Il trattamento delle acque reflue di conceria
Per utilizzare le pelli è necessario provvedere alla concia, un processo complesso che ha elevati costi energetici e anche ambientali. In particolare, è fondamentale trattare adeguatamente le acque reflue, ricche di agenti inquinanti organici e inorganici.
Il processo di concia
Lo scopo della concia è quello di conservare la pelle facendola restare resistente, elastica, impermeabile e morbida nel tempo. Per fare ciò le pelli vengono impregnate con sostanze che si fissano irreversibilmente e ne impediscono la putrefazione senza però alterarne la morbidezza e la flessibilità. Inoltre, grazie alla concia le pelli incrementano la propria stabilità dimensionale, la resistenza alle azioni meccaniche, agli agenti chimici e al calore.
Durante il processo di concia le pelli vengono messe in un bottale (macchina a forma di botte girevole rispetto al suo asse orizzontale) riempito a metà di liquido. La macchina ruota ad una velocità compresa tra gli 8 e i 12 giri al minuto favorendo così la penetrazione del conciante.
Il processo di lavorazione delle pelli implica l’utilizzo di un elevato quantitativo di risorse in termini di acqua, di energia e di prodotti chimici. La concia di 1 tonnellata di pelle grezza comporta il consumo di 350-400 kg di prodotti chimici, dai 15 ai 30 mc di acqua e dai 9 ai 42 GJ di energia.
Nel processo vengono usate circa 300 sostanze chimiche diverse: alcune vengono assorbite quasi completamente dalla pelle, altre reagiscono nel processo, altre ancora precipitano durante il trattamento delle acque di scarico.
Il trattamento delle acque reflue di conceria
Le acque reflue prodotte dalle concerie si distinguono per il loro elevato contenuto di agenti inquinanti organici e inorganici. La composizione degli scarichi idrici dipende principalmente dal tipo di conciante utilizzato.
Gli scarichi idrici della concia al cromo contengono cromo trivalente Cr(III), cloruri e solfati; la concia vegetale utilizza come conciante i tannini e i suoi scarichi influenzano parametri come il fabbisogno chimico di ossigeno, fenoli e solidi sospesi. Le acque reflue della concia minerale a base di Sali di alluminio/titanio/zirconio e della concia con aldeidi sono composte da un elevato carico organico, da sali, solidi sospesi e bassi ph.
Appare evidente che, prima di poter essere riversate nell’ambiente, queste acque devono essere sottoposte a trattamenti.
I parametri più comunemente monitorati per stabilire i requisiti degli effluenti degli scarichi idrici sono il fabbisogno chimico di ossigeno, i solidi sospesi, l’azoto totale, l’azoto ammoniacale, il solfuro, il cromo, il contenuto di grassi, il pH e la temperatura, i cloruri e/o solfati.
A grandi linee le fasi della depurazione possono essere descritte come segue:
pre-trattamento meccanico: utilizzato per rimuovere gli oli e le particelle in sospensione;
trattamento fisico-chimico: include ossidazione, precipitazione, sedimentazione, flottazione, flussi di compensazione e neutralizzazione. Viene effettuato principalmente per rimuovere la maggior parte delle sostanze organiche, del solfuro, del cromo e di altri composti inorganici;
trattamento biologico: consiste nella riduzione dell’ulteriore contenuto organico. È possibile una fase di nitrificazione/denitrificazione qualora sia opportuno avere contenuto di azoto inferiore;
sedimentazione: viene impiegata per separare i fanghi.
I fluidi usati durante il processo, così come le acque reflue, sono quindi costituiti da liquidi altamente aggressivi e corrosivi; per questo motivo tutte le parti dell’impianto a contatto con i liquidi aggressivi devono essere realizzate con materiali appropriati in modo da evitare malfunzionamenti e guasti. I materiali polimerici sono sicuramente i più adatti perché presentano una resistenza alla corrosione superiore alla maggior parte dei materiali metallici.
Se le sollecitazioni meccaniche sono tali da necessitare l’uso di metalli nella struttura esterna i polimeri possono essere usati nei rivestimenti se invece le sollecitazioni sono contenute si possono utilizzare componenti realizzati direttamente in materiale plastico come indicatori, tubi, valvole, raccordi e pompe.