Uno studio pubblicato di recente si concentra su un nuovo processo per convertire i rifiuti umani dai sistemi settici domestici in fertilizzanti ricchi di fosforo.

Professore di scienze e ingegneria biomedica e chimica Toufiq Reza, insieme agli ex ricercatori della Florida Tech Nepu Saha e Kyle McGaughy e Sarah Davis dell'Università dell'Ohio, pubblicato un nuovo documento, "Valutare la carbonizzazione idrotermale come gestione sostenibile delle acque reflue domestiche per le contee rurali:uno studio di caso dall'Appalachian Ohio" pubblicato ad agosto sulla rivista Scienza dell'ambiente totale .

I principali risultati del documento sono che il trattamento idrotermico dei rifiuti delle fosse settiche, noto come setto, è economicamente fattibile e che questo trattamento potrebbe ridurre il costo di pompaggio del setto fino al 25%. La conversione dei rifiuti in fertilizzante utilizzabile potrebbe anche ridurre significativamente la domanda di fertilizzanti dell'area di studio, che per questa ricerca era la contea rurale di Atene, Ohio, una contea rurale degli Appalachi nella parte sud-orientale dello stato. Questo lavoro può anche avere impatti importanti nei paesi in via di sviluppo, un vantaggio che è alla base di alcune delle precedenti ricerche di Reza.

Per questo studio, i rifiuti vengono convertiti in fertilizzante attraverso un'alta temperatura, processo ad alta pressione chiamato carbonizzazione idrotermale (HTC). HTC è una tecnica di conversione termochimica in grado di trasformare la biomassa umida in energia e sostanze chimiche senza pre-essiccamento. Finora, il processo ha prodotto materiale che mostra il potenziale nel facilitare la crescita di colture non commestibili, anche se Reza ha notato che sono necessari ulteriori test per vedere se il fertilizzante può essere utilizzato per la coltivazione del cibo.

"L'idea è che le acque reflue umane abbiano agenti patogeni, e dobbiamo ucciderli e sterilizzarli, " Reza ha detto. "Se facciamo alta temperatura, alta pressione, molti di questi farmaci nei rifiuti, come antibiotici e principi attivi delle pillole anticoncezionali, sarà degradato».

Oltre a fornire potenziali benefici all'agricoltura, questo approccio rinnovabile potrebbe aiutare finanziariamente i proprietari di case. Quasi 22 milioni di famiglie americane (circa il 25% del totale) utilizzano fosse settiche. Nell'Ohio, più di un milione di case si affidano alla propria struttura di trattamento, con la percentuale di abitazioni con sistemi settici ancora più elevata nelle aree rurali degli Appalachi. Uno studio del Dipartimento della salute della città di Atene ha mostrato che oltre il 25% delle fosse settiche in Ohio non funziona bene o fallisce a causa della mancanza di comprensione della necessità di manutenzione e/o pulizia costosa. Per fornire il servizio di pulizia, i trasportatori di septage possono addebitare circa $ 200 a $ 500 ai proprietari di case, a seconda delle dimensioni e della complessità del serbatoio. Questo è un costo piuttosto significativo per i proprietari di case rurali, che hanno un reddito familiare medio annuo di $ 24, 326 e $48, 628, rispettivamente.

"L'idea era invece che i proprietari di abitazione che potrebbero avere difficoltà a pagare la tassa di pompaggio del setto, potremmo convertire il loro fardello in qualcosa di prezioso e utile a livello locale. In questo modo potremmo eliminare la tassa di pompaggio delle fosse settiche, con qualcuno che arriva, prendendolo e convertendolo in fertilizzante e vendendolo alla comunità locale, " Reza ha detto. "Questa era la motivazione:possiamo prendere questa responsabilità dai proprietari di casa e trasformarla in un'attività redditizia?"

Questo approccio potrebbe essere una buona notizia per i corsi d'acqua, anche. Il setto è considerato pericoloso in quanto può trasmettere malattie ed è ricco di azoto, fosforo, e potassio che può portare a dannosi deflussi di nutrienti. Quantità eccessive di nutrienti nei fiumi e in altri corpi idrici possono causare fioriture algali dannose e interrompere l'endocrinologia riproduttiva dei pesci.

Oltre a testare il fertilizzante per uso commestibile, i ricercatori hanno anche in programma di esaminare i modi in cui verrebbe implementato il sistema di rimozione dei rifiuti delle fosse settiche. Reza ha notato che una situazione ideale sarebbe avere un impianto di trattamento idrotermale vicino a un impianto di acque reflue, anche se nelle zone rurali ciò potrebbe non essere sempre fattibile. Un'idea che hanno è un'unità mobile in grado di raccogliere i rifiuti, convertirlo in fertilizzante e poi passare alla casa successiva.

Reza e i ricercatori stanno anche conducendo un progetto correlato in Ohio, finanziato dalla Fondazione Sugarbush, che si concentra sulla "riduzione dell'attrazione vettoriale". Esamina se il trattamento delle acque reflue può ridurre il numero di mosche e altri insetti. Il prossimo passo è progettare un sistema pilota e quindi richiedere l'approvazione dell'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti.

Reza spera che l'attenzione dei progetti sulle aree rurali porti a migliori iniziative di risorse rinnovabili in generale.

"Se sviluppiamo ogni singola contea e utilizziamo le proprie risorse, che renderà la loro contea sostenibile, e con conseguente stato sostenibile, " ha detto. "Invece di sviluppare le città, forse potremmo sviluppare in modo sostenibile le contee rurali, che avrà un impatto enorme sulla sostenibilità degli Stati Uniti".