La crescita della popolazione mondiale e lo stile di vita sono le principali cause dell'aumento del volume delle acque reflue. A seguito del trattamento di queste acque, vengono generati milioni di tonnellate di fanghi di depurazione, riempire le discariche e generare inquinamento, odori sgradevoli, e rischi per la salute pubblica. Per combattere questi problemi, una delle alternative più importanti è trasformare i fanghi di depurazione, che ha un alto contenuto di sostanza organica, in una risorsa che può essere utilizzata per scopi agricoli come fertilizzante per le colture.

Gruppo di ricerca RNM-271 del Dipartimento di Ingegneria Chimica dell'Università di Córdoba, in collaborazione con il gruppo di ricerca RNM-270 dell'Università di Granada, ha convalidato con successo una nuova tecnologia che trasforma i fanghi delle acque reflue in modo più efficiente. Il sistema, testato su scala industriale, evita i cattivi odori che si generano durante il processo di compostaggio. Inoltre, riduce fino a due mesi il tempo necessario per stabilizzare e sterilizzare la materia organica dei fanghi e convertirla in fertilizzante.

Si tratta di una tecnologia nascente che utilizza una serie di membrane mobili e semipermeabili, in cui avviene il processo di compostaggio. Queste coperture consentono il passaggio di molecole come l'anidride carbonica, bloccandone altri come l'ammoniaca, che provoca i cattivi odori.

Questa tecnologia è stata sviluppata tramite un progetto dell'UGR finanziato dalla Junta de Andalucía (governo regionale andaluso), dal titolo "Studio dei processi e delle strutture biologiche delle comunità microbiche nel processo di compostaggio dei fanghi provenienti da impianti di trattamento delle acque reflue urbane in sistemi a membrane semipermeabili" (Rif. P11-RNM7370), che è coordinato dal professor Concepción Calvo. Questa tecnologia, che è stato applicato su scala industriale presso gli impianti di Biomasa del Guadalquivir, utilizza un sistema di copertura semipermeabile (membrana) che impedisce la fuoriuscita di odori sgradevoli e riduce i tempi di lavorazione.

Il sistema utilizza un sistema di aerazione forzata sotto il coperchio, che aiuta a favorire i processi aerobici svolti dalle popolazioni microbiche, batteri, e funghi. Utilizzando questo approccio, il processo di compostaggio è accelerato di circa due mesi rispetto al consueto metodo di trattamento dei fanghi in cumuli aerati, e di un mese rispetto ad un altro metodo classico che utilizza contenitori in cemento. L'evoluzione nella diversità dei batteri, fungina, e le popolazioni virali identificate utilizzando tecniche di sequenziamento di massa hanno rivelato la specificità di ciascuna delle fasi del processo.

Le coperture mobili consentono di monitorare le temperature durante tutto il processo, quale, durante la prima fase, superare il punto critico di 55 gradi, la temperatura necessaria per la sterilizzazione della materia organica presente nei fanghi. Secondo gli autori, “dopo aver analizzato la relazione tra i parametri fisico-chimici e microbiologici coinvolti nel processo, si può concludere che è stato prodotto un compost di alta qualità, e abbiamo sviluppato uno strumento che può essere esportato in altri impianti di trattamento".

Questo risultato diventa ancora più rilevante nel contesto attuale. Negli ultimi anni le normative europee che regolano il trattamento dei fanghi di depurazione sono state rese più severe. Mentre, in precedenza, praticamente tutti i fanghi sono stati scaricati, i nuovi regolamenti, come quello di agosto 2018 in Andalusia, sono più severi, che richiedono la sterilizzazione e la stabilizzazione dei rifiuti, poiché la sua manipolazione errata può portare a problemi di salute pubblica a causa della contaminazione microbica e dei metalli pesanti.

Secondo i dati del Registro Nazionale dei Fanghi, nella sola Spagna vengono prodotti ogni anno circa 8 milioni di tonnellate di fanghi umidi. Gestire efficacemente questi rifiuti per trasformarli in una risorsa è quindi diventata una priorità per il settore.