L’integrazione di tecnologie innovative negli impianti di trattamento delle acque reflue (WWTP) favorisce la transizione verso l’economia circolare e la produzione di energia rinnovabile. Recenti traguardi raggiunti nell’operazione dello studio pilota italiano su scala dimostrativa evidenziano progressi significativi nel pretrattamento dei fanghi, nell’upgrading del gas e nella co-digestione basata su microalghe.

Ozonolisi e pretrattamento dei fanghi

L’impianto pilota di ozonolisi ha dimostrato prestazioni robuste durante un funzionamento continuo da settembre a dicembre 2025, fornendo dati fondamentali a dosaggi netti di ozono più elevati (25–45 gO₃/gVS). I risultati hanno confermato che il processo non influisce negativamente sulla biomassa della digestione anaerobica, poiché le attività idrolitica (SHA), acetogenica (SAA) e metanogenica (SMA) sono rimaste stabili. Sebbene le evidenze preliminari continuino a suggerire un aumento della produzione di metano, sono attualmente in corso ulteriori test per consolidare tali risultati.

Dopo un breve periodo dedicato alla manutenzione tecnica delle linee di ricircolo e scarico, l’impianto ha ripreso il funzionamento continuo a metà aprile 2026. L’imminente messa in servizio del secondo digestore in scala reale consentirà presto un confronto diretto per quantificare in modo più accurato gli effetti dell’ozonolisi sia sulle rese di metano sia sulla riduzione dei fanghi.

Figura 1: Impianto di ozonolisi installato presso il WWTP di Bresso; da sinistra a destra: serbatoio di stoccaggio dell’ossigeno, generatore di ozono e reattore di contatto.

Stato di avanzamento della Biometanazione Ex-situ (EBM)

Parallelamente, l’impianto di Biometanazione Ex-situ (EBM) è stato riavviato con successo nel marzo 2026. La fermata programmata di due mesi ha consentito una manutenzione completa e l’ottimizzazione dei cablaggi e dell’elettronica. Questi interventi sono stati fondamentali in preparazione al trasferimento del sistema presso il WWTP di Bresso, previsto nelle prossime settimane.

Inoltre, la capacità del sistema è stata incrementata grazie all’installazione della seconda membrana nel Reattore A, che permetterà di studiare le dinamiche della biometanazione in una nuova configurazione operativa.

Integrazione delle microalghe e sinergia nella co-digestione

A completamento di queste attività, l’integrazione della coltivazione di microalghe nei WWTP rappresenta una promettente strategia per la valorizzazione dei rifiuti. Utilizzando la frazione liquida del digestato come fonte di nutrienti, il reattore pilota di tipo raceway ha mantenuto un’elevata stabilità operativa negli ultimi tre anni, dalla primavera all’autunno, raggiungendo una produttività media di 11,3 g TSS/m²/gg così come notevoli efficienze di rimozione di azoto (89%) e di fosforo (56,4%).

Le ricerche sulla co-digestione hanno fornito risultati incoraggianti: sebbene microalghe (MA) e fanghi di scarto (WS) abbiano mostrato rese specifiche di metano simili quando digeriti singolarmente, i test semi-continuativi hanno evidenziato come l’adattamento microbico possa incrementare le rese fino a 166–188 NmL CH₄/g VS, confermando una maggiore stabilità del processo e il potenziale di aumento della produzione di biogas del WWTP tramite la co-digestione della biomassa algale prodotta in sito.

In particolare, il pretrattamento con ozono delle microalghe si è dimostrato efficace nel rompere le rigide pareti cellulari, aumentando le rese di metano fino al 18% nei test BMP.

Le prove semi-continuative hanno confermato questi risultati, con rese medie di metano pari a 208 ± 8 NmL CH₄/g VS (WS + MA ozonata) rispetto a 186 ± 7 NmL CH₄/g VS (WS + MA non trattata). Il digestato ha mostrato concentrazioni più elevate di azoto ammoniacale e conducibilità, nonché un contenuto ridotto di solidi volatili (VS), indicativi di una degradazione più efficiente.

Figure 2: Foto dell’impianto pilota di co-digestione all’interno di un container (sinistra). Monitor del PLC con visualizzazione dei parametri operativi (destra).

Infine, l’impianto pilota di co-digestione anaerobica su scala dimostrativa (Figura 2 sinistra) è ora pienamente operativo in condizioni di regime stazionario. L’allestimento comprende un serbatoio di alimentazione a temperatura controllata per prevenire la pre-fermentazione, un contatore automatico del gas e un PLC centralizzato (Figura 2 destra) per il monitoraggio in tempo reale dei parametri operativi. Questa infrastruttura è ora pronta a validare su scala significativa l’integrazione delle microalghe prodotte nel reattore raceway con i fanghi di scarto, aprendo la strada a valutazioni tecnico-economiche complete e a future applicazioni industriali.