Riciclaggio del fosforo dai fanghi di depurazione
Il fosforo è un nutriente indispensabile. Tuttavia, la Svizzera deve importare la maggior parte del suo fabbisogno. L'agricoltura, in particolare, ha bisogno di fosforo come fertilizzante. Se riuscissimo a recuperare questo elemento dai nostri rifiuti, potremmo ridurre la nostra dipendenza dalle importazioni e chiudere almeno in parte il ciclo del fosforo.
La Svizzera importa ogni anno circa 16.500 tonnellate di fosforo. Questa cifra è stata calcolata dall'Ufficio federale dell'ambiente (UFAM) per il 2006 [1]. Allo stesso tempo, solo poco meno di un quarto di questa quantità lascia il Paese, principalmente in forma disciolta come ruscellamento nelle nostre acque. La quantità di fosforo in Svizzera è quindi in costante aumento. Da un punto di vista economico, ecologico e di politica delle risorse, ha senso attingere a questa "offerta" e riutilizzare il fosforo (si veda anche questo Post sul blog).
Ciclo interrotto
Il principale consumatore di fosforo in Svizzera è l'agricoltura. Questa utilizza i fertilizzanti fosfatici per compensare la perdita di nutrienti dovuta alla lisciviazione e all'assorbimento da parte delle piante. L'elemento raggiunge anche gli esseri umani attraverso la catena alimentare, che lo espellono nelle acque reflue. I fanghi di depurazione, il prodotto residuo del trattamento delle acque reflue, sono quindi una grande riserva di fosforo. Tuttavia, dal 2006 è vietato spargere i fanghi di depurazione sui terreni agricoli per motivi igienici, in quanto possono contenere agenti patogeni, metalli pesanti, residui di farmaci e altri inquinanti. I fanghi di depurazione vengono quindi essiccati e inceneriti in appositi impianti. In questo modo si interrompe il ciclo del fosforo e una grande quantità di potenziale rimane inutilizzata.
Fertilizzante fosfatico dai fanghi di depurazione
La situazione potrebbe presto cambiare. Grazie a un'intensa attività di ricerca, sono ora disponibili tecniche per rimuovere gli inquinanti indesiderati dai fanghi di depurazione e per aumentare la disponibilità del fosforo in essi contenuto per le piante. Anche se i fanghi di depurazione contengono alte concentrazioni di fosforo, gran parte di esso non è solubile in acqua e quindi praticamente inutilizzabile per le piante. Ciò è dovuto ai composti di ferro o alluminio che spesso vengono aggiunti alle acque reflue per far precipitare il fosforo. Solo così le concentrazioni di fosforo nelle acque reflue possono essere ridotte a un livello "tollerabile", in modo da poterle reimmettere in un fiume. Ciò che rimane sono fanghi di depurazione contenenti fosforo e metalli pesanti.
Oggi i fanghi di depurazione possono essere ritrattati: Dopo l'incenerimento, un processo termochimico permette di eliminare i metalli pesanti dalle ceneri dei fanghi di depurazione. Le ceneri purificate possono essere utilizzate per produrre fertilizzanti che rappresentano un'alternativa ai fertilizzanti fosfatici esistenti. Questo è stato dimostrato dai ricercatori del Plant Nutrition Group dell'ETH di Zurigo in esperimenti in vaso [2].
La sostituzione dei fertilizzanti fosfatici convenzionali avrebbe diversi vantaggi: Da un lato, si potrebbe ridurre la dipendenza dalle importazioni. Dall'altro, si potrebbe evitare la contaminazione a lungo termine del suolo fertilizzato con uranio e cadmio. Questo perché il fosfato naturale, da cui si producono i fertilizzanti fosfatici, contiene spesso tracce di questi due metalli pesanti. Possono essere rilevati anche nel prodotto finale, sebbene in concentrazioni molto basse. Tuttavia, poco si sa sugli effetti a lungo termine di questi coformulanti nei fertilizzanti fosfatici.
Riciclaggio del fosforo a Zurigo
Per smaltire in modo efficiente i fanghi di depurazione prodotti in futuro, il Cantone di Zurigo sta attualmente costruendo un impianto di utilizzo centrale per i fanghi di depurazione presso l'impianto di depurazione di Werdh?lzli. L'impianto entrerà in funzione a metà 2015 e incenerirà tutti i fanghi di depurazione del Cantone a livello centrale. Un obiettivo importante è il recupero del fosforo legato alle ceneri. Se l'operazione avrà successo, una parte del ciclo del fosforo nel Cantone di Zurigo sarà nuovamente chiusa.
Ulteriori informazioni
pagina esternaPiattaforma informativa del Cantone di Zurigo sui fanghi di calce e il loro ulteriore trattamento
A Corso di formazione avanzata l'ETH all'inizio del 2015 sul tema del fosforo in agricoltura (Phosphorus in agriculture: Where are we going?)
Referenze ed eventi
[1] A dettagliato pagina esternaAnalisi del flusso di materiali sul fosforo come esempio per l'anno 2006: Flussi di fosforo in Svizzera, stato, rischi e opzioni di azione. (Bafu 2009)
[2] Articolo di ETH Life:Fanghi di depurazione preziosi
[3] Binder Claudia R., de Baan Laura, Wittmer Dominic 2009: Flussi di fosforo in Svizzera. Stato, rischi e opzioni d'azione. Rapporto finale. Conoscenze ambientali n. 0928, Ufficio federale dell'ambiente, Berna. S. 61