Caso Studio: FANGHI DI CARTIERA
Le incredibili performance del processo catalitico NP–bioTech
Il caso dei fanghi di depurazione da cartiera
Le cartiere, sia che trattino cellulosa vergine che macero, producono una quantità enorme di acque reflue trattate internamente o avviate all’impianto di depurazione consortile. Si tratta di acque molto ricche di materiale organico che generano quindi una grande quantità di fanghi biologici. Ormai da 4 anni a questa parte, in Italia, i costi di gestione e smaltimento dei fanghi di depurazione crescono continuamente e non si intravvede una stabilizzazione dei costi. Anzi, spesso è persino difficile trovare impianti che possano garantire i volumi da trattare, costringendo i depuratori a rivolgersi a intermediari del settore.
I costi della gestione dei fanghi di depurazione possono essere schematicamente ricondotti ai trattamenti di riduzione di volume e peso (deidratazione), al trasporto, allo smaltimento.
Normalmente i fanghi estratti dal trattamento secondario o biologico presentano un’umidità compresa tra il 98 e il 99,8%. Diventa quindi necessario un trattamento a stadi per ridurre il contenuto di umidità.
Il primo stadio di solito è un trattamento meccanico di ispessimento e centrifugazione. Il passaggio successivo riceve fanghi con umidità compresa tra il 75 e 85%. Questi possono essere già inviati ad impianti esterni per lo smaltimento finale. Sempre più spesso l’impianto di depurazione, per minimizzare i costi di trasporto, ricorre ad un secondo stadio di deidratazione che può essere un trattamento meccanico spinto, termico oppure termo-meccanico.
A seconda del tipo di trattamento scelto il fango finale può presentare un contenuto di umidità fino anche al 30% 0 meno. Se da una parte i trattamenti di deidratazione consentono di ridurre notevolmente volume e peso, quindi di risparmiare importanti costi di trasporto e di smaltimento finale, dall’altra devono dotarsi di macchine più o meno complesse con elevati costi di gestione, derivanti da enormi costi energetici e di manutenzione.
Lo smaltimento del fango può prendere infinite e oscure vie, per cui ci asteniamo dall’esplorarle. Limitiamoci a quelli più semplici e forse più comuni, incenerimento e discarica. Il primo ha dei costi inversamente proporzionali al contenuto di umidità. Il secondo, oltre al parametro umidità deve soddisfare anche il parametro stabilizzazione, il “famigerato” indice respirometrico potenziale dinamico (IRDP); l’incubo di discariche e impianti di compostaggio. Solitamente, per poter conferire in discarica il fango stabilizzato deve avere un IRDP < 1.000 mgO2/kgSV/h.
Gli impianti di compostaggio deve già fronteggiare una varietà di problemi e difficoltà quando la matrice organica è un rifiuto organico. Se la matrice organica è un fango di depurazione l’impresa diventa ardua. Difficoltà a garantire una buona diffusione di aria, per garantire l’ossigeno necessario all’ossidazione. Problemi di anaerobiosi e conseguenti produzione di percolato e di emissioni di odori. Tempi di processo lunghissimi. Difficoltà a portare l’IRDP sotto 1.000!
Il Rapid Enhanced Composting (REC) NP-bioTech risolve tutti questi problemi.
Grazie all’agente cinetico, sottoforma di substrato catalitico, il processo di fermentazione aerobica REC non ha bisogno di insufflaggio di aria, perché necessità di una quantità di ossigeno stechiometrico per un’ossidazione completa dei gruppi terminali organici, il cui prodotto è vapore d’acqua e anidride carbonica. Per questo motivo, sin dalla miscelazione del fango con il substrato catalitico, non si generano emissioni odorigene. Così come non si sviluppano percolati.
La biomassa in fermentazione, grazie all’ossidazione catalitica raggiunge temperature ben oltre gli 80°C, senza alcun apporto di calore esterno, ed in brevissimo tempo perde peso e volume, subendo una stabilizzazione accelerata. Nella tabella seguente i risultati di un fango di depurazione sottoposto a processo NP-bioTech, provenienti da un depuratore consortile, dove giungono i reflui industriali di grandi cartiere. I risultati sono incredibili!
Il fango originario presenta umidità U = 77% ed IRDP = 18.000. Dopo solo 2 settimane di trattamento l’umidità misurata è U = 52% e IRDP = 870 mgO2/kgSV/h. Il prodotto ottenuto dopo 4 settimane è solo il 19% p/p rispetto a quello iniziale, con una riduzione dell’81%, senza alcun costo energetico (risparmio energetico >95%).
Un depuratore che si doti di un impianto NP-bioTech diventa un impianto circolare, dove oltre ad acqua depurata, al posto dei fanghi produce un materiale perfettamente biostabilizzato e pastorizzato che presenta, nella maggior parte di casi, tutte le caratteristiche biochimiche ed agronomiche di un biofertilizzante innovativo a lento rilascio dei macronutrienti.
