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Fasi del trattamento. Schema

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Cosa sono?

Le acque reflue raccolte dal sistema fognario metropolitano (cosiddette acque nere) vengono avviate a trattamento nei depuratori civili (pubblici e privati) attraverso un trattamento biologico di depurazione. Il risultato del trattamento produce una frazione liquida di “acque chiarificate” e una frazione semi-solida (cosiddetta palabile) che si definisce “fango biologico da depurazione”. Il processo di trattamento biologico è inoltre applicato per la depurazione di acque reflue in diverse attività produttive (tipo agroalimentari) il cui prodotto solido di risulta è anch’esso assimilabile al “fango biologico”.

I risultati principali di un impianto di depurazione acque reflue sono fondamentalmente due:

  • Acqua chiarificata che può essere recuperata nell’ambiente (per esempio per irrigazione)
  • Fanghi biologici ottenuti da un processo di biodepurazione (Biosolids) che possono essere recuperati in agricoltura quale ammendante e fertilizzante biologico.

In Europa, oggi si parla più frequentemente di Biosolids (www.efar.be); con questo termine si intende indicare, per l’appunto, i fanghi biologici che si ottengono dopo specifici trattamenti con caratteristiche tali da rispondere agli alti standard di qualità e sicurezza richiesti dalla legge e dunque adatti per l’impiego nel settore agricolo.
Per garantire la qualità dei Biosolids usati in agricoltura, le tipologie di rifiuti che possono essere conferiti agli impianti di trattamento sono rigidamente regolamentate e verificate attraverso analisi chimico-fisiche del rifiuto ed il rispetto di parametri ambientali.

I fanghi biologici di depurazione trattati (Biosolids), data la loro origine e costituzione chimica, posseggono un grande patrimonio di elementi organici ammendanti e nutritivi che oggi incontrano sempre di più il favore degli agricoltori.

Questi Biosolids, correttamente utilizzati per qualità, caratteristiche chimico-fisiche, modalità di impiego e periodo di applicazione, costituiscono un apporto prezioso di sostanza organica umificata ai terreni agricoli andando a recuperare sostanze preziose e insostituibili come ad esempio il fosforo oltre che carbonio e azoto.

Da cosa sono composti?

I fanghi biologici trattati, o Biosolids, sono composti prevalentemente da: acqua, materiale organico, macro e micro nutrienti, inerti.

Nei Biosolids possono essere anche rinvenute tracce di elementi potenzialmente inquinanti, come metalli pesanti e composti organici, in una percentuale estremamente ridotta, tale da garantirne la non pericolosità e completa compatibilità d’uso sul suolo. La concentrazione di questi elementi dunque è tale da non comportare rischi né per la salute pubblica, né per l’ambiente attraverso il monitoraggio continuo dei parametri con idonee analisi chimiche effettuate da Laboratori certificati e accreditati.

 

 

 

 

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  • Materia organica

    Il trattamento di depurazione biologica delle acque reflue produce i cosiddetti fanghi di supero, composti al 50-60% di sostanza organica.

    Le caratteristiche intrinseche della materia organica che compone i Biosolidi sono del tutto assimilabili a quelle del letame, questo fa sì che le sostanze nutritive presenti possano essere altrettanto rapidamente metabolizzate dal terreno.

  • Metalli pesanti

    I Biosolids contengono anche quantità controllate di metalli pesanti: alcuni di questi sono però essenziali per il corretto nutrimento della pianta stessa.

    La loro presenza nei fanghi biologici è dovuta principalmente allo scarico di contaminanti legati all’attività antropica e/o alle attività produttive nella rete fognaria. I principali metalli pesanti che possono essere rilevati nei Biosolids sono: Zinco, Rame, Nichel, Cromo e Piombo.

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    Occorre tenere presente che il suolo, di per se stesso, può contenere naturalmente metalli pesanti e che questi possono depositarsi nel terreno dall’atmosfera, dove possono allo stesso modo essere presenti; metalli pesanti sono presenti inoltre anche nei fertilizzanti minerali e nel letame. La presenza di metalli pesanti nel suolo agricolo non è dunque ascrivibile esclusivamente all’uso dei Biosolids, dato che l’apporto degli stessi dettato dalla pratica agricola è percentualmente irrilevante.

    A garanzia della salute pubblica, i paesi europei hanno fissato per legge dei limiti che sanciscono la quantità massima di ciascun parametro che può essere presente nei Biosolids e nel suolo prima dell’attività di spandimento. Nei Biosolids utilizzati come fertilizzanti nel terreno, le percentuali registrate di metalli pesanti sono sotto i livelli fissati dalla legislazione (soglie limite).

    Barre

  • Composti organici

    I fanghi biologici possono contenere alcune tracce di composti organici. La presenza di questi elementi è legata principalmente alle attività industriali, stato di conservazione e manutenzione della rete fognaria, ma anche all’uso di prodotti domestici o per la cura della persona delle abitazioni civili. Anche per questi parametri, come per la presenza di metalli pesanti, i paesi Europei hanno fissato severi limiti di legge, per garantirne un uso sicuro dei Biosolids in agricoltura, proteggere la salute pubblica e l’ambiente.

  • Sostanze nutritive

    I Biosolids contengono i principali elementi nutritivi (C, N, P, K) essenziali per la crescita delle coltivazioni:

    Carbonio (c):  elemento “ammendante” che rappresenta la sostanza organica contenuta nei fanghi.
    Azoto (N): ha un ruolo cruciale nel metabolismo delle piante, è essenziale per la loro crescita.
    Fosforo (P): trasporta l’energia nella pianta, promuove la sua crescita generale, compreso il sistema radicale e gli steli.
    Potassio (K): rafforza la capacità di resistenza della coltivazione a malattie, siccità e gelo.

