La gestione delle risorse idriche è oggi una delle sfide più urgenti a livello globale. Secondo le stime delle Nazioni Unite, entro il 2030 la domanda di acqua dolce potrebbe superare l’offerta del 40%. A questo scenario già critico si aggiunge l’impatto del cambiamento climatico, che modifica i cicli delle precipitazioni, e quello dell’inquinamento, che rende inutilizzabili vaste quantità di acqua.
In questo contesto, le tecnologie di depurazione svolgono un ruolo decisivo. Non si tratta più soltanto di smaltire le acque reflue, ma di trasformarle in una risorsa riutilizzabile, riducendo gli sprechi e garantendo la sostenibilità dei cicli produttivi.
Tra le soluzioni più avanzate si collocano le tecnologie AOP (Advanced Oxidation Processes), o processi ossidativi avanzati, in grado di eliminare anche gli inquinanti più complessi e favorire il riuso dell’acqua in sicurezza. Questo articolo approfondisce il funzionamento degli AOP, le loro applicazioni e i benefici che apportano alla sostenibilità ambientale ed economica.
Depurazione e sostenibilità: il quadro attuale
L’Italia è tra i Paesi europei con i più alti consumi idrici pro capite: oltre 220 litri al giorno per abitante, secondo ISTAT. A ciò si aggiunge l’uso massiccio di acqua nei settori agricolo e industriale, che rappresentano oltre l’80% dei prelievi complessivi.
Acque reflue: da problema a risorsa
Tradizionalmente, le acque reflue erano considerate uno scarto da eliminare. Oggi, invece, sono viste come una risorsa da valorizzare: se depurate correttamente, possono essere reimmesse nei cicli produttivi o utilizzate in agricoltura, riducendo la pressione sulle falde acquifere.
Normative ambientali
L’Unione Europea ha definito standard sempre più stringenti per il trattamento delle acque, puntando al riuso e alla riduzione degli sprechi. La direttiva 2020/741 stabilisce criteri minimi per il riutilizzo delle acque reflue in agricoltura, spingendo così gli Stati membri a investire in tecnologie innovative.
Cosa sono le tecnologie AOP
Gli Advanced Oxidation Processes (AOP) sono processi di trattamento delle acque basati sulla generazione di specie ossidanti altamente reattive, in particolare i radicali ossidrilici (•OH). Questi radicali hanno un potenziale di ossidazione superiore a quello del cloro e di altri ossidanti tradizionali, consentendo di degradare anche composti organici persistenti e microinquinanti.
Principi scientifici
Il radicale ossidrilico è in grado di reagire rapidamente con una vasta gamma di sostanze, rompendo legami chimici complessi e trasformandoli in composti più semplici e meno pericolosi, fino alla completa mineralizzazione in acqua e anidride carbonica.
Principali tipologie di AOP
- Ozono (O₃): potente ossidante, usato da solo o in combinazione con perossido di idrogeno.
- UV/H₂O₂: utilizza la radiazione ultravioletta per attivare il perossido di idrogeno, generando radicali ossidrilici.
- Fotocatalisi eterogenea: impiega semiconduttori come il biossido di titanio (TiO₂), attivati dalla luce UV.
- Processi elettrochimici: generano specie ossidanti direttamente tramite reazioni elettrolitiche.
Applicazioni delle AOP nel trattamento delle acque reflue
Settore industriale
Le AOP trovano applicazione in numerosi comparti industriali:
- Farmaceutico e chimico: eliminazione di residui di farmaci e sostanze organiche complesse.
- Agroalimentare: riduzione della carica organica e degli odori.
- Tessile: abbattimento dei coloranti sintetici, difficili da rimuovere con metodi convenzionali.
Acque urbane
Le AOP sono sempre più utilizzate nei sistemi di depurazione municipali, in particolare per la rimozione di microinquinanti emergenti come pesticidi, solventi e composti farmaceutici, che sfuggono ai trattamenti biologici tradizionali.
Bonifica ambientale
Queste tecnologie vengono impiegate anche per il trattamento delle acque sotterranee contaminate da solventi clorurati o idrocarburi, con risultati molto promettenti.
Vantaggi delle tecnologie AOP
Efficienza di rimozione
I radicali ossidrilici hanno un potenziale di ossidazione di 2,8 V, superiore a quello del cloro (1,36 V) e dell’ozono (2,07 V). Ciò permette di degradare composti refrattari e sostanze tossiche che resistono ad altri trattamenti.
Riduzione dei residui tossici
A differenza dei trattamenti convenzionali, che possono generare sottoprodotti indesiderati, le AOP tendono a mineralizzare completamente gli inquinanti, riducendo il rischio di residui pericolosi.
Sostenibilità ambientale
Molti processi AOP utilizzano luce solare, ozono e perossido di idrogeno, riducendo l’impiego di sostanze chimiche di sintesi. Questo approccio si inserisce perfettamente nella logica della sostenibilità.
Riduzione degli sprechi idrici
L’elevata capacità depurativa consente di ottenere acqua di qualità sufficiente per essere riutilizzata, trasformando lo scarto in risorsa.
AOP e riduzione degli sprechi idrici
Il ciclo virtuoso dell’acqua. Le AOP permettono di chiudere il ciclo dell’acqua: le acque reflue trattate possono essere reimmesse nei processi produttivi o usate per irrigazione, contribuendo a ridurre i prelievi da falde e corsi d’acqua.
Esempi concreti
- Nelle aziende alimentari, l’acqua trattata può essere riutilizzata per lavaggi industriali.
- Nell’industria tessile, può essere impiegata nei processi di tintura.
- Nei contesti urbani, l’acqua depurata può servire per irrigare aree verdi o alimentare reti antincendio.
Impatto economico
Il riuso delle acque trattate si traduce in risparmio economico: meno costi per l’approvvigionamento idrico e minori spese per lo smaltimento.
Per aziende e realtà produttive, adottare soluzioni di trattamento basate su AOP significa non solo rispettare le normative, ma anche ridurre gli sprechi idrici e migliorare la competitività in un contesto sempre più attento all’ambiente. In questo scenario, Iris si propone come partner tecnologico affidabile, capace di progettare e fornire impianti avanzati di depurazione basati su trattamenti ossidativi avanzati. Grazie a un approccio tecnico e personalizzato, Iris aiuta le aziende a trasformare le sfide ambientali in opportunità di crescita sostenibile.