Filtri a carboni attivi

Gamma impianti grazie alla ventennale esperienza in questo settore realizza e progetta sistemi filtranti a carboni attivi per la deodorizzazione e l'abbattimento di solventi in molteplici settori

I filtri a carboni attivi rappresentano una delle soluzioni più efficaci per il trattamento dell’aria contaminata da vapori, gas e sostanze odorose.
A differenza dei sistemi meccanici o elettrostatici, che trattengono particelle solide o aerosol, questi filtri agiscono per adsorbimento molecolare, catturando composti organici volatili (VOC), solventi e odori residui.
Grazie alla loro versatilità, trovano impiego in numerosi settori industriali: dalla depurazione dell’aria esausta dei processi di verniciatura alla filtrazione finale di impianti di aspirazione fumi, nebbie e polveri.

 

Principio di funzionamento

Il carbone attivo è un materiale poroso con elevatissima superficie specifica (fino a 1.200 m² per grammo).
Quando l’aria contaminata attraversa il letto filtrante, le molecole inquinanti vengono adsorbite sulla superficie interna dei micropori, trattenute per effetto fisico o chimico.
La capacità di ritenzione dipende da vari fattori:

  • tipo di contaminante (polarità, peso molecolare, tensione di vapore);
  • concentrazione iniziale e temperatura dell’aria;
  • umidità relativa;
  • tempo di contatto tra aria e carbone.

Una corretta progettazione assicura che l’aria rimanga a contatto con il materiale per un tempo sufficiente a garantire la completa adsorbimento prima della saturazione del letto filtrante.

 

Principali applicazioni industriali

I filtri a carboni attivi sono utilizzati in numerosi contesti produttivi per eliminare odori, vapori e residui gassosi che sfuggono ai sistemi di filtrazione tradizionali.
Tra le applicazioni più comuni:

  1. Verniciatura e trattamento superfici

Utilizzati per l’abbattimento dei vapori di solvente (COV) derivanti da cabine di verniciatura, lavaggio pezzi e impianti di essiccazione.
Garantiscono il rispetto dei limiti emissivi e la riduzione degli odori verso l’esterno.

  1. Industria chimica e farmaceutica

Impiegati per trattenere gas e vapori organici generati durante reazioni, miscelazioni o processi di evaporazione.
In questi ambienti, spesso vengono associati a pre-filtri a tasche o HEPA per trattenere particelle solide prima dell’adsorbimento.

  1. Impianti di aspirazione fumi e nebbie oleose

Installati come stadio finale dopo sistemi meccanici o elettrostatici, per neutralizzare odori residui e vapori d’olio derivanti da lavorazioni meccaniche o trattamenti termici.

  1. Trattamento aria esausta da processi alimentari

Usati per eliminare odori organici in reparti di cottura, tostatura o essiccazione.
Possono essere abbinati a sistemi di filtrazione HEPA o a scrubber a umido, a seconda della composizione del flusso.

  1. Filtrazione aria di rinnovo e ambientale

In ambienti civili, laboratori o cleanroom industriali, il carbone attivo serve per trattenere ozono, formaldeide, ammoniaca e composti organici volatili presenti nell’aria esterna.

 

Tipologie costruttive

I filtri a carboni attivi si presentano in diverse configurazioni:

  • cassette filtranti a pannello con carbone granulare o in tessuto impregnato, per portate ridotte;
  • moduli cilindrici o parallelepipedi con letto granulare riempito a sezione variabile, per impianti industriali di media portata;
  • torri o reattori di adsorbimento a flusso ascendente o discendente, progettati per grandi volumi d’aria o gas di processo.

Ogni configurazione viene scelta in base al tipo di inquinante, alla concentrazione e alla durata del ciclo operativo prima della sostituzione o rigenerazione del carbone.

 

Criteri di dimensionamento

Il corretto dimensionamento di un filtro a carboni attivi è essenziale per garantire l’efficienza e la durata del sistema.
I parametri principali da considerare sono:

  1. Portata d’aria (m³/h) – determina la sezione utile del filtro e la velocità di attraversamento del letto filtrante.
    In genere si mantengono velocità comprese tra 0,1 e 0,3 m/s, per assicurare un’adsorbimento efficace.
  2. Tempo di contatto (tC) – rappresenta il tempo medio in cui l’aria rimane a contatto con il carbone.
    In ambito industriale varia da 0,5 a 2 secondi, a seconda della natura dei gas trattati.
  3. Spessore del letto filtrante – normalmente compreso tra 200 e 600 mm.
    Maggiore è lo spessore, maggiore sarà la capacità di adsorbimento e la durata tra una sostituzione e l’altra.
  4. Tipo di carbone – selezionato in base all’applicazione:
    • carbone attivo da gusci di cocco per solventi e VOC leggeri;
    • carbone da lignite o torba per composti solforati e odori organici;
    • carbone impregnato con permanganato o metalli catalitici per sostanze specifiche (es. ammoniaca o formaldeide).
  5. Umidità relativa e temperatura dell’aria – valori troppo elevati riducono la capacità di adsorbimento e vanno compensati con sistemi di pretrattamento o deumidificazione.

Gamma Impianti dimensiona ogni filtro calcolando il tempo di contatto effettivo (tC = V letto / Q aria) e simulando il comportamento del carbone in base al tipo di inquinante e al flusso di processo.

 

Manutenzione e gestione

Quando il carbone si satura, perde capacità di adsorbimento.
Il filtro va sostituito o rigenerato periodicamente, in base alle ore di lavoro e alla concentrazione di contaminanti.
Un sistema ben progettato include indicatori di saturazione o sensori VOC che segnalano il momento ottimale per la manutenzione, evitando sprechi o inefficienze.

 

Soluzioni Gamma Impianti

Gamma Impianti progetta e realizza filtri a carboni attivi industriali per portate da poche centinaia a decine di migliaia di metri cubi all’ora.
Le soluzioni includono:

  • moduli filtranti a pannello o cilindrici per post-trattamento aria esausta;
  • torri di adsorbimento con letto granulare a flusso controllato;
  • sistemi combinati con prefiltri meccanici, elettrostatici o a maniche;
  • versioni ATEX per vapori infiammabili o ambienti con rischio esplosione.

Ogni impianto viene dimensionato per garantire elevata efficienza, lunga durata e semplicità di manutenzione, assicurando conformità alle normative ambientali e alle emissioni olfattive previste dal D.Lgs. 152/2006.

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