Si chiama ozonolisi l’azione che esercita l’ozono sui fanghi biologici di supero e sta diventando una tecnologia promettente nel campo della minimizzazione della biomassa fangosa.


Nel progetto PerFORM WATER 2030 si stanno sperimentando delle attività di ozonolisi del fango di ossidazione che prevedono il revamping dell’impianto di ossidazione a ossigeno puro, presente presso l’impianto prescelto, combinato a uno di ozonizzazione del fango.

Lo speciale trattamento avviene attraverso il ricircolo del fango di ossidazione in un reattore di contatto dove c’è il dosaggio di ozono, prodotto da un generatore.

L’obiettivo è triplice:

  • ridurre la produzione di fango di supero;
  • incrementare la sedimentabilità del fango e nello stesso tempo migliorare la chiarificazione dell’effluente;
  • ridurre il residuo organico totale e disciolto dell’effluente dell’impianto biologico, nonché il quantitativo di microinquinanti.

Il punto di partenza è la constatazione che i fanghi industriali hanno un costo di smaltimento elevato, massimizzare il recupero di energia e materia oppure minimizzare la biomassa prodotta sono le uniche strade per abbattere la spesa.

I fanghi residui da depurazione sono la frazione di materia solida contenuta nelle acque reflue che viene rimossa negli impianti di depurazione durante i vari trattamenti depurativi. Siccome sono ricchi di sostanze organiche è possibile effettuare dei trattamenti di natura biologica, che però generano fanghi biologici da trattare e smaltire come rifiuti e quindi costituiscono una notevole voce costo per i gestori degli impianti di depurazione.

Il processo a fanghi attivi è la soluzione di trattamento più diffusa: la sostanza organica biodegradabile viene in parte ossidata dalle popolazioni batteriche presenti nelle vasche di trattamento (i fanghi biologici) e in parte trasformata in nuova biomassa (crescita batterica, grazie all’energia prodotta dal processo ossidativo).

Alla biomassa cresciuta deve corrispondere una egual massa che viene estratta dal processo, e cioè i“fanghi biologici di supero”.

Il trattamento con ozono del fango di ossidazione biologica rappresenta una proposta tecnologica per minimizzare la produzione dei fanghi di supero.

Ozonolisi e fanghi

L’ozonolisi agisce sui fattori di crescita del fango attivo e sulla sua modalità di sviluppo, andando sia a ridurre la produzione delle biomasse inviate alla linea fanghi sia a migliorare le caratteristiche di sedimentabilità.

Il processo di ozonolisi del fango di ossidazione, oltre a ottimizzare la gestione della linea fanghi, può migliorare la qualità degli effluenti del comparto ossidativo, in termini di residuo di solidi sospesi e di contenuto di microinquinanti.

Questa tecnologia applicata al processo di trattamento dei fanghi attivi, infatti, oltre a ‘sciogliere’ parte della sostanza organica, agisce sulla crescita batterica.

Innanzitutto, grazie alla sua azione battericida, aumenta il tasso di mortalità della popolazione batterica; in secondo luogo, diminuisce la biomassa cresciuta a parità di sostanza organica rimossa perché la biomassa deve spendere energia per sintetizzare enzimi che si oppongano all’azione dell’ozono e per far ciò utilizza parte dell’energia prodotta dall’ossidazione che, altrimenti, utilizzerebbe per la sua crescita. Infine, l’ozono favorisce il mantenimento di concentrazioni più elevate di fanghi nelle vasche di trattamento, di conseguenza aumenta la frazione di sostanza organica ossidata e si riduce ulteriormente la produzione di fanghi di supero.

Potenzialità della nuova tecnica

Con l’ozonolisi il gestore è libero di agire in base alle caratteristiche dell’impianto e dei costi da sostenere: se il costo di smaltimento del fango aumenta, il gestore può aumentare il dosaggio di ozono compensandone il maggior costo con il maggiore risparmio; al contrario, se il costo di smaltimento dei fanghi è basso, converrà diminuire il dosaggio di ozono e risparmiare sul costo dell’ozono, rinunciando a parte della riduzione della produzione di fanghi di supero.

Ricorrere all’ozonolisi conviene però solo negli impianti dove la riduzione della quantità del fango da smaltire consente un risparmio superiore al costo di produzione dell’ozono.

Ad esempio, è l’ideale negli impianti dove è già presente un trattamento di ozonazione, utilizzato per la rimozione di inquinanti organici non biodegradabili e/o le tinture, (come nel caso degli scarichi dei processi di tintura o stampa dell’industria tessile), oppure dove già sussiste un processo a ossigeno puro, materia prima di base per la produzione di ozono.