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Quando si svolgono lavorazioni che coinvolgono materiali chimici, la produzione di polveri è un fenomeno che può verificarsi con un’altra ricorrenza. Si tratta di microparticelle nocive che, se inalate dalle persone, possono portare a disturbi o malattie anche gravi. Per questo, in qualsiasi area industriale, è necessaria la filtrazione delle polveri chimiche, al fine di proteggere il proprio ambiente di lavoro e preservare la salute dei lavoratori. 

Spesso, infatti, i dispositivi di protezione individuale non bastano a evitare l’inalazione di queste microparticelle, che possono avere dimensioni anche inferiori a 1 micron. Oltre ai dispositivi specifici e a predisporre la corretta aerazione dei locali interessati, è importante rivolgersi a chi di dovere per la fornitura di sistemi di filtrazione delle polveri.

Cosa significa filtrare le polveri 

Abbattere le polveri non vuol dire null’altro che togliere, con il più elevato rendimento possibile, le polveri da un flusso di aria ovvero ridurne la concentrazione. Nei cicli di produzione standard, indipendentemente dal prodotto finale realizzato, è abbastanza normale “produrre”, come effetto indesiderato, la polvere.

Basti pensare agli impianti di miscelazione polvere, alle lavorazioni di pietre e marmi per l’edilizia, alle lavorazioni di falegnameria e/o meccaniche, tutte attività note per il fatto di rilasciare nell’ambiente particelle, piccole o grandi, solitamente molto fastidiose per gli operatori e per chi lavora all’interno di queste aree o semplicemente è di passaggio.

Le principali tecniche di filtrazione delle polveri 

Esistono diversi strumenti per evitare di saturare di polvere le aree produttive. Un primo aspetto è legato alla predisposizione di adeguate cappe di aspirazione, siano esse fisse o mobili, o di bracci articolati di aspirazione, posizionati nei punti sensibili al fine di captare e convogliare verso un adeguato impianto depolveratore il flusso d’aria polverosa, preservando così la salubrità dei posti di lavoro.

Onde evitare di danneggiare l’ambiente e di infastidire i vicini con le polveri rilasciate, è possibile installare dei sistemi che permettono di abbatterle, ovvero separarle dal flusso d’aria, e poi, nel caso, di recuperarle per riutilizzarle all’interno della produzione o rivenderle come prodotto di scarto a qualcuno che le utilizza come materia prima. 

Tecnologie per il trattamento delle polveri 

I differenti sistemi utilizzati per la depolverazione sono intrinsecamente diversi tra di loro e la scelta che le aziende sono chiamate a effettuare dipende principalmente da una serie di fattori, tra di essi:

• La portata di aria da trattare;
• La temperatura;
• L’umidità;
• La concentrazione delle polveri;
• La granulometria delle polveri;
• La natura delle polveri e quindi il tipo di produzione. 

Con questi semplici dati è possibile individuare il sistema migliore per le esigenze di abbattimento polveri. Esistono infatti diversi sistemi di filtrazione, ognuno dei quali ha pregi e difetti tipici della loro conformazione fisica, soprattutto legata al principio di funzionamento.

Cicloni e multicicloni 

Il funzionamento dei cicloni separatori si basa sul principio fisico della forza centrifuga. Il ciclone, infatti, è costituito da due cilindri concentrici: quello più esterno solitamente termina a cono; quello interno convoglia l’effluente trattato verso l’uscita.

Questa conformazione, unita all’ingresso tangenziale, consente all’effluente di creare un moto spiroidale nella parte lasciata libera tra i due cilindri. Il gas è obbligato dalla geometria del sistema ad uscire dal cilindro interno una volta che ha compiuto una serie di vortici intorno a questo. Questo movimento centrifugo, unitamente alla forza di gravità, permette alle particelle più pesanti di cadere verso il fondo del sistema dove vengono recuperate.

I sistemi di filtrazione a multicicloni sono invece macchine per la filtrazione composte da più cicloni in modo da incrementare l’efficienza di abbattimento anche per particelle più piccole rispetto a quelle trattabili con un semplice ciclone. Il principio di funzionamento è identico a quello del ciclone, di cui il multiciclone è composto con N sistemi.

Filtri a maniche o filtri a cartucce

I filtri a maniche o a cartucce sono sistemi che, anziché sfruttare leggi fisiche come la forza centrifuga, sfruttano un mezzo filtrante per depurare l’aria e trattenere le particelle inquinanti. Il mezzo filtrante viene scelto tra carte, tessuti non tessuti, reti e tele metalliche piuttosto che ceramica, in funzione del tipo e della qualità di filtrazione richiesta. 

