Una delle maggiori criticità del ciclo integrato delle acque è rappresentata dallo smaltimento dei fanghi di depurazione. In Toscana sono attualmente prodotte circa 110000 ton/anno di fanghi dal trattamento delle acque reflue urbane, che nei prossimi anni, con il completamento degli allacciamenti ai sistemi di depurazione, cresceranno fino a 130000 ton/anno.
Rispetto a questa criticità, che sta assumendo sempre più il carattere dell’emergenza, il progetto SLUDGE 4.0 si propone di ricercare e sviluppare soluzioni che mettano in sicurezza l’intero comparto sia in termini di scelte tecnologiche a costi sostenibili che di sviluppo e consolidamento di un modello di economia circolare rendendo così la fase di depurazione una opportunità di recupero dei fanghi non più visti come rifiuti ma come fonte di materiali ed energia alla fine di un processo di “end-of-waste”.
OBIETTIVI DI PROGETTO
SLUDGE 4.0 si propone di sviluppare, su scala regionale, un modello innovativo di economia circolare per il comparto di depurazione delle acque reflue urbane che permetterà di superare la criticità ancora irrisolta legata allo smaltimento dei fanghi di supero e di trasformare la filiera dei trattamenti in un ciclo integrato e interconnesso sostenibile, sicuro e virtuoso. La circolarizzazione della filiera dei trattamenti depurativi attraverso la trasformazione dell’attuale rifiuto in prodotti può essere conseguita mediante l’integrazione ottimizzata del processo di carbonizzazione idrotermale (HTC) nel complesso infrastrutturale della depurazione.
Le innovazioni proposte dal progetto SLUDGE 4.0 con l’inserimento della tecnologia HTC all’interno di un più ampio e interconnesso complesso infrastrutturale e gestionale della depurazione della Regione, consentirà di innalzare il livello tecnologico della stessa, rappresentando quindi una occasione estremamente importante per indirizzare l’evoluzione dei servizi idrici integrati verso una sempre maggiore sostenibilità.
L’idea alla base del progetto è quindi quella di verificare due obiettivi principali:
- Il primo è quello di ottenere dal fango prodotti che siano caratterizzati da specifiche compositive (chimiche, fisiche, microbiologiche ed eco-tossicologiche) tali da renderne non solo possibile ma provato in modo certo l’impiego sicuro come biocombustibili, biofertilizzanti e/o ammendanti/substrati in agricoltura e vivaistica, biomatrici adsorbenti in applicazioni di bonifica dei suoli e di depurazione effluenti, filler in bio-materiali compositi. I presupposti di tale fattibilità sono confortati dallo stato dell’arte sia tecnologico che scientifico che indicano nel controllo delle condizioni operative del processo HTC, coniugate alla messa a punto degli specifici trattamenti del fango presso gli impianti di depurazione (fasi di stabilizzazione aerobica ed anaerobica, pre- e post-ispessimento, disidratazione meccanica) le direttrici su cui articolare le attività di ricerca e sviluppo specificatamente adattate alla conversione dei fanghi da acque reflue urbane;
- Il secondo obiettivo è quello di individuare e verificare su scala regionale sia gli sbocchi commerciali che di utilizzo per i prodotti derivanti dalla carbonizzazione dei fanghi al fine di sviluppare un modello di economia circolare locale specificamente modulato sulle esigenze del tessuto socio-economico della Toscana; a tal fine verranno condotte specifiche attività di verifica dei vincoli normativi tenendo ben presente l’obiettivo di rendere i prodotti ottenuti classificabili come “end-of-waste”.
Il progetto quindi non si limita all’individuazione di una soluzione industriale allo smaltimento dei fanghi derivanti dalla depurazione delle acque reflue nell’ambito del servizio idrico integrato ma, per la natura di servizio pubblico, si pone l’obiettivo ambizioso di implementare un ciclo virtuoso che trasformi il fango da un rifiuto a un prodotto in grado di generare valore economico e sociale in un’ottica di economia circolare.
A tale scopo è necessario sviluppare un sistema integrato di gestione su scala di ambito regionale, basato su un simulatore degli impianti di depurazione del SII interconnessi, attraverso una rete di monitoraggio dei parametri, e che comprenda le filiere degli utilizzatori dei prodotti, per la minimizzazione dei costi di trattamento, dei consumi energetici e dell’impatto ambientale, tenendo conto dell’obiettivo di ottenere prodotti di elevata qualità in relazione agli impieghi di mercato previsti. L’ottenimento di questi risultati sarà parte delle attività di progetto che riguarderanno il nuovo concetto di Industria 4.0, processo attraverso il quale le imprese ripensano e digitalizzano i propri servizi produttivi al fine di ottimizzare le proprie strategie industriali e le policy di sviluppo.