Sperimentata una nuova tecnologia per trattare i liquami agricoli e produrre fertilizzanti

L'industria del trattamento delle acque del Regno Unito ha tenuto d'occhio una tecnologia imminente che promette di rivoluzionare il modo in cui trattiamo le acque reflue, il tutto senza l'uso di prodotti chimici aggressivi.

Ora, questa stessa tecnologia sarà sperimentata nel settore agricolo per ridurre la concentrazione di ammoniaca nei liquami con l’aiuto di un candidato improbabile: le microalghe.

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Progettato dagli scienziati dell’azienda I-Phyc con sede a Bristol, il bioreattore algale è progettato per trattare le acque reflue e ha il potenziale per essere carbon neutral, se non negativo, o almeno offrire una significativa riduzione del carbonio.

È già stato installato su scala commerciale da impianti come Southern Water e Severn Trent, e sono in corso trattative con Anglian Water.

"Tutte le società idriche hanno espresso interesse a un certo livello", afferma Matt Baldry, direttore commerciale di I-Phyc.

“L'industria idrica è molto conservatrice e c'è quasi una corsa per arrivare secondi quando si tratta di nuove tecnologie.

Ma, poiché rispettiamo così tanti aspetti ambientali quando si tratta di carbonio e di essere totalmente privi di sostanze chimiche, sappiamo che ci tengono d’occhio molto da vicino”.

Il sistema funziona utilizzando le alghe per nutrirsi delle sostanze nutritive presenti nelle acque reflue, come fosforo, ammoniaca e nitrati, che vengono consumate come fonte di cibo per sopravvivere, crescere e moltiplicarsi.

Se gli viene concesso un tempo di ritenzione sufficiente, le alghe digeriranno gli elementi indesiderati e li rimuoveranno dalla fonte d'acqua.

La sua capacità di farlo nelle acque reflue ha ispirato piani per testare il reattore nel trattamento dei liquami.

Le alghe di solito necessitano di un'area aperta, come un lago o uno stagno, per sopravvivere e crescere.

Questo perché per la fotosintesi ha bisogno della luce solare, che penetra solo nei primi centimetri d'acqua, permettendo alle alghe di crescere solo in superficie.

Per massimizzare la produttività delle alghe, il sistema I-Phyc prevede una serie di vasche che ospitano luci LED sospese su specifiche lunghezze d'onda, che invece consentono alle alghe di crescere su tutta la profondità.

Quando le acque reflue e gli effluenti entrano nei serbatoi di trattamento, vengono dosati con le micro alghe condizionate ed esposti alla luce e all'aria per incoraggiare la fotosintesi e, a sua volta, favorire l'assorbimento di fosforo e ammoniaca.

Alla fine del processo, l’unico sottoprodotto sono le alghe in eccesso, che vengono separate dall’acqua pulita e possono essere riutilizzate o raccolte.

Presto inizieranno le grandi sperimentazioni in serra del bioreattore orientate all’agricoltura, con l’obiettivo di trattare i liquami suini e utilizzare le alghe in eccesso come integratore fertilizzante.

"Se riusciamo a farlo bene, potrebbe essere utilizzato dagli allevatori di latte o di bestiame che hanno grandi rifiuti di liquame", ha affermato Baldry.

“È una soluzione a molti problemi e, se riusciamo a ridurre il carico di ammoniaca e fosforo nei liquami, consentiremo agli agricoltori di applicarli in un modo migliore e più sostenibile”.

Per adattare il bioreattore al trattamento dei liquami è necessario apportare piccole modifiche tecniche al sistema, che attualmente è orientato al trattamento delle acque.

“Per le acque reflue, abbiamo progettato l'impianto in modo che produca la quantità minima di alghe in eccesso.

"Per questo, ci concentriamo sulla rimozione del fosforo e dell'ammoniaca, quindi trattiamo le alghe in modo leggermente diverso per fare in modo che assorbano le sostanze nutritive molto rapidamente, ma non si dividano e crescano", afferma Baldry.

Per l’industria agricola, invece, le alghe in eccesso possono essere utilizzate come fertilizzante poiché sono ricche di fosforo, quindi l’obiettivo è quello di modificare il reattore per favorire una maggiore divisione e crescita.

“Non lo coltiveremo mai in quantità sufficienti per poter sostituire il fertilizzante chimico, ma ha un potenziale come integratore, con una serie di vantaggi.

“È una biomassa e anche un deposito di carbonio: per ogni chilogrammo di alghe che coltiviamo, sequestriamo 1,83 kg di carbonio”.