ELIMINAZIONE DEL FLUORO DALLE
ACQUE POTABILI
- di Zilio S.p.A. -
 Fondamenti di chimica-fisica
 Scelta del processo:
FLUOR - ANDEL
IL PROBLEMA
DEL FLUORO
 Il fluoro è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi, che ha
come simbolo F e come numero atomico il 9. È un gas alogeno di colore
giallognolo, velenoso, ed è l'elemento chimicamente più reattivo e con la
maggior elettronegatività. Nella sua forma pura è altamente pericoloso,
causa gravi ustioni chimiche a contatto con la pelle.
 L’acqua per il consumo umano non deve contenere più di 1,5 mg/lt di
fluoro in conformità ai requisiti fissati dalla normativa sull’acqua potabile
attualmente in vigore (D.Lgs 02/02/2001 n. 31)
Le acque minerali che contengono un valore superiore a 1.5 mg/L di fluoruri
deve riportare una indicazione esplicita sulla etichettatura (Decreto 11
settembre 2003 in attuazione della Direttiva 2003/40/CE).
Secondo la normativa vigente appare perciò evidente come la
concentrazione dei fluoruri in acqua destinata al consumo umano vada
controllata e, se necessario, ridotta per soddisfare il limite di norma relativo.
IL PROBLEMA
DEL FLUORO
 Il fluoruro è un neurotossico dello sviluppo, ad indicare che ha
effetti sul sistema nervoso del feto in sviluppo a dosi che non sono
tossiche invece per la madre. Tale neurotossicità si manifesterà come
ridotto quoziente intellettivo ed alterazioni comportamentali.
 Esso provoca fluorosi, che si manifesta con denti screziati, decolorati,
macchiati fino a significative erosioni dello smalto stesso
 Il fluoruro inibisce o altera l’azione di una lunga lista di enzimi
importanti per il metabolismo, la crescita, la regolazione cellulare.
 Secondo la normativa vigente appare perciò evidente come la
concentrazione dei fluoruri in acqua destinata al consumo umano vada
controllata e, se necessario, ridotta per soddisfare il limite di norma
relativo.
PRESENZA
DEL FLUORO
 Il fluoro è il più elettronegativo e reattivo degli elementi chimici.
Risultato della estrema reattività del fluoro è la possibilità di
trovarlo in natura solo in forma complessa. La crosta terrestre
contiene in media 540 ppm di fluoruro, tale valore fa sì che il
fluoro sia il 13° elemento più frequente.
 Molte pietre magmatiche contengono fluoruro per lo 0.08%. Il
più importante materiale per la presenza dello ione fluoruro è la
fluorite (CaF2). Ma il fluoruro si trova anche nella criolite,
apatite, mica e molti altri silicati. Il fluoruro combinato è trovato
in tracce nei molti organismi vegetali ed animali.
TRATTAMENTO DI ABBATTIMENTO DEL
FLUORO DALLE ACQUE POTABILI DA
SOTTOSUOLO
Recentemente, la nuova normativa relativa al valore massimo consentito nelle acqua
potabile per quanto riguarda la presenza di fluoro ha fissato il seguente limite:
Limite massimo accettabile (LMA)
D.Lgs 31/01
1,5 mg/lt
31/12/2005
Molti siti di adduzione di acqua ad uso potabile soprattutto nel nord e nel centro
Italia superano regolarmente il limite di legge per quanto riguarda il parametro
fluoro.
POSSIBILI TECNOLOGIE APPLICABILI
PER L’ELIMINAZIONE DEL FLUORO
Filtrazione meccanica con osmosi inversa
Eliminazione dello ione fluoruro per
passaggio su filtri con materiale filtrante
assorbente
OSMOSI INVERSA
 Questo processo viene spesso discusso in
quanto ad effettiva efficacia.
 Oltre a ciò non risulta selettivo verso il fluoro
ma al contrario trattiene gran parte dei sali disciolti
nell’acqua impoverendola da questo punto di vista
ed alterandone pesantemente le caratteristiche
chimico-fisiche iniziali.
