Il moderno trattamento delle acque sempre più importante

Le Nazioni Unite (ONU) hanno scoperto che il consumo di acqua è aumentato di circa l'uno per cento all'anno dagli anni '80. Questo incremento è alimentato dall'aumento della popolazione, dagli sviluppi socioeconomici e dal cambiamento delle abitudini di consumo.

La domanda mondiale di acqua continuerà ad aumentare a questo livello fino al 2050, salendo al 20-30% rispetto agli attuali livelli di consumo idrico. Le Nazioni Unite si aspettano inoltre che il cambiamento climatico ampli il divario tra domanda e offerta. Ciò colpirà anche le regioni in cui la carenza d'acqua era stata finora inaudita. Ad esempio, un certo numero di estati secche in Germania hanno drasticamente ridotto la tabella d’acqua .

Il rapporto acqua-prodotto cresce come centro di attenzione

Ci possiamo aspettare una diminuzione della disponibilità con grandi aumenti della domanda globale, il che significa una valutazione più critica dell'origine dell'acqua e del rapporto acqua-prodotto. Per questo motivo, i temi del trattamento e del riciclo delle acque fino allo smaltimento, così come i contributi igienici alla progettazione per la riduzione del consumo di acqua saranno sempre più al centro di drinktec.

• In primo luogo, ogni litro di acqua e acque reflue genera costi, che dovrebbero aumentare.
• In secondo luogo, gli attori globali vogliono creare metodi di produzione standardizzati che incorporano l'uso dell'acqua nei processi di progettazione.
• In terzo luogo, occorre trovare e sviluppare nuove fonti di acqua dolce in risposta alla scarsità d'acqua e alle esigenze di protezione delle acque profonde.
• In quarto luogo, l'acqua è un aspetto della responsabilità sociale delle imprese , che ha influenzato a lungo le decisioni di acquisto dei consumatori e i processi di approvazione sia per gli investimenti nuovi che per gli investimenti di espansione. 

Un esempio, il Messico: a un'operazione di produzione completa del 65% di proprietà della società statunitense Constellation Brand è stato vietato di iniziare le operazioni perché il birrificio avrebbe tolto l'acqua necessaria alla regione.

Le richieste di acqua pulita sono in aumento

Allo stesso tempo, crescono le richieste di acqua priva di residui da utilizzare per l'acqua in bottiglia, la produzione di acqua, la miscelazione dell'acqua e l'acqua di diluizione. Acqua priva di residui significa che sistemi analitici all'avanguardia non riescono a trovare sostanze indesiderate nell'acqua dolce, indipendentemente dalla fonte d'acqua. Si tratta di una sfida immensa, come spiega il professor Stefan Schildbach, del dipartimento di Tecnologia Alimentare dell'Università di Scienze Applicate di Fulda:Viviamo in un'epoca dominata dalle persone. Non esistono quasi risorse naturali indisturbate da influenze antropologiche, e questo vale in particolare per l'acqua. Solo alcuni esempi di questo sono riduttori lipidici nel sangue, antidolorifici, antiriumatici, analgesici, mezzi di contrasto roentgen, particolato plastico e ormoni trovati nella falda acquisfera.  Vengono inoltre introdotte soglie nuove o più severe, come quelle relative al bromato di uranio e ai composti perfluorurati.

Oggi, la domanda "priva di residui" viene raggiunta tecnologicamente sempre più attraverso processi a membrana. Anche altre tecnologie come gli scambiatori di ioni e le precipitazioni di calce servono ai loro scopi. Uno scambiatore è un metodo appropriato per rimuovere singoli ioni come nitrato o uranio. La precipitazione della calce è un metodo a basso costo per l'appropriata composizione dell'acqua grezza che produce poche acque reflue. Vengono implementati anche assorbenti selettivi che possono colpire e rimuovere ioni come l'arsenico.

RO plus EDI - un'alternativa affascinante

Tuttavia, la tendenza si sta muovendo saldamente verso la separazione della membrana attraverso l'ultra- o nanofiltrazione e l'osmosi inversa (RO). Questi processi separano quantitativamente quasi tutte le sostanze organiche e inorganiche, per poi portarle al livello di qualità desiderato per l'acqua dolce attraverso sali ad alta purezza o acqua di miscelazione secondo le linee guida tecnologiche o interne dell'azienda. Dirk Scheu di Krones AG afferma che una nuova e interessante variante di questo è la combinazione di osmosi inversa ed elettrodeionizzazione (EDI). Soprattutto, afferma Scheu, questo vale per la produzione di acqua da tavola o acqua alcalina, che sta diventando più attraente in tutto il mondo come parte di una dieta a base acida. Nei processi EDI, le sostanze di acqua grezza sono separate attraverso una resina a scambio ionico e membrane selettive agli ioni per un valore inferiore a 0,1 mg/l. Per riassumere i vantaggi, Dirk Scheu afferma che: Fino a questo punto, la necessaria chiarezza dell'acqua poteva essere raggiunta solo attraverso due osmosi inversi consecutivi. Ora, l'elettrodeionizzazione ha eliminato la necessità di questo secondo passo. Ciò significa un consumo di elettricità molto più basso nel complesso, in quanto non è necessaria una pompa ad alta pressione.
Allo stesso tempo, c'è un minor consumo di antiscalanti e sostanze chimiche per regolare i livelli di pH dell'acqua alcalina. Inoltre, i costosi sali ad alta purezza devono essere dosati in modo più preciso, abbassando questo blocco dei costi. Infine, ma non meno importante, la tensione CC necessaria per la rigenerazione continua può essere generata idealmente tramite fotovoltaico, rendendo possibili i livelli dell'acqua ultrapura 24 ore su 24, 7 giorni su 7, climatici.

In questo modo, il trattamento moderno delle acque è diventato più complesso che mai. Inoltre, le prossime sfide lo renderanno ancora più complicato. A Drinktec 2021, scopri gli ultimi risultati della ricerca e sperimenta soluzioni di gestione dell'acqua e trattamento delle acque dolci al lavoro. Molti altri aspetti rilevanti dell'acqua come risorsa saranno presentati in prima persona alle industrie internazionali della birra, delle bevande e degli alimenti liquidi alla fiera leader mondiale, drinktec, dal 12 al 16 settembre 2022.