I composti perfluorurati (PFC) entrano nella categoria dei microinquinanti organici emergenti (MOE) una classi di sostanze, per i quali non si ha una conoscenza completa sia in termini di concentrazioni nelle matrici ambientali che di rischio sanitario e ambientale. In particolare, dei PFC hanno trovato applicazione in svariati campi. Come conseguenza sono stati spesso rilevati in concentrazioni significative in acqua reflue. Di recente tali sostanze sono giunte all'attenzione attraverso le Direttive con la introduzione di nuovi standard di qualità ambientale (SQA) a livello europeo (direttiva 2013/39/UE). I PFC vengono rimossi principalmente nei trattamenti terziario, tra i quali l'adsorbimento viene implementato ampiamente per i bassi costi di attrezzature e la semplicità del processo essendo il carbone attivato l¿adsorbente più usato. Tuttavia, il costo del carbone attivo è elevato rispetto ad adsorbenti alternativi che risultano delle pirolisi dei rifiuti, i quali abitualmente sono attivati chimica o fisicamente per aumentare la loro capacità di rimozione
La presente ricerca è incentrata sulla bioattivazione del biochar, un adsorbente alternativo, per la rimozione di alcuni perfluorurati ( acido-perfluoro pentanoico, acido perfluoro esanoico; acido perfluoro eptanoico; acido perfluoro ottanoico, acido perfluoro nonanoico; acido perfluoro decanoico, acido perfluoro undecanoico, acido perfluorobutano sulfonico, acido perfluoroottano sulfonico) presente nelle acque sia in acqua contaminata sintetica che in acqua reale. La bioattiivazione consiste nella formazione di un biofilm microbici sopra il bichar utilizzando acqua reflue di secondo sedimentatore. Vengono valutati diversi parametri per la ottimizzazione della rimozione, analizzati le cinetiche e le isoterme di adsorbimento. Inoltre, saranno analizzati i meccanismi che governano la loro rimozione sia bioadsorbimento e/o biodegrazione e comparati con la rimozione tramite biochar senza bioattivazione.
I composti perfluorurati vengono messo ampiamente a considerazione come oggetto di studi scientifici già che la Direttiva 2013/39/UE stabilisce un limite nella concentrazione di questi composti nell'acqua potabile. Tuttavia, si bisognano più studi che permettano una metodologia efficiente ed economica per la rimozione dei composti perfluorurati sia negli impianti di trattamento d¿acqua che nell'impianto di potabilizzazione già che sono stato misurato composti perfluorurato in acqua di vertente.
Por una parte nella letteratura sono scarsi studi nei quali il biochar viene bioattivato come adsorbente per la rimozione dei composti perfluorurati. Dato il fatto che non vi sono numerosi studi è indispensabile uno studio profondo per ottimizzar la bioattivazione del biochar. Inoltre, nella letteratura sono presenti studi che dimostrano l'efficienza di rimozione di perfluorurati presente in soluzione però no, che valutano la rimozione di loro presenti in acqua reale. Questo studio è indispensabile per un¿approssimazione alla situazione reale presenti negli impianti.
Nel caso di biodegradazione dei composti perfluorurati sarà possibile una ricerca più profonda nella identificazione e isolamento dei microorganismi responsabile della biodegradazione e un' approfondimento nei metabolismi di loro sempre con obiettivo di ottimizzare la rimozione dei composti perfluorurati.
Altro elemento positivo è legato all'interesse suscitato dalle tematiche proposte sui laboratori Acea Elabori, con i quali è prevista una stretta collaborazione e che daranno un importante contributo grazie alla loro vasta esperienza nel campo delle determinazioni analitiche in tutte le matrici ambientali. Il supporto dato da Acea Elabori riguarderà proprio le analisi per la determinazione della concentrazione dei contaminanti nei campioni ottenuti dalla sperimentazione descritta in seguito in fase liquida. La determinazione analitica dei composti perfluorurati acque reflue risulta non sempre caratterizzata da una riproducibilità e un'affidabilità adeguata, sia a causa delle caratteristiche chimiche delle molecole oggetti d'indagine che, soprattutto, della complessità delle matrici (Funke et al. 2016), per questo la collaborazione con i laboratori Acea ha proprio come ulteriore obiettivo quello di affinare e ottimizzare il metodo analitico al fine di assicurare risultati affidabili e replicabili, soprattutto in vista dei futuri sviluppi di questo filone di ricerca. Il metodo che verrà utilizzato per le determinazioni è di tipo cromatografico: cromatografia liquida ad alta prestazione accoppiata a spettrometria di massa MS-MS a triplo quadripolo.