SVANTAGGI DELL’OSMOSI INVERSA
 Alto costo energetico.
 Elevate quantità (dal 20 al 50 % della portata di acqua da
trattare in ingresso) di acqua allo scarico in quanto fortemente
carica di fluoro.
 Le membrane tendono allo “scaling” (sporcamento) il che
richiede normalmente una acidificazione e condizionamento
dell´acqua da trattare.
 Il contenuto di sali minerali nell’acqua viene in genere ridotto a
livelli cosi bassi che un uso diretto come acqua per il
consumo umano non è consentito.
ASSORBIMENTO
 Molti acquedotti con problemi di fluoro sono
relativamente di dimensioni modeste e non
hanno a disposizione personale per la
manutenzione ed il controllo. Da ciò deriva la
necessita di avere impianti di poca manutenzione,
controllo e di dimensioni compatte.
 La soluzione in questo caso sono gli impianti che
applicano la tecnica dell’ ASSORBIMENTO.
SCELTA DELLA TECNOLOGIA DI
ELIMINAZIONE DEL FLUORO
 L’utilizzo di impianti pilota e successivamente
l’applicazione del metodo dell’assorbimento su
scala industriale ha permesso di verificare come il
materiale filtrante Fluor - Andel®, composto
prevalentemente da un speciale granulato prodotto
sinteticamente, risulti essere la scelta
economicamente e tecnicamente migliore per
eliminare la presenza di fluoruro dalle acque
destinate al consumo umano.
I MATERIALI FILTRANTI
 Materiale filtrante selettivo con matrice
attiva
FLUOR - ANDEL
I PRINCIPALI PUNTI DI FORZA DEI MATERIALI
FILTRANTI
 Negli ultimi anni è stato possibile rilevare sperimentalmente
come il materiale filtrante con matrice attiva abbia
un’ottima percentuale di rimozione del fluoro (99 %).
 Il processo è in grado di rimuovere il fluoro dalle acque
potabili garantendo il rispetto dei limiti di legge fissati
per tale parametro.
MATERIALE FILTRANTE
 Il materiale filtrante
FLUOR - ANDEL
è un prodotto sintetico di ultima generazione
con una elevata capacità di assorbimento
 In Germania vi sono ben 14 impianti di questo tipo e in
Italia solo la Zilio S.p.a. può vantare un know-how
dimostrato dall’installazione e dal corretto funzionamento di
2 impianti e la realizzazione di altri 3 nei prossimi mesi.
IMMAGINE ESEMPLIFICATIVA DI
AGGREGAZIONE DI DEPOSITI DI FLUORITE
VANTAGGI DEL FLUOR - ANDEL
 Il trattamento su materiale filtrante con matrice attiva
FLUOR – ANDEL è un processo di ultima generazione che
richiede poca manutenzione e controllo.
Tale trattamento si compone di più fasi operative:
- FILTRAZIONE
- RIGENERAZIONE
- RISCIACQUO E CONTROLAVAGGIO
 La tecnologia applicata si adatta maggiormente alle varie
caratteristiche di qualità delle acque da trattare.
SCHEMA 3D DI UN IMPIANTO PILOTA PER
L’ELIMINAZIONE DEL FLUORO TRAMITE
FLUOR - ANDEL
SCHEMA 3D DI UN IMPIANTO INDUSTRIALE PER
L’ELIMINAZIONE DEL FLUORO E ARSENICO TRAMITE
FLUOR - ANDEL
SCELTA DEL PROCESSO
Criteri di base per la scelta del processo sono:
 Qualità dell’acqua per il consumo umano
 Consumo di acqua
 Sicurezza
 Economia
 Flessibilità
PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO
PER L’ELIMINAZIONE DEL FLUORO
Devono essere definite:
 La composizione dell’acqua da trattare
 Qualità dell’acqua da trattare e capacità dell’impianto
 Processi di trattamento già in opera
 Situazione edilizia
 Consumo di prodotti chimici e loro costo
 Grado di automatizzazione
 Presenza di personale e qualificazione
RACCOMANDAZIONI
 La variabilità della composizione chimica delle acque, le
ampie possibilità di combinazione dei differenti processi di
trattamento e differenti situazioni logistiche non permettono
di definire a priori quale sia il migliore impianto.
