Energia verde dal trattamento dei fanghi di depurazione
I fanghi di depurazione sono il principale sottoprodotto del trattamento delle acque reflue. Tuttavia, lo smaltimento dei liquami può rappresentare fino al 60 % del costo operativo totale di un impianto di trattamento dell’acqua di scarico (WWTP), in quanto consuma enormi quantità di energia. Il progetto MFC4SLUDGE (“MFC4Sludge”: Microbial fuel cell technologies for combined wastewater sludge treatment and energy production), ha lavorato con PMI europee per sviluppare un’alternativa commerciale adeguata per l’attuale trattamento dei fanghi di depurazione. Il consorzio ha adottato un approccio innovativo per garantire che gli impatti ambientali venissero ridotti al minimo e che non vengano poste richieste energetiche aggiuntive sugli attuali WWTP. La soluzione sostenibile dei partner del progetto giunge sotto forma di una cella a combustibile (MFC) abbinata alla digestione anaerobica idrolitica-acidogenica (HA-AD). I ricercatori hanno impiegato queste tecnologie complementari per sviluppare un sistema energetico in grado di ridurre i composti organici nell’acqua di scarico di oltre il 90 %, producendo energia allo stesso tempo. Lo sviluppo di MFC si è concentrato sul miglioramento dell’efficienza e sull’economia del sistema. Questo è stato raggiunto con la progettazione di strategie di controllo per ottenere ottime prestazioni e sviluppando nuove configurazioni cellulari e catodi. È stato anche progettato e realizzato un digestore di fanghi HA-AD, per il quale sono stati condotti test iniziali al fine di determinarne la portata operativa. È stato studiato l’effluente dalla digestione anaerobica parziale del liquame WWTP rispetto alla produzione di acidi grassi volatili. I risultati hanno indicato che l’effluente dalla digestione anaerobica parziale era adatto alla produzione di bioelettricità negli MFC. Sono inoltre stati sviluppati modelli matematici per l’HA-AD, l’MFC e i processi abbinati. MFC4SLUDGE ridurrà l’impatto ambientale riducendo il suo volume e fornendo una fonte di energia, valorizzando così tali rifiuti. Tuttavia, non è limitato alle acque reflue domestiche, in quanto può anche essere applicato ai fanghi provenienti da WWTP industriali che contengono grandi quantità di azoto e zolfo e valori estremamente bassi di pH o composti organici. I risultati del progetto contribuiranno inoltre a migliorare la competitività delle PMI partecipanti, offrendo loro conoscenze preziose e maggiori opportunità di impiego. Inoltre, incoraggeranno l’utilizzo dei fanghi di depurazione in agricoltura permettendo alle autorità locali operative nei WWTP di rispettare la direttiva 86/278/EEC in materia di fanghi di depurazione.
Parole chiave
Fanghi di depurazione, trattamento delle acque reflue, MFC4SLUDGE, cella a combustibile microbica, digestione anaerobica idrolitica-acidogenica
