Trattamento delle acque reflue integrato al recupero di energia
Il settore caseario è uno dei settori più ecologicamente inospitali, poiché produce enormi quantità di effluente contenenti composti inorganici e organici difficili da rimuovere. Le acque reflue possono essere trattate elettrochimicamente per rimuovere grassi, oli, nonché composti solidi e disciolti provenienti dai processi caseari, i quali sono resistenti al convenzionale trattamento chimico o biologico, ma tale opzione è ad alta intensità energetica. L’iniziativa REWAGEN (Electrochemical water treatment system in the dairy industry with hydrogen recovery and electricity production), finanziata dall’UE, ha sviluppato un impianto di trattamento elettrico delle acque reflue autosufficiente. I ricercatori hanno lavorato per utilizzare l’idrogeno generato durante il trattamento elettrochimico, al fine di alimentare il sistema. Il progetto REWAGEN è riuscito a separare grassi e oli dalle acque reflue mediante campi elettrici, i quali uniscono le goccioline di olio nell’interfaccia acqua-olio. Successivamente, i ricercatori hanno condotto due fasi di trattamento elettrochimico affinché i solidi sospesi potessero raggrupparsi, e i materiali organici sono stati resi partecipi, rendendo più facile la loro rimozione o decomposizione. Questi due passaggi sono stati seguiti da una desalinizzazione finale a basso consumo energetico, senza la necessità di alcuna tecnologia capacitiva di de-ionizzazione, con domanda chimica di ossigeno. Il team ha successivamente recuperato il sottoprodotto di idrogeno ottenuto da questo trattamento elettrochimico, e lo ha purificato per alimentare una cella a combustibile, la quale è stata utilizzata come generatore di energia secondaria. Il progetto REWAGEN ha quindi completato l’intero ciclo e riciclato l’acqua generata come prodotto di scarto dalla cella combustibile a idrogeno. La tecnologia elettrochimica su scala di laboratorio potrebbe rimuovere dalle acque di scarico grassi, oli e fino al 98 % dei solidi. I ricercatori hanno inoltre creato un processo per raccogliere e purificare l’idrogeno in forma gassosa. I partner del progetto hanno sviluppato un sistema con tecnologie che non erano mai state precedentemente combinate con il recupero di idrogeno. Quando sarà migliorato per l’industria casearia, questo efficace processo di trattamento dell’acqua di scarico dovrebbe ridurre i costi mediante la riduzione dell’energia e del consumo di acqua. Per concludere, il metodo innovativo del progetto REWAGEN, per convertire in energia l’idrogeno generato a livello elettrochimico, potrebbe comportare benefici per il settore delle celle a combustibile.
Parole chiave
Recupero di idrogeno, trattamento delle acque reflue, trattamento elettrochimico, REWAGEN, industria lattiero-casearia