Il carbone attivo (AC), con la sua struttura altamente porosa e l’ampia area superficiale specifica, è diventato un materiale indispensabile nel trattamento avanzato delle acque reflue, in particolare per eliminare i contaminanti emergenti (EC) che i processi tradizionali non riescono ad affrontare. A differenza degli adsorbenti convenzionali, i pori gerarchici di AC-da micropori a mesopori-consentono di intrappolare un'ampia gamma di inquinanti, tra cui prodotti farmaceutici, prodotti per la cura personale e microinquinanti industriali-, attraverso l'adsorbimento fisico e l'interazione chimica.
Nei moderni impianti di trattamento delle acque reflue, il carbone attivo granulare (GAC) è ampiamente utilizzato nelle fasi di post-trattamento. Funziona tramite un sistema di adsorbimento a letto fisso-, in cui le acque reflue scorrono attraverso uno strato di GAC e gli EC vengono adsorbiti sulla superficie del carbonio. Questo processo non solo rimuove le sostanze tossiche ma migliora anche la biodegradabilità dell’acqua, riducendo il rischio ambientale degli effluenti trattati scaricati nei fiumi o riutilizzati per l’irrigazione. Recenti innovazioni hanno portato allo sviluppo di AC modificata, come l'AC drogata con azoto-, che migliora la capacità di adsorbimento degli EC polari introducendo gruppi funzionali sulla sua superficie.
Rispetto ad altre tecnologie di trattamento avanzate come l'ozonizzazione o la filtrazione a membrana, l'adsorbimento CA è-economico, facile da utilizzare e rispettoso dell'ambiente, poiché non produce sotto-prodotti dannosi. Inoltre, l’aria condizionata esaurita può essere rigenerata tramite metodi termici o chimici, riducendo la produzione di rifiuti e abbassando i costi operativi. Con la crescente preoccupazione per la scarsità d'acqua e l'inquinamento della CE, il ruolo dell'AC nel garantire la sicurezza dell'acqua sta diventando sempre più importante, rendendolo un materiale chiave per la gestione sostenibile dell'acqua nel 21° secolo.
Descrizione dell'illustrazione: un'immagine ad alta-risoluzione di carbone attivo granulare (GAC) in una colonna di adsorbimento a letto-fisso, con le acque reflue che scorrono attraverso la colonna. L'immagine mostra la struttura porosa del GAC al microscopio elettronico a scansione (SEM) come un inserto, evidenziandone le caratteristiche microporose e mesoporose.
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