Degradazione del colorante Acid Blue 74 mediante reazione di Fenton in colonna basata sul ferro zero-valente

Questo lavoro di tesi ha lo scopo di ottimizzare le condizioni di degradazione per la rimozione di inquinanti, facendo uso di un metodo ZVI-Fenton in colonna (ZVI = Zero Valent Iron: ferro zero valente), utilizzando come composto modello il colorante Acid Blue 74. L'obiettivo è quello di mettere a punto un sistema costituito da una colonna impaccata con sabbia rivestita di ferro zero valente nanometrico (nZVI), mediante il quale degradare il colorante in presenza di H2O2 (reazione di Fenton). Prima di effettuare le prove in colonna sono stati condotti degli esperimenti in batch per individuare le condizioni ottimali in grado di massimizzare la degradazione dell'Acid Blue 74 e, in particolare, il miglior rapporto tra nZVI adeso sulla sabbia e H2O2 ed il valore di pH a cui operare. Successivamente sono state effettuate diverse prove di degradazione in colonna, al fine di ottimizzare le concentrazioni dei reagenti. La colonna è stata collegata ad una pompa peristaltica per l'introduzione della soluzione e alle celle di flusso di uno spettrofotometro UV-Vis. Si è deciso di lavorare a pH 4 e in presenza di una concentrazione fissa di colorante variando, invece, le concentrazioni di nZVI e di H2O2. Una volta individuata la quantità ottimale di ferro zero valente da aggiungere alla sabbia, pari a 4 mg/g, si è proseguito con l'ottimizzazione della concentrazione di perossido di idrogeno. Si è arrivati ad ottenere un'efficienza di degradazione pari a circa il 50%. Questo sistema ha presentato un problema di desaturazione della colonna, a causa della formazione di idrogeno all'interno della stessa durante la reazione. Questo fenomeno potrebbe rendere meno disponibile il ferro per la reazione. Per questo motivo, si è deciso di condurre ulteriori prove di degradazione utilizzando come materiale di impaccamento ferro millimetrico e sabbia: da questi esperimenti è stata ottenuta una degradazione migliore.