Trattamento acque di verniciatura

14.03.2019

Quasi sempre, dove c'è un pretrattamento industriale, c'è anche una verniciatura. E dove c'è una verniciatura liquida vi può essere un sistema di gestione delle acque.

Vernice coagulata
Vernice coagulata

Senza un'opportuna purificazione delle acque di verniciatura, l'impianto, la cabina e le tubazioni si sporcherebbero intasandosi in poco tempo, saturi di vernice non disattivata. Per evitare questo, occorre aggiungere in continuo dei coagulanti di vernice, in grado di renderla inerte all'acqua evitando quindi che si attacchi alle superfici dell'intero apparato di verniciatura.
I coagulanti presenti sul mercato sono molteplici ma possiamo distinguerli in due macrofamiglie, organici ed inorganici. 

Coagulanti organici: Sono rappresentati da polimeri in grado di legarsi alle particelle di vernice. Troviamo ad esempio il polialluminio cloruro o speciali poliammine. Funzionano particolarmente su vernici base acqua, con creazione di fanghi leggeri e contenuti, hanno però blanda efficacia sul solvente.

Coagulanti inorganici: Sali di alluminio o di ferro, prodotti composti da dispersioni bentoniche. Nella verniciatura industriale spesso prevale l'uso di slurry (paste) composte da bentoniti raffinate dall'alto potere assorbente e denaturante. Sono coagulanti universali, riescono ad neutralizzare il solvente presente nelle vernici e funzionano bene su tutti i tipi di vernice. Tendono a formare fanghi voluminosi.

Dopo la coagulazione interviene la flocculazione, ovvero l'aggregazione di tanti piccoli coaguli in una grande particella (fango), separabile dall'acqua. Tale processo è possibile tramite l'uso di prodotti polimerici chiamati appunto flocculanti, immessi in minima percentuale alla fine del circuito idrico, permettendo alle particelle denaturate di vernice di riaggregarsi sotto forma di fanghiglia che tenderà ad affiorare rendone possibile la rimozione per via meccanica (racle o filtri). I fanghi così raccolti potranno venir smaltiti mentre l'acqua purificata continuerà ad essere riutilizzata nel sistema.

Esistono moltissimi tipi di flocculanti, vengono scelti in base al tipo di refluo da trattare e al coagulante usato. I flocculanti sono polimeri che presentano delle cariche ioniche che interagiscono con le particelle presenti nel refluo. Oltre alla ionicità vi sono altre caratteristiche specifiche, come la lunghezza e la ramificazione del polimero. I flocculanti si trovano in commercio sia in soluzione di idrocarburi, sia in soluzione acquosa, oppure sottoforma di granuli.

Per permettere un ottimale processo di purificazione dell'acqua occorre avere dei parametri iniziali dell'acqua corretti. Un'acqua dura (almeno 30°f) è più performante in quanto gli ioni presenti già in acqua facilitano la chimica delle reazioni . Acque troppe morbide andrebbero quindi additivate da sali per la durezza. Anche il pH deve avere un valore di norma compreso tra il 7.0 e il 9.5, altrimenti bisogna correggerlo con basi o acidi deboli.

Formulati

I prodotti bentonici sono largamente distribuiti e conosciuti, si tratta di semplici dispersioni di speciali bentoniti raffinate, come le ettoriti, le quali possiedono un'ottima affinità con l'acqua e in grado di legarsi alle particelle creando una sorta di legame a rete in sospensione. Per disperdere le bentoniti in generale occorre tempo ed energia di miscelazione, altrimenti è facile ritrovare grumi e sedimenti. Assieme alla bentonite scelta occorre aggiungere dei disperdenti atti a mantenere la viscosità del prodotto più a lungo possibile, sono prodotti infatti che col tempo tenderanno a impastare o viceversa a precipitare a seconda delle percentuali utilizzate. Dato che sono prodotti acquosi sarà opportuno anche aggiungere dei biocidi e/o alghicidi in dosi abbastanza sostenuti. Le paste o slurry così ottenute saranno poi pompate negli impianti di depurazione. Il colore di questi prodotti sarà simile alle bentoniti di origine, in genere ocra-grigio, tuttavia è possibile formulare altri colori.

I formulati a base di poliammine cationiche sono più semplici da preparare, è sufficiente infatti diluire tali materie prime in acqua demineralizzata. Questi prodotti sono più semplici da dosare e da gestire, però hanno un equilibrio più delicato durante la chiarificazione, ovvero un eccesso di prodotto potrebbe compromettere la successiva capacità di flocculazione, a causa dell'ingombro molecolare e del bilanciamento ionico. Il corretto dosaggio invece è in grado di creare fanghi compatti e poveri di acqua.

Altri formulati storici sono quelli a base di alluminio solfato, questo sale riesce a funzionare praticamente in ogni condizione e si può usare sia tal quale (in polvere) oppure in soluzioni acquose (max 8%). Raramente però si può usar da solo, infatti i coaguli e i rispettivi fanghi ottenuti saranno troppo voluminosi e leggeri. E' preferibile quindi usarlo in prodotti in polvere assieme ad altri elementi come bentoniti, calce, zeoliti. Se si vuol ottenere un prodotto multifunzionale si potranno anche aggiungere dei polielettroliti che garantiranno anche la flocculazione senza il bisogno di mettere altri prodotti.

Bentonite raffinata
Bentonite raffinata