    I Biosolids contengono inoltre micro-nutrienti come rame, magnesio e zinco: la loro presenza, in modeste quantità, favorisce il verificarsi di tutto quell’insieme di preziose reazioni chimiche necessarie alla vita della pianta.

  • Agenti patogeni

    Nei fanghi si può trovare traccia di alcuni tipi di agenti patogeni; la natura di questi agenti dipende direttamente dalla materia prima, di natura biologica, di cui i fanghi sono composti.

    Per i fanghi che derivano dal trattamento delle acque reflue, i principali tipi di patogeni sono rappresentati da batteri, virus, funghi e protozoi, mentre nei fanghi prodotti dai rifiuti delle attività alimentari – caseifici, mattatoi, stabilimenti che lavorano la carne – i patogeni possono essere listeria, lo streptococco e batteri coliformi.

    I diversi tipi di trattamento fanghi disponibili, come la digestione termofila, il compostaggio e la calcitazione consentono di ottenere fanghi biologici di buona qualità che non hanno più alcuna traccia di patogeni e che quindi possono essere utilizzati senza alcuna restrizione in quanto stabilizzati e igienizzati.

Come vengono prodotti?

Qualità, proprietà fisiche e proprietà fertilizzanti dei fanghi biologici sono garantite dal tipo di trattamento a cui sono sottoposti.

Esistono tre fondamentali tipi di trattamento:

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Trattamenti per ridurre l’umidità

Avviene attraverso processi di essicazione e disidratazione: serve ad aumentare la percentuale di materia secca presente, migliorare le loro caratteristiche fisiche, semplificare le operazioni di stoccaggio, trasporto e distribuzione.

Trattamenti per stabilizzare
e igienizzare la materia organica

Questi trattamenti tipici (digestione anaerobica, compostaggio e calcitazione) consentono di ridurre la putrescibilità e incrementare la stabilità dei Biosolids, limitando così la produzione di odori ma anche l’igienizzazione del prodotto da agenti patogeni.

Trattamenti di igienizzazione

Questo trattamento, tipicamente di calcitazione e condizionamento, serve a distruggere gli agenti patogeni e stabilizzare i Biosolids. Il processo di igienizzazione e stabilizzazione dei fanghi viene spesso compiuto simultaneamente attraverso il condizionamento con Ossido di Calcio.

Come possono essere usati?

I fanghi biologici possono essere conferiti in discarica, inceneriti in un impianto di termodistruzione o riutilizzati in agricoltura come fertilizzanti, previo trattamento in impianto dedicato. Si tratta di tre soluzioni che hanno un impatto sull’ambiente e un costo complessivo molto diverso.

  • Incenerimento

    I fanghi biologici possono essere conferiti a un impianto di incenerimento specifico o a impianti eventualmente già presenti sul territorio.

    Attraverso l’incenerimento, il volume dei fanghi viene significativamente ridotto; la parte residuale (ceneri), pari a circa il 20%, dovrà comunque essere smaltita in discarica. Per il trattamento delle emissioni, è però necessario che l’inceneritore sia dotato di specifici impianti di abbattimento. Contrariamente a quanto si può pensare, l’incenerimento dei fanghi non consente la produzione di energia: la maggior parte di questi fanghi, infatti, ha una percentuale di umidità ancora troppo elevata tale da compromettere dunque la regolare gestione dell’impianto (un inceneritore tipico può ricevere al massimo un quantitativo pari al 25-30% di fanghi rispetto ai rifiuti in ingresso).

    Questa scelta può essere giustificata in zone ad alta densità abitativa, dove i terreni disponibili per l’agricoltura sono scarsi, o comunque per i fanghi non idonei al recupero agricolo.

    Tra le diverse opzioni oggi possibili, l’incenerimento è inoltre la più onerosa. L’accettabilità sociale ed economica degli inceneritori è, oltre ciò, spesso difficile e poco eco-sostenibile.

  • Conferimento in discarica

    Il conferimento in discarica è il modo più “semplice” di gestire i fanghi, ma è altresì il modo con l’impatto ambientale e sociale più elevato. Questa soluzione non è considerata sostenibile dalla Comunità Europea, Direttive di recepimento e linee guida delle principali Regioni d’Italia e perciò dovrebbe essere limitata ai fanghi che non hanno le caratteristiche adatte al riutilizzo in agricoltura.
    Le norme e regolamentazioni vigenti prevedono forti restrizioni al conferimento dei fanghi in discarica.

  • Recupero con Distribuzione sui suoli agricoli

    L’utilizzo dei Biosolids come fertilizzanti in agricoltura attraverso la distribuzione sui suoli adibiti a coltivazione presenta una serie di vantaggi. Innanzitutto, si riduce la produzione e l’impiego di fertilizzanti chimici in agricoltura, a beneficio di una risorsa altrimenti sprecata. Gli elementi nutritivi presenti nei Biosolids sono un valido e naturale sostituto ai fertilizzanti commercializzati dalle industrie, restituendo ai fanghi biologici il loro più antico e caratteristico impiego agricolo “quale ammendante naturale certificato”.

    I Biosolids che vengono destinati al recupero in agricoltura subiscono un processo integrato, controllato e certificato in ogni fase, a partire dal momento in cui i rifiuti vengono conferiti nell’impianto di trattamento fino alla conclusione del processo di riutilizzo a favore dell’agricoltura.

    L’uso dei Biosolids nel terreno è regolato in maniera stringente dalle norme vigenti per controllare i potenziali rischi per la salute umana e per l’ambiente.

    L’unico potenziale inconveniente, legato a questo tipo di utilizzo, è la eventuale produzione di emissione odorigene, legate sostanzialmente alla matrice del materiale.