 Nel caso concreto si consiglia quindi di usare sempre un
consulente esperto del problema sia per consigliare il
committente come per il susseguente accompagnamento
della progettazione.
IMPIANTO PILOTA
L’uso di un impianto pilota é in molti casi assai raccomandabile
IMPIANTO PILOTA
CARATTERISTICHE
TECNICHE
Portata:
3,6 m3/h
Concentrazione
Fluoro
in ingresso:
2,6 ppm
2 FILTRI IN SERIE
Diametro:
1,0 m
Altezza:
2,1 m
IMPIANTO PILOTA
L‘utilizzo di un impianto pilota
permette di arrivare ad un più
corretto dimensionamento per
quanto riguarda l‘impianto
industriale.
Soprattutto nel caso di un
impianto pilota che abbia, in
scala ridotta,
caratteristiche industriali,
come l‘impianto Zilio S.p.a.
IMPIANTO PILOTA
L’alto grado di automazione
permette la gestione semplice
e sicura degli impianti. Inoltre
permette il controllo delle
varie fasi funzionali anche da
remoto tramite connessione
GSM, EDGE, UMTS, ISDN,
ADSL.
IMPIANTO PILOTA
L’applicazione di sistemi di
controllo in linea permettono il
monitoraggio continuo del
corretto svolgimento delle fasi
di rigenerazione programmate
IMPIANTO INDUSTRIALE IN FASE DI
REALIZZAZIONE
Fasi di realizzazione di un
impianto per l’abbattimento del
fluoro.
CARATTERISTICHE TECNICHE
Portata:
100 m3/h
Concentrazione
Fluoro in ingresso:
3,8 ppm
3 FILTRI IN PARALLELO
Diametro:
2,8 m
Altezza:
4,5 m
IMPIANTO INDUSTRIALE IN FASE DI
REALIZZAZIONE
LE QUALITA’ DEL
FLUOR - ANDEL
Test e sperimentazione sul campo sono il motore del seguente
sviluppo della nuova generazione di materiali filtranti selettivi, rappresentati :
FLUOR - ANDEL

Alta capacità di assorbimento del fluoro.

Buone proprietà meccaniche:
– Prodotto secco
– Facile da movimentare
– Stabile nel trasporto e nello stoccaggio
– Materiale di elevata omogeneità nelle caratteristiche dimensionali

Fonte di approvvigionamento affidabile.
RELAZIONE TECNICA SU SPERIMENTAZIONE
RIGUARDO A FILTRAZIONE TRAMITE
FLUOR - ANDEL
DI SEGUITO VERRANNO PRESENTATI I DATI TECNICI IN
FORMA GRAFICA RELATIVI AGLI IMPIANTI REALIZZATI
TALI DATI E LE RELATIVE SOLUZIONI TECNICHE
SVILUPPATE ALL’INTERNO DELLA RICERCA E SVILUPPO
ZILIO S.P.A. CI HANNO PERMESSO DI SVILUPPARE
L’ATTUALE TECNOLOGIA PER L’ABBATTIMENTO DEL
FLUORO E DI RENDERLA SEMPLICE E RIPRODUCIBILE
PER OGNI TIPOLOGIA DI ACQUE POTABILI DA TRATTARE.
GRAFICI DELL'ANDAMENTO DEI PRINCIPALI PARAMETRI
DATA RIGENERAZIONE
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GRAFICI DELL'ANDAMENTO DEI PRINCIPALI PARAMETRI
DATA RIGENERAZIONE
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GRAFICI DELL'ANDAMENTO DEI PRINCIPALI PARAMETRI
DATA RIGENERAZIONE
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GRAFICI DELL'ANDAMENTO DEI PRINCIPALI PARAMETRI
DATA RIGENERAZIONE
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