Un filtro scrubber in polipropilene (PP) per il trattamento di aria contenente PFOA (acido perfluoroottanico) e altri PFAS opera come una torre di lavaggio a umido (wet scrubber) ad altissima resistenza chimica.
I PFOA sono composti organici persistenti e altamente stabili. Quando si trovano nei flussi aeriformi industriali, sono spesso associati a vapori acidi, nebbie calde o micro-particolato trascinato.
Il Meccanismo di Funzionamento
Il processo si sviluppa attraverso cinque fasi principali:
1 Ingresso dell’aria contaminata: L’aria satura di vapori o micro-particelle di PFOA viene aspirata dal basso e spinta all’interno della torre verticale.
2 Contatto nel letto di riempimento (Packing Media): All’interno dello scrubber sono presenti corpi di riempimento plastici (anch’essi spesso in PP). Questi elementi rompono il flusso d’aria e offrono un’enorme superficie di contatto chimico.
3 Lavaggio in controcorrente: Dalla cima della torre, appositi ugelli spruzzano continuamente il liquido di lavaggio verso il basso. L’aria sale mentre il liquido scende: in questo modo il PFOA e i composti chimici associati vengono intercettati, bagnati e inglobati nella fase liquida.
4 Separazione delle gocce (Demister): Prima che l’aria pulita esca dal tetto dello scrubber, attraversa un separatore di gocce a pacco alveolare. Questo sistema trattiene le micro-goccioline di liquido contaminate rimaste sospese, facendole precipitare sul fondo.
5 Ricircolo e spurgo: Il liquido di lavaggio si deposita in una vasca sul fondo. Viene costantemente pompato di nuovo agli ugelli. Poiché il PFOA non si degrada facilmente nell’acqua, il liquido deve essere periodicamente spurgato e inviato a impianti di trattamento dedicati (come filtri a carboni attivi specifici o resine a scambio ionico per PFAS).
Perché si usa proprio il Polipropilene (PP)?
L’uso del polipropilene non è casuale ed è strettamente legato alla natura dei processi in cui sono coinvolti i PFOA:
- Resistenza a sostanze chimiche aggressive: La produzione o l’uso di PFOA è spesso accompagnato da emissioni fortemente acide (es. acido fluoridrico o composti fluorurati) o alcaline. I metalli comuni si corroderebbero rapidamente, mentre il PP garantisce una resistenza chimica eccezionale.
- Idrofobicità superficiale: Il polipropilene riduce l’adesione e l’incrostazione di tensioattivi fluorurati stabili sulle pareti interne dello scrubber e sui corpi di riempimento.
- Resistenza termica stazionaria: Regge temperature di esercizio industriali standard (fino a circa 80-90°C), ideali per i fumi di processo caldi.
Una nota tecnica fondamentale per i PFAS
Mentre lo scrubber a umido è eccellente per abbattere la temperatura, condensare i vapori ed eliminare la componente particolata o le nebbie acide legate al PFOA, l’efficienza di assorbimento del PFOA puramente gassoso nella sola acqua può essere limitata se non si usano additivi chimici idonei nel liquido o se non si prevede un sistema di post-trattamento.Per questa ragione, lo scrubber in PP viene solitamente impiegato come primo stadio di purificazione per proteggere e ottimizzare i successivi stadi di filtrazione a secco (come i letti a carbone attivo o adsorbenti specifici per PFAS), che completeranno la cattura molecolare del PFOA.
Concentrazione stimata o la portata d’aria da trattare
Portata d’aria (Volume)
- Piccoli impianti / Laboratori / Cabine di rivestimento localizzate: Le portate sono solitamente contenute, comprese tra 1.000 e 5.000 m³/h. In questi contesti si utilizzano scrubber compatti, spesso monoblocco.
- Grandi impianti di produzione chimica o finitura tessile/galvanica: La portata può variare dai 10.000 fino a oltre 50.000 m³/h per convogliare le aspirazioni di intere linee produttive. In questo caso, le torri in polipropilene hanno diametri importanti (anche superiori ai 2-3 metri) per garantire il corretto tempo di contatto senza generare perdite di carico eccessive.
Concentrazione di PFOA nelle emissioni
- Flussi di processo diretti (Alta concentrazione): Nei punti di emissione diretta (es. sfiati di reattori o forni di sinterizzazione del PTFE), le concentrazioni di PFAS/PFOA possono essere nell’ordine dei mg/m³ (milligrammi per metro cubo), spesso accompagnate da elevate quantità di nebbie acide o particolato.
- Aria ambiente / Aspirazioni generali (Bassa concentrazione): Nei sistemi di ventilazione generale dei capannoni, le concentrazioni scendono nell’ordine dei µg/m³ (microgrammi per metro cubo) o ng/m³ (nanogrammi).