Meno emissioni di protossido dʼazoto grazie a tecnologie su misura

Oggi conosciamo un dato che fino a qualche anno fa ignoravamo: molti IDA rilasciano emissioni di protossido di azoto, in alcuni casi anche molto elevate. In generale si suppone che tali emissioni siano responsabili di circa due terzi delle emissioni di gas serra degli IDA svizzeri. Al momento gli impianti di depurazione hanno quattro opzioni per ridurle. Da un lato l’approccio che tende a evitare a monte la formazione di protossido di azoto, in cui rientrano misure come il trattamento chimico separato delle acque reflue (stripping), la regolazione dinamica con misurazione off-gas (DynARA) o la sostituzione della procedura SHARON. Dall’altro, invece, la possibilità di sottoporre il gas a combustione dopo la sua formazione a temperature molto alte. Non tutte le misure sono adatte a tutti gli impianti.

Quando nel 2017 Infraconcept, insieme ai partner EAWAG e AVA Altenrhein, diede il via alla missione di ridurre le emissioni di protossido d’azoto negli IDA, la ricerca era appena all’inizio. Il trattamento chimico separato delle acque reflue, ossia lo stripping, era l’unica tecnologia nota ed efficace ai tempi. Da allora sono state scoperte nuove fonti di emissioni e sviluppate nuove tecnologie. Dal 2019 lo stripping è registrato presso l’UFAM al fine di ricevere incentivi da parte della Fondazione KliK. Nel 2022 abbiamo avviato la revisione del programma per le tre nuove misure sopraccitate, che sono state accolte nel programma di incentivazione l’anno seguente.

Insieme a EAWAG e nei modelli di impianto realizzati sulla base di idee di progetto concrete, contesto in cui abbiamo potuto effettuare tentativi, misurazioni e analisi.

Con l’apertura ad altre tecnologie, volevamo consentire ad altri impianti di depurazione di adottare misure di protezione del clima efficaci e di essere ammessi al programma di incentivazione. Lo stripping, in particolare, non può essere adottato da molti IDA perché gli impianti sono troppo piccoli. L’ampliamento ha impresso una notevole accelerazione al settore, e si sono già candidati altri sei impianti, che stanno sviluppando progetti sul tema.

Inizialmente per il programma di incentivazione avevamo messo in conto un risparmio potenziale di 15’000 tonnellate di CO₂ equivalenti l’anno. Ora vediamo già che con le tre nuove misure il potenziale può aumentare sensibilmente. Tra alcuni anni ci aspettiamo una riduzione delle emissioni di 40’000 tonnellate di CO₂ equivalenti l’anno, se non di più.

Il trattamento chimico delle acque reflue è indicato per grandi depuratori regionali con smaltimento dei fanghi centralizzato, che ricevono quindi una notevole quantità di fanghi dall’esterno. Il DynARA è adatto agli impianti di depurazione a fanghi attivi di tutte le dimensioni, con una capacità di denitrificazione inferiore al 65%. La sostituzione del procedimento SHARON conviene ai sistemi di trattamento delle acque reflue già esistenti che utilizzano questo procedimento e la combustione è indicata per le biologie a letto fisso e gli impianti bifasici ad Anammox.

Rispetto ad altri programmi di incentivazione, le tecnologie comprese nel programma relativo al protossido d’azoto sono complesse. Ogni IDA è unico e funziona in modo diverso. Inoltre, anche la dinamica del protossido dʼazoto, ossia come si forma e come può essere contrastato, presenta notevoli complessità. Sosteniamo gli IDA nell’analisi e nella scelta della tecnologia ottimale per i singoli impianti nonché nell’allestimento del progetto. Per via dell’alto grado di complessità, questa consulenza è centrale per garantire che la misura sia adeguata all’impianto, funzioni da un punto di vista tecnico e abbia diritto al sussidio. Fondamentale è registrarsi al programma di incentivazione prima di avviare gli investimenti.

Tutte le tipologie di misure sono impegnative, o in termini finanziari, come lo stripping e la combustione, o di esercizio, come il DynARA. Gli impianti necessitano di personale operativo formato in loco e, in parte, dell’assistenza esterna da parte di studi ingegneristici. Già formare questo know-how è una sfida in sé.

Per quanto riguarda il protossido di azoto, il programma di incentivazione abbraccia tutte le tecnologie note e ben sviluppate a oggi; al momento il tema è soprattutto l’applicazione. Credo ci sia un potenziale nei processi di combustione e nello sviluppo di tecnologie di deposizione.