La frequente assenza di un sistema per rilevare la presenza di sostanze inquinanti indesiderate (ad esempio idrocarburi aromatici, pesticidi e altre sostanze organiche) nelle acque è uno dei problemi degli impianti di depurazione delle acque reflue civili ed industriali.
Le soluzioni attualmente adottate per rilevare dette sostanze richiedono il prelievo e il pretrattamento di vari campioni in loco, con conseguente dispendio di tempo e di risorse economiche (costo dei reagenti).
Un’alternativa, più semplice e, in prospettiva, più economica, consiste nell’utilizzo di strumenti in grado di effettuare le analisi in automatico, senza dover usare reagenti, e che ne trasmettano i risultati costantemente e direttamente alla sala controllo, avvertendo in tempo reale di un’eventuale anomalia riscontrata nelle acque monitorate.
Questa soluzione è possibile solamente utilizzando spettrofotometri che lavorino nel campo dell’ UV (poiché i doppi legami C=C, tipici delle sostanze organiche, hanno alti valori di assorbimento in questo spettro) e che sfruttino la deconvoluzione spettrale.
La deconvoluzione spettrale [1] è una tecnica di correlazione dei dati basata sull’applicazione di un apposito algoritmo che consente di ricostruire, su base statistica, valori qualitativi e quantitativi degli analiti presenti. Essa si basa su dei modelli standard o personalizzabili in cui sono stati analizzati circa trenta campioni d’acqua per ogni tipologia (di scarico, dopo trattamento chimico-fisico, naturale, ecc.), prelevati in momenti diversi nel tempo per rendere i modelli più completi e affidabili.
I campioni vengono analizzati dallo strumento che ne memorizza lo spettro; ad essi vengono poi associati i valori delle analisi effettuate in un laboratorio d’analisi. Una volta creati, i modelli potranno poi essere utilizzati per tutte le acque di tipologie simili a quelle utilizzate per la creazione degli stessi. Il software permette allo strumento di effettuare una correlazione dello spettro assorbito dal campione in esame con il modello memorizzato e di mostrare in meno di due minuti i valori degli analiti presenti.
Unendo quindi l’analisi dello spettro dei campioni nel campo UV coi risultati delle analisi effettuate in laboratorio per la creazione dei modelli e sfruttando la deconvoluzione spettrale, questi spettrofotometri possono analizzare le acque, senza utilizzare reagenti, in appena due minuti (uno per l’analisi e uno per la correlazione dati), avvertire l’operatore dell’eventuali sostanze inquinanti ed esprimere valori quantitativi di:
- COD,
- BOD,
- COT,
- SST,
- N-NO3
- Tens.Anionici
Sono disponibili 2 strumenti:
[1] “Evaluation of InSpectra UV Analyzer for Measuring Conventional Water and Wastewater Parameters”, Southern Illinois University, 2002
“On-line monitoring and classification of wastewater […] UV Spetctra Deconvolution”, University of Joannina, 2009
“On-Line monitoring for improved wastewater system management: applications of ultraviolet/visiblespectroscopy”, SpectroscopyEurope, Vol 27/6, 2015