Tecnologie innovative eliminano i «rifiuti» dalle acque reflue
Si prevede che la domanda di acqua aumenti in modo significativo nei prossimi decenni. Nel contempo, quasi un quinto della popolazione mondiale vive già in condizioni di carenza idrica e la situazione probabilmente peggiorerà. Il progetto INCOVER, finanziato dall’UE, ha identificato una situazione vantaggiosa per tutti nello spostamento della missione del trattamento delle acque reflue dal risanamento al recupero di bioprodotti e al riciclaggio delle acque.
Valore dalle acque reflue
Come spiega Juan Antonio Alvarez Rodriguez, il coordinatore del progetto, «INCOVER trasforma le acque reflue in prodotti di valore adottando un approccio di “economia circolare”». Gli scienziati hanno sviluppato tecnologie innovative per la produzione di biomassa, la digestione anaerobica e il recupero di nutrienti e acqua per gli effluenti delle acque reflue municipali, industriali e agricole. Bioplastiche quali i poliidrossialcanoati (PHA) compostabili e degradabili in acqua marina stanno ancora lottando per competere con i polimeri convenzionali a base di combustibili fossili, in gran parte a causa dei costosi meccanismi di produzione. INCOVER ha utilizzato acque reflue ad alto contenuto organico per fornire carbonio come substrato a basso costo per le comunità di microalghe e batteri senza la necessità di dispendiose sterilizzazioni. Secondo Alvarez: «L’innovativo processo di produzione dei PHA ha consentito il recupero con successo di 2,6 kg di PHA al giorno dai sistemi fototrofici microalghe-batteri che trattano le acque reflue domestiche e altre acque reflue con elevato contenuto organico. Con l’85 % di efficienza di estrazione di PHA, gli impianti possono aspettarsi un ricavo di 1,06 EUR per metro cubo di acque reflue». Grazie a INCOVER, il settore delle materie plastiche può produrre PHA sostenibile ed ecologico. INCOVER ha inoltre fornito una tecnologia di pulizia del biogas economica ed ecologica per contribuire a soddisfare normative sempre più severe in tutto il mondo. «La tecnologia di pulizia del biogas può fornire otto metri cubi di biometano di alta qualità al giorno, adatti per l’iniezione in reti a gas naturale o come biocarburante nei veicoli», afferma Alvarez. Questo biometano può anche essere utilizzato per alimentare l’impianto di acque reflue stesso, compensando in modo significativo i costi operativi e l’impronta di carbonio dell’impianto. Il consumo di acqua per l’agricoltura rappresenta il 38 % dei prelievi globali di acqua dolce. INCOVER ha sviluppato un sistema di ultra-filtrazione e ossidazione anodica a energia solare. Come spiega Alvarez: «I sistemi di disinfezione economici di INCOVER sono in grado di fornire 10 metri cubi al giorno di effluenti di acque reflue privi di agenti patogeni per irrigazione e uso industriale». Oltre alle tecnologie per PHA, biometano e purificazione dell’acqua, INCOVER ha anche sviluppato procedure per il recupero di 30 kg al giorno di acidi organici ad alta domanda industriale e il recupero del 60-70 % di fosforo e azoto da utilizzare direttamente come biofertilizzanti. Queste tecnologie a valore aggiunto sono state dimostrate su scala reale presso tre diversi siti europei.
Supportare l’implementazione
Per aiutare le autorità e i gestori delle strutture a scegliere le tecnologie e sostenere le discussioni per la diffusione sul mercato, INCOVER ha anche sviluppato un sistema di supporto alle decisioni (Decision Support System, DDS) basato su un quadro di valutazione della sostenibilità del ciclo di vita (LCSA, Life Cycle Sustainability Assessment). Le tecnologie e i prodotti di INCOVER dovrebbero ridurre di almeno il 50 % i costi complessivi di funzionamento e manutenzione degli impianti di trattamento delle acque reflue municipali e industriali. INCOVER ha presentato le tecnologie in 101 eventi e pubblicato 73 comunicati stampa. I risultati hanno ottenuto il plauso internazionale, tra cui la vittoria della prima iniziativa Sludge & Resource Recovery Initiative of the Year Water Industry Award 2018 e l’essere uno dei 10 vincitori della competizione POWER Idea Contest for Sustainable Communities 2019. I processi e i prodotti innovativi di INCOVER sono pronti a chiudere il cerchio su un’economia circolare per le acque reflue, sfruttando i suoi tesori nascosti.
Parole chiave
INCOVER, acque reflue, acqua, poliidrossialcanoati (PHA), biometano, microalghe, batteri, economia circolare, agricoltura, carbonio, irrigazione, biofertilizzante