Il tesoro nascosto nelle fogne.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Mauro Icardi

Lo scorso 23 Marzo, in occasione del 249° meeting dell’ American Chemical Society è stato presentato un progetto di studio per valutare la possibilità economica e tecnica del recupero di metalli dai reflui fognari. Molti giornali hanno titolato in maniera a mio giudizio superficiale di “miniera d’oro nelle fogne” oppure più prosaicamente “La cacca è una miniera”. Effettivamente l’articolo che si trova sul sito della società chimica americana usa questa frase “ Sewage. Yes poop could be a source of valuable metals and criticals elements” Ma leggendo in maniera più approfondita si rivela meglio il senso dello studio.

Katlheen Smith dello United States Geological Services nel presentare il progetto spiega che recuperare metalli avrebbe il beneficio di ridurne la concentrazione nei fanghi di risulta (biosolids) provenienti dal trattamento delle acque reflue. In America (ma anche in Italia) i fanghi di risulta sono riutilizzati in agricoltura. Negli Stati Uniti si originano annualmente più di sette milioni di tonnellate di fanghi. La metà circa viene reimpiegata e sparsa nei terreni.

Questo è il primo approccio dello studio e della sperimentazione.

Il secondo approccio è invece totalmente orientato al recupero di metalli preziosi e rari che potrebbero avere un mercato. Tra questi il vanadio e il rame. Si legge che il gruppo di studio sta lavorando in collaborazione con l’industria mineraria, sperimentando per l’estrazione dei metalli dai fanghi gli stessi prodotti utilizzati per l’estrazione dei metalli dalle rocce, o per il recupero dei concentrati di miniera.

Il progetto prevede anche di raccogliere ed incrociare i dati provenienti dall’EPA (Environmental Protection Agency) ed altre agenzie simili, con quelli dell’USGS.

Esaminando fanghi di depurazione al microscopio elettronico il gruppo della Smith ha iniziato a scoprire metalli come platino, argento e oro. A loro giudizio le quantità di minerali presenti sia pure in quantità minime, sarebbero commercialmente redditizie se si trovassero in matrici rocciose. La presentazione dello studio prosegue dicendo che la convenienza economica del recupero di metalli da fanghi di depurazione andrà valutata caso per caso.

Nella foto si vedono particelle di piombo e di oro in un fango di risulta osservate al microscopio elettronico. Di dimensioni inferiori a dieci micron.

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Credo ci siano alcune considerazioni da fare. La prima che mi viene in mente dopo avere letto alcuni anni fa il libro “La terra svuotata” di Ugo Bardi è che, dopo avere svuotato la terra, adesso vogliamo scavare anche nella latrina. E’ risaputo che ci sono problemi di approvvigionamento di metalli che saranno sempre più difficili e costosi da estrarre. Come ho già avuto modo di scrivere, non ho come chimico nessuna preclusione ad immaginare che si possano ricavare dai fanghi di depurazione. Anzi sono in generale un sostenitore del recupero di energia e materiali dagli impianti di trattamento delle acque.

Sarà ovviamente importante avere a disposizione dati certi ed attendibili per la corretta valutazione della convenienza al trattamento di estrazione

Il recupero di metalli da scarti di lavorazione come bagni galvanici, rifiuti elettrici ed elettronici, scarti dell’industria metallurgica, dei bagni radiografici si effettua usualmente da tempo. Le tecniche sono quelle di lisciviazione, la separazione solido liquido, l’elettrodeposizione, e i conosciuti e già applicati trattamenti chimico fisici. Per quanto riguarda il trattamento delle acque si tratta credo di una novità.

In quasi tutti i paesi che hanno regolamentato il ciclo idrico, esistono dei limiti di accettabilità per i reflui che vengono recapitati in fognatura e poi negli impianti di trattamento centralizzati. Per quanto riguarda poi i limiti allo scarico in acque superficiali, la tendenza è quella di raggiungere standard qualitativi sempre più elevati. Ovviamente maggiori standard raggiunti nelle acque reflue depurate significheranno maggiori concentrazioni di inquinanti nei fanghi residui. E di conseguenza maggiori difficoltà nel reperimento di siti per lo smaltimento, ed anche una modifica dello scenario del conferimento degli stessi.

Queste premesse sembrerebbero essere favorevoli ad intraprendere un cammino di questo genere. Mi fanno anche pensare alla necessità di investimenti e modifiche importanti nelle strutture degli impianti tradizionali. Un impegno anche in verifiche rigorose della funzionalità dei comparti presenti negli impianti. Oltre a tutto questo a stabilire sinergie con le industrie ed i comparti produttivi. La mia esperienza di lavoro è ormai arrivata ai venticinque anni (nozze d’argento con la depurazione…). E mi sono reso conto che gli scenari sono mutati. Cosi come negli anni sono mutate abbastanza spesso le caratteristiche qualitative dei reflui in ingresso agli impianti e di conseguenza dei fanghi prodotti dal trattamento. Quindi ci dovranno essere scambi di dati ed informazioni tra industrie, gestori, enti di controllo. E gli impianti futuri dovranno essere impianti molto modulari, capaci di adattarsi a mutamenti sia nel flusso idraulico dei reflui in ingresso, sia nelle variazioni di composizione degli stessi.

In futuro si potrebbero dover modificare i protocolli di analisi. Alcuni dei metalli che lo studio americano cita, non sono presenti nei protocolli analitici usuali. Oro e vanadio per esempio.

In Italia il decreto legislativo 99 del 1992 che regolamenta l’utilizzo dei fanghi di depurazione in agricoltura prevede di ricercare nei fanghi i valori di concentrazione di cromo, cadmio, nichel, mercurio, piombo rame e zinco, potassio.

L’ultima considerazione mi porta a considerare l’opera di Nicholas Georgescu Roegen e quello che definì il “quarto principio della termodinamica”. In sostanza un limite alle possibilità di riciclo infinito della materia.

Ma credo che ai ricercatori statunitensi debba andare il nostro sostegno ed incoraggiamento. Insomma le fognature come miniere sono la rappresentazione dei nostri tempi. Che ci vedranno impegnati nella modifica di molti processi produttivi. In tutto questo penso che la chimica ed i chimici saranno molto impegnati.

Chiudo con la citazione dello studio dell’USGS statunitense che in un recente environmental Science and Paper (2015, DOI: 10.1021 / es505329q) ha calcolato che il valore economico dei rifiuti prodotti da un milione di americani potrebbe valere 13 milioni di dollari in metalli.

Link della presentazione dello studio dell’American Chemical Society

http://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2015/march/sewage-yes-poop-could-be-a-source-of-valuable-metals-and-critical-elements.html

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