Un nuovo sensore per l’acido solfidrico elimina le congetture dal trattamento delle acque reflue L’acido solfidrico corrode le fogne, ma non è possibile rilevarlo in un liquido: un nuovo sensore consente ai responsabili di trovarlo e aggiungere sostanze chimiche per il trattamento in base alle necessità. Cambiamento climatico e Ambiente © SulfiLogger A/S L’acido solfidrico (H2S), conosciuto anche come idrogeno solforato, si accumula nei sistemi fognari a partire dalla decomposizione batterica di materia organica. Nelle sorgenti di scarico dei tubi fognari, l’acido solfidrico è rilasciato dalle acque reflue nell’aria dove reagisce con il biofilm sul calcestruzzo per formare l’acido solforico, che corrode rapidamente i tubi di calcestruzzo. L’acido solfidrico è un gas volatile e dunque difficile da misurare, in particolar modo nelle fogne, data la loro inaccessibilità, l’elevata umidità e altre condizioni ambientali. Ciononostante, le aziende di pubblici servizi controllano regolarmente le concentrazioni di acido solfidrico nell’aria proprio sotto ai chiusini attraverso registratori di gas. Questi dispositivi sono in grado di rilevare i problemi di odore, ma non individuano l’acido solfidrico dissolto nelle acque reflue. Le aziende di pubblici servizi aggiungono sostanze chimiche alle acque reflue per neutralizzare l’acido solfidrico, ma questa aggiunta viene effettuata essenzialmente alla cieca, perché i responsabili non sanno mai con esattezza dove si trova l’acido solfidrico né in quali quantità. Pertanto, le sostanze chimiche per il trattamento sono aggiunte in quantità eccessive, con costi ulteriori per il processo che potrebbero essere evitati. In alternativa, l’acido solfidrico può essere trattato in modo incompleto, il che comporta problemi di corrosione a valle. Una nuova soluzione di sensori Il progetto iMEC, finanziato dall’UE, ha sviluppato un nuovo sensore microelettrochimico di acido solfidrico in attesa di brevetto. Questo progetto consiste nel follow-up di un progetto di fase 1 finanziato dall’UE dello strumento per le PMI, che porta lo stesso nome. «Il nostro sensore SulfiLogger è in grado di misurare ininterrottamente l’acido solfidrico direttamente nelle acque reflue e nell’aria proprio al di sopra di queste ultime», spiega Søren Porsgaard, coordinatore del progetto. Porsgaard afferma che il dispositivo è in grado di sostenere un’esposizione prolungata agli ambienti fognari senza il tempo di asciugatura periodico richiesto dai normali registratori di gas. L’acido solfidrico penetra una membrana sull’estremità del sensore e, in seguito, il dispositivo lo ossida elettronicamente, esprimendo la concentrazione misurata come una corrente elettrica. La nuova progettazione consente di misurare la concentrazione di acido solfidrico in condizioni di scarsità di ossigeno e di elevata umidità, ma soprattutto misura l’acido solfidrico nella fase sia liquida che gassosa. Quest’ultima è di particolare importanza poiché l’acido solfidrico è generato e trasportato in fase liquida e solo le misurazioni di liquidi sono in grado di rivelare la reale portata del problema. I sensori possono essere installati lungo tutto il sistema fognario e sugli impianti di trattamento. La nuova capacità di monitoraggio fornisce ai responsabili degli impianti le informazioni necessarie per gestire strategicamente l’acido solfidrico nel momento e nel luogo in cui si presenta, utilizzando solo la giusta quantità di sostanze chimiche, invece dei metodi inaccurati attualmente impiegati che comportano sprechi. Le fasi di collaudo e convalida Dal momento che si tratta dell’unica tecnologia in grado di misurare l’acido solfidrico direttamente nelle acque reflue, il sensore ha attirato l’interesse delle più grandi aziende di pubblici servizi in Europa. I sensori sono stati installati per sperimentazioni nelle fogne di diverse grandi città europee. Il gruppo responsabile del progetto ha dimostrato che il dosaggio automatico e controllato dal sensore delle sostanze chimiche ha condotto a una riduzione del 50 % delle spese per queste ultime, migliorando al contempo anche l’efficacia del trattamento. Il progetto ha sofferto di una notevole battuta d’arresto a causa della pandemia di Covid-19. «Durante la primavera del 2020, gran parte dell’Europa è stata effettivamente chiusa», aggiunge Porsgaard, «e ciò è sfortunatamente accaduto proprio quando eravamo sul punto di installare un numero significativo di sensori per la nostra campagna di dimostrazione internazionale». Ciononostante, grazie a un pizzico di pensiero flessibile, il gruppo ha preparato tutti i processi di produzione e installazione per la commercializzazione e si rivolgerà inizialmente al mercato europeo, seguito successivamente da altri. Parole chiave iMEC, H2S, sensore, monitoraggio, acque reflue, acido solfidrico, sostanze chimiche per il trattamento, sistemi fognari, corrosione, SulfiLogger, misurazioni di liquidi
