“Sì, puzza tanto quanto mi aspettavo”. È una cosa strana da dire su un posto che è stato sulla tua lista di visite per un po’, ma queste sono state le mie esatte parole quando sono entrato in un edificio affettuosamente conosciuto come “il granaio dei fanghi” a Crossness.
Il sito a Thamesmead, nel sud-est di Londra, ha una lunga storia con l’acqua e i rifiuti. Nel 1800, il fiume Tamigi di Londra veniva usato come discarica per tutto (e dico tutto) ciò che veniva prodotto in città. Il 1858 portò con sé un’estate sorprendentemente calda, ma questo non fu un motivo per festeggiare con gioia. Il fiume, soffocato da cibo in decomposizione, carcasse di animali e feci, cominciò a puzzare così tanto che la città si fermò letteralmente. Il periodo ora conosciuto come La Grande Puzza rimase confinato nei libri di storia solo quando gli ingegneri, guidati da Joseph Bazalgette, costruirono la vasta rete fognaria sotterranea di Londra per trasportare i rifiuti lontano dalla città. E Crossness ebbe un ruolo da protagonista – fu lì che enormi motori a vapore pomparono i liquami dalle fogne e li rilasciarono non trattati nel fiume.
La vecchia stazione di pompaggio di Crossness non svolge più un ruolo nella rete fognaria di Londra. Tuttavia, è stata recentemente riportata con cura al suo antico splendore ed è aperta ai visitatori (Image credit: Wikipedia CC)
Per fortuna, l’approccio di Londra al trattamento delle acque reflue si è evoluto dai tempi di Bazalgette – le acque reflue non vengono semplicemente scaricate nei corsi d’acqua! Per capire il moderno processo di trattamento e vedere come sta cambiando, sono stato invitato a dare un’occhiata all’impressionante Crossness Sewage Treatment Works, gestito dalla Thames Water. Il Dr. Nick Mills e Aurelien Perrault lavorano nel team Wastewater Innovation, e oltre a gestire i rifiuti di oggi, stanno costruendo la prossima generazione di impianti di trattamento, che trasformeranno le acque reflue in un grande business.
Cominciamo con quello che succede con lo sciacquone di un bagno. Tutto ciò che è uscito dal tuo corpo, qualsiasi fazzoletto o carta che hai usato e l’acqua nella tazza, lasciano la tua casa ed entrano nelle fogne della città. Lì si unisce ad altre acque reflue e, nel caso di Londra, all’acqua piovana, e viene portato in un impianto di trattamento delle acque reflue come quello di Crossness. Lì, viene vagliata per rimuovere qualsiasi oggetto di grandi dimensioni dall’acqua di scarico – di solito si tratta di roba che non dovrebbe comunque essere lì, come pannolini, preservativi e bottiglie. Qualsiasi sabbia e grana nell’acqua viene anch’essa filtrata in questa fase, ma a differenza dell’altra roba, viene pulita e usata in progetti di costruzione altrove. (PS: mi hanno raccontato alcune storie dell’orrore su altri oggetti che sono emersi dalle fogne, ma non le ripeterò qui!) L’olio e il grasso non si mescolano con l’acqua, quindi a questo punto possono anche essere scremati dalla superficie delle acque reflue.
E solo ora inizia il trattamento vero e proprio. Prima di tutto, l’acqua di scarico filtrata viene immagazzinata in enormi vasche di sedimentazione. Lì viene mescolata delicatamente, per aggiungere ossigeno e per incoraggiare le piccole particelle di contaminante (per esempio le feci) a formare grumi più grandi chiamati “flocs”. Una volta che diventano abbastanza grandi e pesanti, questi fiocchi cadono sul fondo della vasca, dove formano un materiale scuro e appiccicoso chiamato fango. Nella loro miscelazione, i raschiatori spingono il fango verso il centro del serbatoio dove viene pompato via per un ulteriore trattamento.
L’acqua ora leggermente più pulita, ma ancora marrone, viene passata a quello che viene chiamato “trattamento secondario”, che fa uso su larga scala della microbiologia. Vengono aggiunte particolari specie di batteri che si nutrono dei pericolosi agenti patogeni presenti nelle acque reflue piene di feci. Poiché questi batteri dipendono dall’ossigeno, l’aria viene aggiunta allo stesso tempo, permettendo loro di prosperare e moltiplicarsi. Una volta che hanno distrutto tutti gli agenti patogeni, i batteri hanno fatto il loro lavoro. L’acqua viene spostata in un altro serbatoio dove viene filtrata e disinfettata, e poi è pronta per essere pompata di nuovo nelle nostre case.
