scala sia in grado di trattare tali problemi. Nel contesto della rimozione dei PFAS a catena corta rispetto a quelli a catena lunga, questo aspetto è particolarmente rilevante perché non tutte le tecnologie sono in grado di rimuovere entrambi i tipi in modo ugualmente efficace.

In secondo luogo, un progetto pilota offre al personale operativo la possibilità di interagire con la tecnologia per capire se è adatta al loro protocollo, ai vincoli di spazio e ad altre caratteristiche specifiche del sito e del personale.

In terzo luogo, un progetto pilota fornisce una previsione accurata della frequenza con cui sarà necessario sostituire i mezzi di filtraggio. Questa voce di bilancio è un elemento importante del costo totale di proprietà e può essere compresa appieno solo sottoponendo i mezzi di filtraggio alle condizioni locali per un certo periodo di tempo.

Infine, un progetto pilota offre all'impianto un'opportunità speciale a basso rischio per testare qualcosa di nuovo. Le innovazioni nel trattamento delle acque hanno raggiunto livelli senza precedenti e, attraverso i progetti pilota, gli impianti possono scoprire un prodotto superiore che funziona bene e riduce i costi.

Se una di queste decisioni viene presa in fretta e senza un progetto pilota, l'impianto potrebbe finire per spendere milioni di dollari nel corso della vita utile dell'attrezzatura.

Quando il tempo è essenziale, un progetto pilota della durata di tre-sei mesi può fornire alcuni dati. Tuttavia, le informazioni ricavate da un progetto pilota di breve durata dovranno essere estrapolate e probabilmente non forniranno indicazioni chiave. Idealmente, un progetto pilota dovrebbe durare dai 12 ai 18 mesi, un periodo solitamente sufficiente per esaurire completamente il mezzo iniziale e registrare un intero anno di cambiamenti nell'acqua, riducendo al minimo la possibilità di picchi di contaminazione imprevisti (come quelli che si verificano stagionalmente o in modo irregolare a causa di condizioni meteorologiche estreme o attività industriali occasionali nelle vicinanze). Un insegnamento fondamentale è l'esposizione di un impianto a specifici composti PFAS, poiché esistono differenze nell'approccio alla rimozione dei PFAS a catena corta rispetto a quelli a catena lunga.

Man mano che il settore del trattamento delle acque apprende di più su come trattare i PFAS, investire tempestivamente in un programma pilota è fondamentale per il successo.

Un progetto pilota PFAS inizia solitamente con un profilo idrico completo che include un'analisi dell'acqua, l'individuazione dei contaminanti, la valutazione di altre tecnologie già presenti in loco che potrebbero essere utilizzate per il pretrattamento, la valutazione dei limiti di spazio e il calcolo del volume d'acqua che necessita di trattamento ora e nel prossimo futuro. Questo profilo rivela dati preziosi che aiuteranno a prendere le decisioni migliori in ogni fase.

Un altro aspetto da considerare durante la fase di profilazione dell'acqua è la scoperta di PFAS non regolamentati nel campione d'acqua. Se i primi PFAS rilevati sono quelli non regolamentati, i clienti dovranno decidere come procedere: preoccuparsi solo dei PFAS regolamentati o trattarli tutti per anticipare le normative future.

Va notato che un'analisi dell'acqua effettuata una sola volta è solo un'istantanea e non coglie i cambiamenti nell'acqua nel corso di un anno. Si consiglia agli operatori degli impianti di segnalare i cambiamenti noti dovuti alla stagionalità e altre osservazioni recenti in condizioni meteorologiche estreme per ottenere una comprensione totale delle sfide presentate dall'acqua specifica di un impianto. Continuare ad analizzare la qualità dell'acqua durante tutta la fase pilota è una buona pratica che può fornire un quadro più accurato delle esigenze di un impianto in relazione ai contaminanti.

Le soluzioni attualmente più diffuse per la rimozione dei PFAS sono il carbone attivo granulare (GAC) e la resina a scambio ionico (IX).

