Recupero simultaneo di fosforo e azoto da acque di supero da disidratazione di fanghi municipali mediante scambio ionico con compositi di idrotalciti in geopolimeri

L’elaborato tratta di una sperimentazione utile per lo sviluppo di un processo innovativo di adsorbimento/scambio ionico in colonne a letto fisso per la rimozione simultanea e il recupero di azoto e fosforo dalla corrente di sidestream derivante dal processo di disidratazione di fanghi (SDWW) di un impianto di depurazione di acque reflue municipali, utilizzando compositi geopolimero–idrotalcite. L’obiettivo è ridurre il carico di N e P ricircolato alla linea acque, contenere i consumi energetici per nitrificazione–denitrificazione e l’uso di reagenti per la precipitazione del fosforo, favorendo al contempo il recupero dei nutrienti in ottica di economia circolare. Prove in batch e test di rottura in continuo su reflui reali hanno mostrato che il geopolimero KG2 mostra elevata capacità e selettività per l’adsorbimento dell’azoto ammoniacale, mentre l’idrotalcite commerciale Sorbacid 911 (S911) garantisce un’elevata capacità per il fosforo, risultando quindi idonee alla realizzazione di compositi multifunzionali. Il composito KG2–S911 consente la rimozione simultanea di N e P dalla SDWW, con curve di breakthrough che indicano una eluizione anticipata dell’azoto rispetto al fosforo e portano a definire il punto di rottura sulla base di un limite stringente per N, ottenendo abbattimenti superiori al 95% per l’azoto e prossimi al completo per il fosforo. Le prove di desorbimento confermano la rigenerabilità del materiale e la produzione di eluati concentrati in nutrienti, ponendo le basi per l’integrazione del processo in impianto di depurazione municipale esistenti e per futuri studi su scala pilota e valutazioni tecno–economiche.