L'offerta di ceramica riciclata è bassa

Secondo la Commissione Europea, solo il 2,4% delle acque reflue urbane trattate nell’UE viene riutilizzato ogni anno. Un progetto triennale del consorzio REMEB, finanziato dall'UE, si proponeva di cambiare la situazione con un bioreattore a membrana (MBR) realizzato con membrane ceramiche a basso costo.

Nell’Europa meridionale, le acque reflue bonificate vengono riutilizzate prevalentemente per l’irrigazione agricola e per applicazioni urbane o ambientali, mentre nell’Europa settentrionale gli usi sono principalmente per applicazioni urbane o ambientali o per l’industria. Con l’inasprimento degli standard sugli effluenti per gli impianti di trattamento delle acque reflue municipali, le autorità idriche stanno investendo maggiormente nelle tecnologie per il trattamento delle acque reflue, che possono migliorare drasticamente la qualità degli effluenti e offrire nuove opportunità e possibilità di riutilizzo degli effluenti; ad esempio nel recupero delle zone umide, nella pulizia delle strade e negli usi ricreativi oltre che nell'agricoltura e nell'industria.

MBR e acque reflue

Il trattamento delle acque reflue mediante un MBR è attualmente una delle tecnologie più avanzate per il trattamento delle acque reflue, ma i decisori sono stati riluttanti a implementarlo rispetto a processi alternativi, perché i MBR sono spesso considerati ad alto rischio e proibitivamente costosi.

Il progetto REMEB, iniziato nel 2015, ha cercato di cambiare questa situazione e creare un MBR a basso costo. È stato finanziato dal programma di ricerca e innovazione dell'UE, Orizzonte 2020, che copre aree legate al cambiamento climatico, all'ambiente, all'efficienza delle risorse e delle materie prime attraverso la promozione del riutilizzo delle acque reflue e lo sviluppo di nuovi prodotti sostenibili .

Membrane a basso costo

Gli obiettivi principali del progetto REMEB erano lo sviluppo, l'implementazione e la validazione di un MBR ceramico riciclato a basso costo per il riutilizzo dell'acqua negli impianti di trattamento delle acque reflue. Il progetto ha proposto un nuovo tipo di MBR che riduce significativamente i costi iniziali e di esercizio della tecnologia, rispetto agli MBR realizzati con membrane organiche o con membrane ceramiche convenzionali. Le membrane ceramiche utilizzate nel REMEB MBR sono economiche perché realizzate con materiali di scarto, oltre alle materie prime tipiche dell'industria delle piastrelle di ceramica. Invece degli ossidi ceramici puri comunemente usati (allumina, titania o zirconio), i materiali utilizzati in questo progetto si basano su residui e sottoprodotti ottenuti in processi agricoli e industriali, come noccioli di oliva, polvere di marmo e chamotte da scarti di piastrelle cotte.

Rifiuti riciclati

L'MBR REMEB ha utilizzato membrane ceramiche invece di quelle polimeriche, più comunemente utilizzate nel settore. Sebbene le membrane polimeriche siano notevolmente più economiche delle membrane ceramiche, non sono altrettanto efficaci in atmosfere estreme e hanno un ciclo di vita più breve. Le membrane ceramiche hanno una migliore resistenza chimica, termica e meccanica, sono più robuste e durano più a lungo, ma sono spesso considerate proibitive.

Tuttavia, l’introduzione di materiali riciclati nelle membrane ceramiche fa una grande differenza sul costo totale dell’MBR, riducendo sia i costi iniziali che quelli di esercizio. Diversi prodotti di scarto sono stati introdotti nella composizione della membrana per ottenere la porosità e la plasticità adeguate. In questo progetto sono stati utilizzati scarti di olio d'oliva, chamotte di scarti di piastrelle cotte e polvere di marmo, ma ci sono molti altri prodotti di scarto prodotti in altre aree europee mediante processi diversi che potrebbero essere incorporati anche nella composizione della membrana.

I costi della membrana sono ridotti grazie al minor costo dei prodotti di scarto, rispetto alle materie prime naturali o sintetiche. Inoltre, vi è un vantaggio ambientale poiché i prodotti di scarto che prima dovevano essere inviati in discarica, possono essere riutilizzati. I rifiuti in discarica vengono ridotti. I rifiuti sono generati principalmente da processi industriali o agricoli e sono inclusi in proporzioni elevate nella composizione delle membrane.

Sviluppo iniziale