Un team di ricercatori della Florida State University che studiano nuovi metodi per rimuovere i metalli pesanti tossici dai biosolidi, i rifiuti solidi rimasti dopo il trattamento delle acque reflue, ha scoperto che la chiave è un breve giro in un forno a microonde.

Il metodo ha rimosso tre volte la quantità di piombo dai biosolidi rispetto ai mezzi convenzionali e potrebbe ridurre il costo totale di lavorazione di oltre il 60 percento, rendendolo una possibile soluzione ingegneristica per aiutare a produrre fertilizzante e consentire a più persone di vivere con terreno e acqua puliti. La ricerca è pubblicata su Journal of Cleaner Production .

"I biosolidi sono una risorsa preziosa, ma i metalli pesanti ne impediscono l'uso, " ha detto Gang Chen, professore di Ingegneria Civile e Ambientale presso il FAMU-FSU College of Engineering.

Man mano che la popolazione umana del pianeta cresce e sempre più persone si trasferiscono nelle città, gli impianti di trattamento delle acque reflue in tutto il mondo stanno producendo più biosolidi. Questi sottoprodotti vengono spesso smaltiti in discariche o inceneritori, ma ci sono degli svantaggi in queste soluzioni, come costi elevati o inquinamento secondario dal processo di trattamento stesso.

Un'altra opzione è compostare i biosolidi, utilizzandoli come ingrediente di fertilizzanti che trovano una seconda vita in agricoltura. Negli Stati Uniti, circa la metà di tutti i biosolidi viene riciclata.

Prima che lo smaltimento o il riciclaggio possano avvenire, devono essere resi sicuri da usare. Un ostacolo è la presenza di metalli pesanti, così chiamati per il loro alto peso atomico. Poiché queste potenziali tossine possono penetrare nell'ambiente dai biosolidi, è importante estrarli. Però, che l'estrazione può essere costosa.

Chen e il suo team si sono rivolti alla loro conoscenza dell'energia per sviluppare un processo più efficiente.

L'indagine è partita dalla teoria. Hanno calcolato la quantità di energia necessaria per rompere i legami che attaccavano i metalli pesanti al resto del biosolido ma non avrebbero distrutto il biosolido stesso. Da qualche parte sullo spettro elettromagnetico, Il gruppo di Chen ha trovato la radiazione con la giusta quantità di energia.

Le radiazioni a microonde sembravano essere giuste. Dopo il trattamento in microonde, i ricercatori sono stati in grado di rimuovere i metalli pesanti dai biosolidi con un dosaggio inferiore di prodotti chimici di trattamento rispetto a quanto richiesto dall'estrazione tradizionale.

È una tecnica che può essere estesa alle strutture che servono una città o una regione per offrire loro un modo meno costoso per rendere sicuri i biosolidi, disse Chen.

è un lavoro importante, perché se i metalli pesanti rimangono nei biosolidi che vengono applicati al suolo, quei metalli possono essere assorbiti dalle piante, che entrano a far parte della catena alimentare degli animali o dell'uomo. Mentre si accumulano nel corpo, possono causare disabilità intellettiva nei bambini, demenza negli adulti, disturbi del sistema nervoso centrale e danni agli organi.

"Vogliamo rompere il cerchio, " disse Chen.

L'ex dottorando Simeng Li, un attuale assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Civile presso la California State Polytechnic University, Pomona, Runwei Li, un dottorando nel FAMU-FSU College of Engineering, e Youneng Tang, un assistente professore di Ingegneria Civile e Ambientale presso il FAMU-FSU College of Engineering, contribuito a questo studio. Questa ricerca è stata supportata dall'Hinkley Center for Solid and Hazardous Waste Management.