Efficacia e limiti del processo A2O nella rimozione simultanea di tensioattivi e nutrienti dalle acque reflue urbane

Perché contano le acque reflue più pulite

Ogni volta che laviamo i piatti, facciamo il bucato o tiriamo lo sciacquone, mandiamo giù per il tubo una miscela di avanzi di cibo, sapone e nutrienti come azoto e fosforo. Se queste sostanze non vengono rimosse negli impianti di trattamento, possono favorire fioriture algali tossiche, danneggiare la fauna e mettere a rischio l’acqua potabile. Questo studio valuta quanto bene un progetto di trattamento comune, chiamato processo A2O, depura le acque reflue municipali sia dai detergenti sia dai nutrienti, e individua i punti deboli nel funzionamento reale lungo un intero anno.

Come è strutturata questa linea di trattamento

L’impianto studiato si trova nella provincia di Yazd in Iran e utilizza un sistema biologico in tre fasi: una vasca anaerobica, una seconda con ossigeno molto limitato e una terza aerata. Le acque reflue passano prima attraverso griglie e dissabbiatori, poi scorrono in sequenza attraverso queste vasche, prima che i solidi si depositino in un chiariflocculatore e l’acqua depurata venga disinfettata. Ogni mese per un anno i ricercatori hanno prelevato campioni in diversi punti di questo percorso, valutando quanto materiale organico, detergenti, azoto e fosforo restassero ad ogni stadio.

Cosa fa molto bene il sistema

L’impianto si è dimostrato estremamente efficace nella rimozione dell’inquinamento organico generale, misurato da parametri noti come COD e BOD che riflettono quanto ossigeno l’acqua consumerebbe se non trattata. In tutte le stagioni questi valori sono stati ridotti di circa il 96–98 percento, lasciando concentrazioni finali ben al di sotto dei limiti nazionali per il discharger e il riuso. Anche i detergenti, rappresentati da un tensioattivo domestico ampiamente usato chiamato LAS, sono stati rimossi con grande efficienza, con riduzioni superiori al 92 percento in tutte le stagioni e i livelli più bassi nel effluente finale. Gran parte di questa depurazione è avvenuta nella vasca aerata, dove microrganismi attivi degradano le molecole simili al sapone.

Dove il sistema fatica

Al contrario, lo stesso sistema ha dato risultati meno convincenti per i nutrienti, in particolare per l’azoto sotto forma di nitrato. All’interno della linea, l’ammoniaca derivata dai reflui viene convertita in nitrato nella vasca aerata, ma non sufficiente parte di quel nitrato viene ridotta a gas azoto innocuo nella zona a basso ossigeno. Di conseguenza, la concentrazione di nitrato nell’effluente finale è risultata leggermente superiore al limite nazionale più restrittivo per lo scarico in pozzi di assorbimento sotterranei, sebbene rispettasse lo standard per le acque superficiali. Anche la rimozione del fosforo è stata modesta nel complesso, con solamente circa un quarto del fosforo in ingresso rimosso, nonostante il processo sia progettato per favorire batteri accumulanti fosforo.

Perché il fosforo resta difficile da rimuovere

Lo studio indica diverse ragioni per cui la rimozione del fosforo è rimasta indietro. Il fango dal chiariflocculatore viene essiccato in letti e poi in parte riciclato all’inizio della linea biologica. In questi letti di essiccazione, le condizioni favoriscono il rilascio del fosforo immagazzinato verso l’acqua, quindi il flusso riciclato introduce un carico addizionale di fosforo nella prima vasca. Allo stesso tempo, viene riciclato anche parte dei nitrati, trasformando silenziosamente la prima vasca da realmente priva di ossigeno a una zona a bassa ossigenazione che non supporta pienamente i microrganismi che normalmente assimilano e immagazzinano il fosforo. I detergenti stessi possono inoltre stressare questi batteri utili a certe concentrazioni, limitando ulteriormente la cattura del fosforo.

Cosa significa per i futuri impianti di trattamento

Nel complesso, i risultati mostrano che il processo A2O può rimuovere in modo affidabile materia organica e detergenti dalle acque reflue municipali fino a livelli conformi o superiori agli standard ambientali, ma è meno consistente per nitrati e fosforo. Per le comunità ciò significa che installare un sistema A2O non è sufficiente; sono necessari aggiustamenti accurati dell’aerazione, del riciclo dei fanghi e delle sorgenti di carbonio affinché i microrganismi benefici possano rimuovere i nutrienti come previsto. Con tale messa a punto, gli impianti esistenti potrebbero proteggere meglio fiumi, laghi e acque potabili continuando a gestire il mix quotidiano di saponi e rifiuti della vita moderna.

Citazione: zarei Mahmoudabadi, T., Teimouri, F., Bagheri, A.H. et al. Efficacy and limitations of the A2O process in simultaneous removal of surfactants and nutrients from municipal wastewater. Sci Rep 16, 16196 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45194-w

Parole chiave: trattamento delle acque reflue, processo A2O, rimozione dei detergenti, inquinamento da nutrienti, fogne municipali