Il carbone attivo granulare (GAC) è una tecnologia collaudata da tempo per la rimozione dei contaminanti, con una forte accettazione sul mercato e bassi costi di esercizio. In grado di ridurre i PFAS a livelli non rilevabili, il GAC funziona al meglio con i PFAS a catena lunga. Rispetto all'IX, è più efficace nella rimozione di ulteriori contaminanti organici e sottoprodotti della disinfezione. Con 10-20 minuti, il suo tempo di contatto a letto vuoto (EBCT) è più lungo dell'IX e la velocità di filtrazione (velocità lineare) è inferiore, il che significa che l'apparecchiatura avrà un ingombro maggiore e serbatoi più alti rispetto all'IX, il che aumenta le spese iniziali di capitale.

Lo scambio ionico (IX) utilizza un mezzo resinoso anionico che agisce specificamente sui PFAS, poiché l'IX è caricato negativamente per attrarre la “testa” caricata positivamente dei composti PFAS. Offre una migliore rimozione dei PFAS a catena corta e lunga rispetto al GAC e può ridurre i PFAS a livelli non rilevabili (fino al 99,99% di rimozione) utilizzando un EBCT molto breve (2-3 minuti), consentendo un'installazione più piccola e una spesa di capitale ridotta. Questo mezzo monouso offre la durata più lunga nel suo genere sul mercato.

Sia con IX che con GAC, il materiale esaurito deve essere rimosso e inviato fuori sede per la distruzione termica, che attualmente è l'opzione più comune per la distruzione dei PFAS.

Il design dei serbatoi è una parte importante del trattamento, soprattutto perché influisce sul grado di utilizzo dei mezzi. Le nuove innovazioni nel design dei serbatoi offrono un maggiore utilizzo dei mezzi senza sacrificare la facilità di ispezione dei mezzi e dei serbatoi.

Sebbene sia difficile dimostrare l'idraulica su larga scala che può essere influenzata dai design degli ingressi e dei drenaggi inferiori nei serbatoi a pressione utilizzati per contenere i media, è importante comprendere come il fornitore progetta le proprie attrezzature su larga scala in modo che qualsiasi media scelto venga utilizzato in modo efficiente e senza cortocircuiti, che riducono la durata dei media e aumentano i costi.

Da oltre 25 anni, De Nora è all'avanguardia nella produzione di prodotti per la rimozione della contaminazione dell'acqua con le sue soluzioni SORB Contaminant Removal Solutions, sviluppando competenze che hanno fornito una solida base per i sistemi di mitigazione PFAS dell'azienda e mostrando ai clienti come rimuovere i PFAS dall'acqua.

Aiutare le aziende di servizi pubblici a rimuovere i PFAS dall'approvvigionamento idrico riducendo al minimo le spese di capitale e operative è diventato un obiettivo centrale della ricerca e sviluppo di De Nora. Attraverso continue innovazioni, De Nora sta definendo lo standard per il futuro del trattamento delle acque, consentendo alle aziende di servizi pubblici di garantire la sicurezza dell'acqua e dell'ambiente sfruttando al massimo le proprie risorse finanziarie.

De Nora collabora con i clienti per soddisfare le loro esigenze più urgenti, avendo contribuito a decine di migliaia di installazioni in tutto il mondo grazie a decenni di esperienza e competenze specifiche in materia di contaminanti tradizionali ed emergenti come PFAS, 1,4-diossano, microinquinanti e DBP.

L'esclusivo design dei serbatoi De Nora consente agli impianti di trattamento delle acque di risparmiare sulle spese in conto capitale grazie a costi di installazione e di acquisto dei materiali filtranti inferiori, nonché sulle spese operative grazie a una riduzione degli oneri di manutenzione e a un utilizzo ottimizzato dei materiali filtranti che ne prolunga la durata e richiede tempi di fermo meno frequenti.

Con l'inasprimento delle normative federali in materia di rimozione dei PFAS, De Nora si impegna a collaborare con gli impianti di trattamento per aiutarli a soddisfare le crescenti esigenze del settore.