Caratterizzazione dei fanghi da depurazione delle acque reflue destinati all'utilizzo agronomico

The sludge from wastewater treatment involves treatment and disposal costs ranging between 15% and 40% of the total plant management costs. Historically in Italy the main disposal route of the sewage sludge has always been the spreading in agriculture and the landfill; only recently have scenarios opened that envisage alternative fates to landfill such as co-incineration with waste or their use as an alternative energy source to fossil fuels. The following paper examines the qualitative characterization of the sludge derived from the treatment of urban wastewater in the Lombardy Region. Starting from the regulatory situation and its evolution both at European, national and regional level, the passages and changes in legislation that have occurred over the years and that have led to the current management context of sludge in the Lombardy Region are retraced and exposed. Furthermore, the current production and management situation, the main planning tools, the fate of the sludge in and outside the region and the main management technologies aimed at their recovery are defined. Once the current context is known, the characterization analyses performed on the sludge in the Lombard wastewater treatment plants were collected to identify how many and which of these sludges are suitable for agricultural use. Subsequently, having found a non-negligible quantity of unsuitable sludge, multivariate statistical analyses were performed such as the Analysis of the Main Components, the Factor Analysis and the Cluster Analysis to determine the quality profiles of the sludge. Finally, from the results obtained, the seasonal and territorial variability of the samples and clusters identified was evaluated, also defining which are the main analytes that cause non-compatibility of the sludge with the agronomic use. Once the load of sludge compliant and non-compliant with the limits imposed by current legislation has been quantitatively estimated, the compatibility of the former with the agricultural areas available to accommodate them is assessed, evaluating alternative destinations for unsuitable sludge.

I fanghi da depurazione delle acque reflue comportano costi di trattamento e smaltimento compresi tra il 15% e il 40% dei costi complessivi di gestione dell’impianto. Storicamente in Italia il destino prevalente dei fanghi di depurazione è sempre stato lo spandimento in agricoltura e la discarica; solo recentemente si sono aperti scenari che prevedono destini alternativi allo smaltimento in discarica come il co-incenerimento con rifiuti o il loro utilizzo come fonte di energia alternativa ai combustibili fossili. Il seguente elaborato esamina la caratterizzazione qualitativa dei fanghi derivati da depurazione delle acque reflue urbane in Regione Lombardia. Partendo dalla situazione normativa e dalla sua evoluzione sia a livello europeo che nazionale e regionale, vengono ripercorsi ed esposti i passaggi e i cambiamenti di normativa che si sono susseguiti negli anni e che hanno portato al contesto di gestione attuale dei fanghi in Regione Lombardia. Inoltre, viene definita la situazione attuale di produzione e gestione, i principali strumenti di pianificazione, il destino dei fanghi in ed extra regione e le principali tecnologie di gestione finalizzate a recupero di questi. Noto il contesto attuale sono state raccolte le analisi di caratterizzazione eseguite sui fanghi negli impianti di depurazione lombardi per individuare quanti e quali di questi fanghi siano idonei all’utilizzo agricolo. Successivamente, avendo riscontrato un quantitativo non trascurabile di fanghi non idonei, si sono eseguite analisi statistiche multivariate quali l’Analisi delle Componenti Principali, l’Analisi Fattoriale e l’Analisi dei Cluster per determinare dei profili di qualità dei fanghi. Infine, dai risultati ottenuti, si è valutata la variabilità stagionale e territoriale dei campioni e dei cluster individuati definendo, inoltre, quali sono gli analiti principali che causano non compatibilità dei fanghi al destino agronomico. Una volta stimato quantitativamente il carico di fanghi conformi e non conformi ai limiti imposti dalla normativa vigente, viene valutata la compatibilità dei primi con le superfici agricole disponibili ad accoglierli, valutando destini alternativi per i fanghi non idonei.