Tutto quello che devi sapere sulla rimozione del fosforo

Il fosforo è uno degli argomenti centrali per il trattamento delle acque reflue oggi e lo sarà anche nei prossimi anni. In questo articolo delineiamo la situazione attuale riguardo al trattamento del fosforo nell'UE e le opzioni per affrontare questa sfida.

Cos'è il fosforo e perché rappresenta una preoccupazione nei corsi d'acqua?

Il fosforo è fondamentale per l'agricoltura ed essenziale per la salute umana. Tuttavia, quantità eccessive nell'ambiente naturale, specialmente nei corsi d'acqua, possono causare gravi danni all'ecosistema. Pertanto, la rimozione del fosforo è una parte critica del trattamento delle acque reflue, con limiti normativi progressivamente più stringenti che guidano il miglioramento della qualità dell'acqua.

Sebbene il sovrautilizzo di fertilizzanti in agricoltura sia stato tradizionalmente associato ad alti livelli di fosforo nei fiumi, questo si traduce generalmente in picchi stagionali. Sebbene vari da paese a paese e in base al livello di urbanizzazione di una determinata area, si stima che in Europa le acque reflue trattate rappresentino circa il 50% del fosforo presente nei fiumi quando sfocia nel mare. Pertanto, vi è ora una particolare enfasi sulla riduzione del contributo proveniente da questa fonte.

I requisiti aggiornati della Direttiva UE sul Trattamento delle Acque Reflue Urbane

Il fosforo è un elemento chiave nella Direttiva Europea sul Trattamento delle Acque Reflue Urbane (UWWTD), entrata in vigore nel gennaio 2025. I nuovi requisiti includono livelli molto più severi per il fosforo negli effluenti degli impianti di trattamento delle acque reflue. Entro il 2045, gli impianti con una popolazione equivalente (p.e.) da 10.000 a 150.000 devono raggiungere 0,7 mg/l e una riduzione dell'87,5%, mentre per i siti con p.e. superiore a 150.000, l'obiettivo è di 0,5 mg/l e una riduzione del 90%.

Per gli operatori, ciò significa che nei prossimi anni sarà necessario investire in trattamenti più efficaci e in fasi di trattamento aggiuntive. L'innalzamento degli standard ha un impatto anche su alcune imprese industriali. Per quelle le cui acque reflue presentano alti livelli di fosforo, come nel settore food & beverage, anche le condizioni dei permessi di scarico rilasciati dalle società idriche saranno inasprite per supportare l'obiettivo generale. Sia per le applicazioni municipali che industriali, esistono diverse opzioni per il trattamento delle acque reflue al fine di raggiungere gli standard richiesti.

Tecnologie per la rimozione del fosforo negli impianti municipali e industriali

Biologico

Con questo tipo di trattamento, nell'acqua vengono sviluppati microrganismi in grado di assimilare i fosfati per la crescita e di assorbire e immagazzinare il fosforo come polifosfato in un processo denominato rimozione biologica avanzata del fosforo (EBPR). Il fosforo diventa parte della biomassa, che viene poi separata dall'acqua trattata al termine del processo.

Una soluzione di trattamento basata sul nostro Reattore a Biofilm a Letto Mobile (MBBR) Cella* è ideale per applicazioni municipali e industriali e può contribuire alla rimozione di carbonio, azoto e fosforo. Cella è una soluzione altamente sostenibile che offre prestazioni eccellenti e consente la produzione di biogas. Il suo ridotto ingombro lo rende adatto ai programmi di ammodernamento.

In alternativa, è possibile aggiornare ed espandere la capacità di trattamento degli impianti esistenti. Ad esempio, la nostra soluzione Zeelung* Membrane-Aerated Biofilm Reactor (MABR) viene installata all'interno di vasche esistenti per ottenere un'intensificazione del processo e fornire il 50% in più di capacità di trattamento, nonché una maggiore rimozione dei nutrienti, incluso il fosforo.

Chimico

Questo processo prevede l'utilizzo di sali metallici, tipicamente di ferro o alluminio, per precipitare l'ortofosfato. La gamma KlarAid* di Veolia offre diverse opzioni a questo riguardo. La precipitazione del fosfato avviene spesso in combinazione con la coagulazione e l'utilizzo dei prodotti miscelati e dei coagulanti di origine vegetale che possono offrire vantaggi significativi. Il fosfato precipita come solido e viene rimosso in una vasca di sedimentazione insieme ai fanghi biologici oppure in un processo terziario di cattura dei solidi come un filtro a disco o a sabbia. La combinazione della rimozione biologica e chimica del fosforo è un processo molto sicuro e a basso consumo di prodotti chimici che può facilmente raggiungere valori inferiori a 1 mg/l di fosforo totale. Quando si puntano a standard ancora più bassi, sono disponibili tecnologie aggiuntive. La nostra soluzione di chiarificazione Actiflo* utilizza microsabbia per zavorrare i fiocchi chimici, aumentando significativamente la velocità di sedimentazione delle particelle e raggiungendo standard di uscita bassi, inferiori a 0,1 mg/l di fosforo totale. Garantisce tempi di ritenzione molto brevi e un design più compatto: l'ingombro di un sistema Actiflo è fino a 40 volte inferiore rispetto ai sistemi di chiarificazione convenzionali.

Filtrazione

Le tecnologie di filtrazione – in particolare i filtri a disco, grazie al loro ridotto ingombro – possono rappresentare un'eccellente soluzione per gli impianti che desiderano migliorare l'efficacia del processo di trattamento per soddisfare standard più stringenti. I filtri a disco utilizzano una rete di supporto montata su una serie di dischi rotanti per rimuovere efficacemente quasi tutti i solidi sospesi. Inoltre, i filtri a disco Hydrotech* offrono un livello di filtrazione più elevato con un ingombro inferiore rispetto a molti filtri a tamburo o a disco standard.

Combinati con una precipitazione chimica, è possibile raggiungere valori di uscita molto bassi di fosforo totale. Ciò è particolarmente vero per il filtro a tela Hydrotech* serie Confidence, che utilizza un materiale filtrante in pile montato sul telaio del filtro a disco Hydrotech. Questo design unico consente di intrappolare una maggiore quantità di solidi sospesi nelle fibre del pile, ottenendo una rimozione efficiente delle particelle fino a 5 micron, consentendo una robusta riduzione del fosforo. Questi filtri a disco offrono inoltre una soluzione flessibile e modulare con un CAPEX e OPEX comparativamente basso.

Esistono anche soluzioni, come il bioreattore a membrana (MBR) ZeeWeed*, che combinano il trattamento biologico con la filtrazione per raggiungere livelli elevati di qualità dell'acqua. Il MBR ZeeWeed è dotato di una membrana ad ultrafiltrazione (UF), che non solo rimuove i solidi sospesi e i nutrienti, ma anche batteri e virus, per ottenere acqua di qualità adatta al riutilizzo.

Collaborare per una gestione efficace della conformità sul fosforo

Scegliere la soluzione giusta in base ai requisiti specifici del tuo impianto è essenziale per garantire un approccio efficace ed economicamente vantaggioso. Il nostro team di esperti è in grado di fornire indicazioni sulle tecnologie più appropriate per ogni tipologia di impianto. Disponiamo inoltre di un'ampia gamma di servizi complementari per supportare i nostri clienti in ogni aspetto del ciclo idrico.

Parla con uno dei nostri esperti per scoprire come possiamo assisterti nella rimozione del fosforo nel tuo impianto: