Questo studio analizza diverse strategie per ottimizzare il bilancio di materia ed energia nella linea fanghi degli impianti di trattamento delle acque reflue. L’obiettivo è la valutazione completa dell’efficienza operativa degli impianti, in scenari di ottimizzazione del bilancio tra energia consumata ed energia prodotta tramite aumento della produzione di biogas. Vengono confrontati cinque scenari tecnologici che includono un caso base e differenti combinazioni di digestione anaerobica, idrolisi fanghi e pretrattamento biologico dei surnatanti. Tutti gli scenari sono configurati considerando una linea acque priva di sedimentazione primaria e, pertanto, con margini di ottimizzazione dal punto di vista della produzione di energia in digestione anerobica.
I risultati evidenziano che l’idrolisi, combinata con la digestione anaerobica, può portare a un incremento significativo della produzione di biogas, migliorando il bilancio energetico complessivo. Tuttavia, l’aumento del carico di azoto e fosforo nei surnatanti ricircolati può generare criticità nella linea biologica dell’impianto. L’adozione di processi dedicati quali nitritazione/denitritazione per il trattamento dei surnatanti consente di mitigare tali impatti, riducendo il fabbisogno energetico della sezione biologica e migliorando la sostenibilità complessiva.
Lo studio evidenzia inoltre il potenziale contributo delle fonti rinnovabili, come il biogas e il fotovoltaico, nel raggiungimento della neutralità energetica negli impianti di depurazione, in linea con la nuova Direttiva Europea UWWTD per una gestione sostenibile delle acque reflue.