Per quanto il processo di pulizia dell’acqua sia impressionante, per me il fango è molto più interessante. Come ho menzionato in un post precedente, città come Stoccolma lo stanno usando come fonte di carburante per veicoli, ma non è l’unica opzione. Vediamo cosa succede dopo che il fango lascia le vasche di decantazione. A questo punto, il fango è per lo più liquido – infatti, Aurelien mi ha detto che tipicamente, solo circa il 3% del volume è costituito da solidi. Quindi, prima che possa avvenire qualsiasi trattamento importante, hanno bisogno di asciugare la miscela. Lo fanno usando delle centrifughe, che girano rapidamente, forzando i solidi in una direzione e il liquido nell’altra. Una volta che il volume del liquido è stato ridotto (solidi ora fino a ~16%), il fango è pronto per entrare nell’impianto di idrolisi termica (THP). (CONTINUA…)
Plains, a Washington DC (Image credit: Wikipedia CC)
THP prima bolle i fanghi sotto alta pressione, prima di decomprimerli rapidamente. La combinazione di queste due fasi sterilizza il fango, e lo rende anche più facile da decomporre. Il THP a Crossness è uno spettacolo impressionante – diversi silos d’acciaio torreggianti, che irradiano calore. “Tradizionalmente, il settore era fatto di tubi di cemento e serbatoi enormi”, ha detto Nick, “Stiamo diventando molto più simili a un processo di ingegneria chimica.”
Dopo il trattamento THP, il fango è caldo – da qualche parte nella regione di 160°C – quindi prima di andare avanti, viene raffreddato a 40°C. Poi è pronto per incontrare una nuova classe di microbi – i batteri anaerobici – nel digestore. Questi batteri possono scomporre il fango e produrre metano come sottoprodotto. Questo gas è diretto all’impianto combinato di calore, energia e raffreddamento del sito, che è composto da tre motori da 2MW. Questo genera elettricità – abbastanza per alimentare l’intero sito – e calore, che viene utilizzato per produrre il vapore necessario al THP. Sì, anche l’impianto che tratta le acque di scarico è alimentato dalle acque di scarico. È anche diventato considerevolmente più efficiente, come ha spiegato Nick. “Prima usavamo 16 digestori per trattare i fanghi in questo sito. Ora, con la THP, ne abbiamo bisogno solo di sei per gestire lo stesso volume”
Gironzolando intorno all’enorme sito in una fresca e ventilata giornata autunnale, c’era solo il minimo sentore di liquame nell’aria. Tuttavia, quando siamo entrati nei caldi confini del granaio dei fanghi, la situazione è cambiata. Puzzava. Sapevo che ci stavamo avvicinando alla fine del processo di trattamento, ma prima di aprire la porta della stalla, ci siamo diretti al piano superiore in un’altra enorme stanza dell’impianto – questo era il luogo dove il fango digerito ricco di sostanze nutritive viene inviato prima di essere pronto per essere utilizzato altrove. La stanza era dominata da diverse macchine enormi, una delle quali era in manutenzione, il che mi ha permesso di vedere il meccanismo all’interno. Quando ho accennato ad Aurelien che mi sembrava familiare, mi ha detto: “Sono state sviluppate inizialmente per l’uso nel settore del sidro, per separare la polpa dal liquido”. Queste macchine di disidratazione asciugano meccanicamente il fango sterile, facendolo ruotare e pressare continuamente. Il liquido viene fatto passare attraverso delle membrane per pulirlo ulteriormente, e i solidi vengono fatti cadere nella stalla sottostante. “Entro i prossimi due anni, una volta messo in linea il nostro nuovo impianto, invieremo il 50% dei nostri fanghi attraverso questo tipo di processo”, ha detto Nick, “Questo equivale ai rifiuti prodotti da 7,5 milioni di persone.”
(Image credit: L. Winkless)
L’ultima tappa del mio tour era il granaio stesso. All’interno dell’enorme spazio, una scavatrice entrava e usciva dalle nicchie del granaio, tornando ogni volta a un camion in attesa per caricare il fango pulito e asciutto. La maggior parte di questo va ai terreni agricoli – è il fertilizzante perfetto. Ma appena fuori dal fienile, gli operai stavano scavando le fondamenta per la prossima fase dello sviluppo di Crossness; un impianto di recupero energetico avanzato che prenderà una parte dei fanghi e ne estrarrà ancora più valore!
Piuttosto che bruciarli tutti in un inceneritore, Nick e la sua squadra stanno costruendo un impianto di pirolisi. La pirolisi usa la decomposizione termica per trasformare parte del materiale solido in un gas; generalmente una miscela di monossido di carbonio, metano e idrogeno (più o meno in parti uguali). Questo combustibile potrebbe poi essere rimesso nell’impianto di cogenerazione del sito, per produrre elettricità. Combinando THP, essiccazione termica sostenibile e pirolisi, il team di Crossness crede di poter quasi raddoppiare il tasso di conversione dei fanghi di depurazione in elettricità, e questo potrebbe vederli diventare esportatori netti di elettricità.
Uno studio supportato dal Dipartimento dell’Energia del Regno Unito & Climate Change ha mostrato che se questo approccio combinato fosse distribuito in tutto il Regno Unito, i fanghi di depurazione potrebbero generare un ulteriore 1.310 GWh di elettricità rinnovabile ogni anno. Se ho imparato qualcosa durante la mia visita a Crossness, è che per essere veramente a prova di futuro, il trattamento delle acque e dei rifiuti deve essere autosufficiente – un vero riciclo di energia e materiali. And it looks like Crossness is well on its way to achieving that.