Rimozione del fosforo dalle acque reflue

La rimozione del fosforo dalle acque reflue costituisce una condizione necessaria per migliorare la qualità dell’acqua.
L’allontanamento del fosforo proveniente dagli impianti di trattamento delle acque reflue urbane e industriali è un fattore chiave per prevenire il fenomeno dell’eutrofizzazione.

L’aumento del fosforo nell’ambiente è dovuto alle attività umane e fortemente influenzato dall’uso di fertilizzanti e detergenti.

Il fosforo nelle acque reflue

Le acque reflue urbane possono contenere da 5 a 20 mg/L di fosforo totale, di cui 1-5 mg/l organico e il resto inorganico. Le forme più diffuse di fosforo presenti nelle soluzioni acquose includono:

  • ortofosfati: PO43-
  • polifosfati: (HPO3)n e  (HPO2)n . Di solito i polifosfati danno luogo a idrolisi per trasformarsi in ortofosfati

Processo di rimozione

Il processo di rimozione del fosforo per via chimica prevede l’aggiunta di idrossido di calcio. Esso reagisce con il carbonato acido di calcio normalmente presente per dare carbonato di calcio secondo la reazione:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2 CaCO3 + 2 H2O

L’aggiunta di idrossido di calcio fa aumentare il pH e, quando raggiunge un valore di circa 10, l’eccesso di ioni calcio reagisce con il fosfato con formazione dell’idrossiapatite:
5 Ca2+ + 3 PO43- + OH → Ca5(PO4)3OH

L’idrossiapatite è un sale poco solubile avendo un valore del prodotto di solubilità pari a 2.34∙10-59 e pertanto precipita.

Poiché la quantità di ione calcio aggiunta non fa superare i prodotti di solubilità per gli altri sali di calcio, gli anioni di quei sali rimangono nelle acque reflue. Il precipitato è quindi allontanato per filtrazione e l’acqua è riportata a pH neutro mediante l’aggiunta di CO2.

Alluminio e ferro

Altre sostanze chimiche per la rimozione dei fosfati per precipitazione, come  il solfato di alluminio e il cloruro di ferro (III).

Il solfato di alluminio idrato è ampiamente utilizzato per la precipitazione dei fosfati e in particolare dei polifosfati come fosfato di alluminio:
Al3+ + HnPO43-n→ AlPO4 + n H+

Il cloruro di ferro (III) è utilizzato per la precipitazione dei fosfati e in particolare dei polifosfati come fosfato di ferro (III):
Fe3+ + HnPO43-n→ FePO4 + n H+

 

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

TI POTREBBE INTERESSARE

Resa percentuale in una reazione. Esercizi svolti e commentati

La resa percentuale di una reazione costituisce un modo per valutare l'economicità di una reazione industriale che può essere accantonata se è bassa. Si possono...

Bilanciamento redox in ambiente basico: esercizi svolti

Il bilanciamento di una reazione redox in ambiente basico  può avvenire con  il metodo delle semireazioni. Nel bilanciamento vanno eliminati di eventuali ioni spettatori...

Reagente limitante: esercizi svolti

Si definisce reagente limitante di una reazione chimica quella specie che si consuma per prima e che determina la quantità dei prodotti di reazione. Per...