Il trattamento delle acque reflue non è più limitato soltanto al rendere l’acqua riutilizzabile. Alcuni ricercatori hanno dimostrato come sia possibile estrarre energia, sostanze nutritive e sottoprodotti a valore aggiunto dalle acque reflue.

La scarsità di acqua è un problema sia naturale che causato dall’uomo. Il nostro pianeta dispone di molta acqua dolce, ma questa è distribuita in modo non uniforme e una gran parte di essa è sprecata, inquinata e gestita in modo non sostenibile. Il trattamento delle acque reflue combatte tale problema trasformando queste acque in un effluente che può essere riutilizzato o scaricato nuovamente nell’ambiente. Secondo un consorzio paneuropeo che lavora sul progetto INCOVER, finanziato dall’UE, questa tecnologia di risanamento può persino progredire ulteriormente. INCOVER sta testando nuove soluzioni che dimezzeranno i costi operativi, produrranno energia, recupereranno sottoprodotti a valore aggiunto e ridurranno le emissioni di gas a effetto serra fino all’80 %. Come affermato sul sito web del progetto, INCOVER ambisce a spingere il trattamento delle acque reflue «in direzione di un’industria del recupero di bioprodotti e un fornitore di acqua riciclata». A questo scopo, i partner del progetto hanno sviluppato un’ampia gamma di tecnologie che contribuiscono a un’economia circolare. Essendo già state testate individualmente su scala di laboratorio, queste innovative tecnologie vengono adesso testate insieme in tre impianti su larga scala che trattano le acque reflue provenienti da città, fattorie e industrie alimentari e delle bevande. Situati in Germania e Spagna, i siti dimostrativi dimostrano in che modo risorse quali energia e sostanze nutritive e prodotti quali biofertilizzanti, biometano e bioplastica possono essere estratti dalle acque reflue. Fotobioreattori orizzontali L’impianto che si trova a Viladecans, in Spagna, ha tre fotobioreattori (PBR) orizzontali che producono una biomassa di microalghe dominata da cianobatteri. Deflussi agricoli vengono forniti ai PBR per incrementare le concentrazioni di cianobatteri nel primo PBR e per accumulare poliidrossibutirrato, una bioplastica biodegradabile, negli altri due PBR. La biomassa raccolta dal terzo PBR viene trattata con fanghi secondari da depurazione in un digestore anaerobico per produrre biogas. Il fango viene quindi trattato in una zona umida per il trattamento dei fanghi, mentre l’acqua proveniente dal decantatore viene trattata in colonne per il recupero delle sostanze nutritive e sterilizzata usando l’ultrafiltrazione effettuata grazie al sole. L’effluente risultante è usato per l’irrigazione. Bacini algali ad alta velocità Bacini algali ad alta velocità (HRAP) sono in fase di collaudo in due siti nel sud della Spagna. In Chiclana de la Frontera, la produzione di poliidrossialcanoato (PHA), un’altra bioplastica biodegradabile, è ottenuta mediante un sistema HRAP anaerobico-fotosintetico in due fasi. Subito dopo la produzione di PHA, la biomassa rimanente è trasformata in biogas usando un pretrattamento termico e un processo anaerobico di co-digestione. Viene prodotto biometano usando una tecnologia integrante per la purificazione del biogas. Il secondo sito è l’impianto di trattamento delle acque reflue di El Toyo ad Almería, dove è stato installato un HRAP dimostrativo da 3000 m2 per ottenere acqua idonea all’irrigazione. Le acque reflue vengono trattate direttamente senza chiarificatori anaerobici o primari, facendo di questo il primo HRAP su vasta scala al mondo di queste dimensioni a operare in questo modo. Filtri vegetali piantati vengono usati per migliorare il recupero di fosforo e azoto. I sistemi di disinfezione che funzionano grazie al sole garantiscono la sicurezza dell’acqua da irrigazione, e un sistema intelligente di irrigazione garantisce efficienza energetica e idrica. Trattamento degli scarti della biomassa A Lipsia, in Germania, un processo biotecnologico basato sul lievito è usato per produrre acido organico dalle acque reflue industriali ottenute dal settore alimentare. Una volta estratto l’acido, i residui vengono usati per produrre biogas, che è utilizzato per la generazione di elettricità o per il riscaldamento. Infine, i fanghi anaerobici in eccesso vengono trattati usando la carbonizzazione idrotermale per trasformare la biomassa di scarto in fertilizzanti per il terreno pronti all’uso. Le prestazioni delle tecnologie INCOVER (Innovative Eco-Technologies for Resource Recovery from Wastewater) vengono ora integrate in uno strumento di supporto alle decisioni. Lo strumento mira ad aiutare le autorità per le acque a scegliere gli investimenti che riusciranno a soddisfare al meglio i loro bisogni. Successivamente, INCOVER si concentrerà sull’ottimizzazione di tutti questi processi.