Le particelle quindi si depositano sulla superficie del mezzo, per essere poi riunite da un sistema di pulizia all’interno delle tramogge di raccolta poste nella parte bassa del filtro. Il sistema di pulizia permette, in questa maniera, di mantenere il filtro sempre efficiente e, al contempo, agevola il recupero della polvere nella parte bassa del filtro.

Rispetto ai cicloni, i rendimenti del mezzo filtrante sono più alti, arrivando a trattare particelle nell’ordine del micron. La scelta tra filtro a maniche o a cartucce è un aspetto tecnico che solo un professionista specializzato, in grado di valutare la natura degli inquinanti, del processo, delle polveri e delle altre grandezze fisiche in gioco, può dipanare. 

Filtri a celle e tasche 

I sistemi di filtrazione a tasche o a celle sono dotati anch’essi di mezzi filtranti che vengono interposti tra la zona sporca e quella pulita. Solitamente la zona sporca è quella in cui l’effluente entra nel filtro mentre quella pulita è quella a valle delle celle.

Questi filtri sono modulari, infatti, possono prevedere la presenza di più celle filtranti dotate di caratteristiche fisiche peculiari e realizzate con materiali diversi così da poter realizzare il trattamento di reflui complessi. In questo tipo di macchine si possono inserire, grazie a celle particolari, anche carboni attivi in modo da filtrare anche piccole concentrazioni di COV o speciali celle a coalescenza per filtrare basse presenze di nebbie oleose. 

L’elevata variabilità di sostanze che questi filtri possono filtrare e depurare non deve trarre in inganno. Questi filtri, infatti, possono trattare un ampio spettro di sostanze ma le stesse devono necessariamente essere presenti con un grado di concentrazione piuttosto basso.

Elettrofiltri

Gli elettrofiltri, conosciuti anche come filtri elettrostatici, sfruttano una differenza di potenziale indotta tra due elettrodi così da catturare le particelle inquinanti prima di far fluire il refluo depurato al camino. In pratica, la differenza di potenziale indotta tra i due elettrodi genera un campo elettrico che ionizza la zona intorno agli elettrodi.

Questi ioni caricano positivamente o negativamente le particelle inquinanti in modo che esse vengano attratte dagli elettrodi e rimosse dal flusso. Una volta catturate, le particelle possono essere rimosse dall’elettrodo con un sistema di pulizia a secco o a umido.

Scrubber venturi

I sistemi di abbattimento chiamati scrubber venturi sono sistemi di depurazione degli effluenti a umido in quanto sfruttano un liquido fatto passare intimamente in contatto con l’effluente da depurare. 

Lo scrubber venturi sfrutta una geometria particolare, il tubo venturi, all’interno della cui gola, il liquido e l’aria vengono strettamente in contatto. Questo contatto permette di far fluire le particelle inquinanti verso il liquido, nel quale rimangono intrappolati una volta superata la gola, nella successiva zona di allargamento. 

Applicazioni industriali dei filtri per le polveri 

I dispositivi volti alla filtrazione delle polveri servono una vasta gamma di settori industriali, garantendo in qualsiasi caso prodotti finali perfettamente conformi alle specifiche richieste. Le operazioni di filtraggio fanno infatti parte del processo produttivo di quasi ogni bene di consumo che utilizziamo ai giorni nostri. Tra i principali: 

• Alimenti e bevande: per migliorare la qualità degli alimenti e delle bevande che consumiamo; 
• Farmaceutica: per salvaguardare la reputazione delle aziende farmaceutiche e la sicurezza degli operatori; 
• Produzione additiva: per recuperare e qualificare le polveri AM;
• Chimica: per migliorare la qualità dei prodotti chimici; 
• Rivestimenti: per migliorare la qualità e la finitura dei rivestimenti;
• Polveri di metallo: per ottenere una distribuzione granulometrica accurata e per  migliorare la qualità del prodotto in metallo; 
• Riciclo: per aiutare i produttori a gestire i loro rifiuti più efficacemente e per trovare nuovi metodi per trattare i rifiuti e convertirli in materiale utile;
• Trattamento delle acque: per un efficace recupero dell’acqua, riducendo i costi e l’impronta idrica;
• Ceramica: per migliorare la qualità dei prodotti ceramici.