La tendenza "rifiuti zero" potrebbe avere un amico sotto forma di biosolidi. I biosolidi sono i materiali prodotti dopo il trattamento dei rifiuti domestici nei sistemi di acque reflue urbane. Nel passato, la maggior parte di questo materiale solido è stato trasferito in discarica. Ma, i processi sviluppati negli ultimi decenni possono creare biosolidi di "qualità eccezionale".

Questi nuovi biosolidi "EQ" sono a basso contenuto di inquinanti e agenti patogeni, ma ricco di sostanze nutritive. Possono essere applicati a terreni agricoli o urbani che necessitano di fertilizzanti e altri miglioramenti della salute del suolo. Ciò riutilizza un ex materiale "di scarto" e aiuta l'ambiente lungo la strada.

I biosolidi sono preziosi perché ricchi di azoto, un nutriente fondamentale per le piante. Ma, solo una frazione dell'azoto nei biosolidi utilizzati come fertilizzante diventa disponibile per le piante. Questa frazione è chiamata azoto biodisponibile.

"Dobbiamo sapere quanto azoto diventa biodisponibile quando aggiungiamo biosolidi al suolo, "dice Odiney Alvarez-Campos, un ricercatore presso Virginia Tech. "Vogliamo fornire abbastanza per una crescita sana del raccolto e dei raccolti, ma non eccedenza di azoto."

Questo perché troppo azoto può inquinare l'ambiente. Può entrare nelle acque superficiali e sotterranee e influenzare gli ecosistemi acquatici. "È un equilibrio tra il sostegno alla crescita delle piante, pur non inquinando, " dice Alvarez-Campos.

In un nuovo studio, Alvarez-Campos e i suoi colleghi hanno testato quanto dell'azoto in diversi prodotti biosolidi è diventato biodisponibile in un suolo urbano. Hanno scoperto un fattore complicante. La natura degradata dei suoli urbani potrebbe ridurre la disponibilità di azoto dei biosolidi per le piante.

"I terreni urbani sono spesso compattati, suoli degradati. Possono avere poca materia organica e sostanze nutritive, " dice Alvarez-Campos. Attività umane, come l'edilizia e il traffico di veicoli pesanti, possono degradare i suoli urbani.

"I biosolidi hanno ciò di cui abbiamo bisogno per aiutare a ripristinare questi suoli, " dice Alvarez-Campos. Ad esempio, la materia organica nei biosolidi può ridurre la compattazione del suolo. Ciò può rendere i terreni più facili da coltivare e aiutare le radici delle piante a crescere. I biosolidi possono anche aumentare l'infiltrazione d'acqua e la ritenzione nel suolo, che sono importanti per la crescita delle piante.

I ricercatori hanno testato cinque diversi prodotti di biosolidi. Tutti i prodotti erano di "qualità eccezionale". Alcuni dei biosolidi avevano altri materiali mescolati. Questi materiali includevano materiale organico e minerale secco. L'obiettivo era asciugare i biosolidi.

"Una delle principali sfide affrontate quando si applicano i biosolidi alle aree urbane è il loro alto contenuto di umidità, " afferma Alvarez-Campos. I prodotti Biosolid che hanno un'elevata umidità sono più difficili da trasportare, maneggiare, e diffondere.

Lo studio ha mostrato che i biosolidi che non sono miscelati con materiali legnosi producono più azoto biodisponibile rispetto ai prodotti biosolidi miscelati con materiali legnosi. Il basso contenuto di materia organica e l'alto contenuto di argilla del suolo urbano hanno ridotto la quantità di azoto biodisponibile dai biosolidi. Hanno anche ridotto l'efficacia dei metodi di laboratorio per stimare l'azoto disponibile.

Inoltre, i ricercatori si sono concentrati su un metodo di laboratorio comunemente usato che ha fornito le migliori stime della disponibilità di azoto dai biosolidi. Questo metodo è chiamato incubazione anaerobica di 7 giorni. "Ha mostrato il maggior potenziale per essere usato come indicatore della disponibilità di azoto di un biosolido, " dice Alvarez-Campos.

Sapere che la disponibilità di azoto potrebbe essere inferiore nei terreni degradati è fondamentale. "Aiuterà a regolare i tassi di applicazione dei biosolidi in modo che corrispondano al grado di degrado del suolo, " dice Alvarez-Campos.

Questi risultati sono un primo passo importante. I ricercatori stanno valutando l'affidabilità di test rapidi per stimare la disponibilità di azoto dai biosolidi applicati ai suoli urbani. Stanno anche cercando di espandere la loro area di studio. "In questo studio, abbiamo usato un suolo rappresentativo dei suoli urbani nel sud-ovest della Virginia, " afferma Alvarez-Campos. Studi futuri valuteranno l'impatto delle applicazioni di biosolidi su una maggiore varietà di suoli e paesaggi urbani.

"Il riciclaggio dei biosolidi nel suolo è uno dei modi più sostenibili per gestire i rifiuti, " dice Alvarez-Campos. "Restituisce carbonio e sostanze nutritive, come l'azoto, al suolo, e aiuta la vegetazione a crescere."

Se i biosolidi non vengono applicati a campi agricoli o paesaggi urbani, vengono smaltiti in discarica o inceneriti. "Quando applicato ai terreni, i biosolidi diventano una risorsa preziosa piuttosto che uno sgradevole rifiuto, " dice Alvarez-Campos.