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Attrezzare gli impianti di trattamento delle acque reflue per il futuro con la compattazione dei fanghi

3 marzo 2026 | Claudia Carle

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Circa 10 anni fa, i primi impianti di depurazione in Svizzera hanno iniziato a introdurre un nuovo processo con fanghi attivi compattati nella fase di trattamento biologico. Si vuole aumentare la capacità senza dover ampliare i chiarificatori. Un'indagine dell'Eawag su 10 impianti di trattamento delle acque reflue ha ora dimostrato che il processo è efficace, ma che spesso il suo potenziale non è ancora pienamente sfruttato. La compattazione dei fanghi potrebbe anche aiutare a raggiungere i requisiti legali previsti per la rimozione dell'azoto.

Negli impianti di trattamento delle acque reflue, queste vengono depurate in diverse fasi. Una di queste fasi è la depurazione biologica, in cui i microrganismi decompongono le sostanze organiche e i nutrienti presenti nelle acque reflue. Questi microrganismi formano i cosiddetti fanghi attivi nei chiarificatori. Se si osservano questi fanghi al microscopio, si può notare che i microrganismi si raggruppano formando piccoli ammassi di batteri a bassa densità, noti come "flocs". Questi fanghi sedimentano nel chiarificatore secondario e vengono così separati dalle acque reflue trattate. I fanghi sedimentati vengono quindi reimmessi nel processo di trattamento biologico, dove i microrganismi possono continuare il loro lavoro con nuove acque reflue.

I fanghi più densi accelerano il trattamento delle acque reflue

La velocità di sedimentazione dei fanghi attivi nel chiarificatore secondario spesso limita la quantità di acque reflue che possono essere trattate nell'impianto di depurazione. Tuttavia, se i microrganismi formano globuli più densi anziché fiocchi - i cosiddetti fanghi granulari - si accelera la sedimentazione. Ciò consente di aumentare la quantità di fanghi attivi nella vasca di trattamento biologico, migliorando così le prestazioni dell'impianto di trattamento delle acque reflue. Si tratta di un'opzione interessante per molti impianti di trattamento delle acque reflue, al fine di tenere il passo con i crescenti volumi di acque reflue dovuti all'aumento della popolazione senza dover costruire vasche più grandi.

Fanghi attivi al microscopio: a sinistra i microrganismi crescono principalmente in fiocchi, a destra sotto forma di granuli più densi. (Foto: Eawag)

Dal 2015, diversi impianti di trattamento delle acque reflue svizzeri hanno quindi introdotto il processo con fanghi granulati. L'istituto di ricerca acquatica Eawag ha accompagnato alcuni di questi impianti durante la fase pilota, come il Neugut WWTP di Dübendorf ZH nel 2024. I risultati di questo progetto di ricerca, pubblicati di recente sulla rivista Aqua & Gas, possono essere utilizzati per ottimizzare ulteriormente il processo. Inoltre, Eawag ha condotto una campagna di misurazione in 10 impianti di trattamento delle acque reflue per scoprire quanto funziona la compattazione dei fanghi e quali sono le condizioni operative necessarie. Questi risultati sono stati appena pubblicati sulla rivista Aqua & Gas.

Due viti di regolazione per la compattazione dei fanghi attivi

Esistono due modi per ottenere fanghi attivi più densi. In primo luogo, si utilizzano gli idrocicloni. Questi separano meccanicamente i fiocchi dai granuli. Mentre i fiocchi vengono smaltiti, i granuli vengono reintrodotti nella vasca dei fanghi attivi. In questo modo, il fango si arricchisce progressivamente delle proprietà desiderate. D'altra parte, nei chiarificatori sono necessarie condizioni che favoriscano la crescita di granuli più densi. "Nel nostro studio abbiamo scoperto che il contatto tra i fanghi e le alte concentrazioni di inquinanti organici svolge un ruolo particolarmente importante nella compattazione", spiega Nicolas Derlon, capogruppo del dipartimento di Ingegneria di Processo dell'Eawag, che ha condotto la campagna di misurazione. Ciò significa che le acque reflue fresche non devono essere diluite troppo con i fanghi attivi restituiti. Se contiene più sostanze organiche, queste possono diffondersi all'interno dei granuli in modo che i microrganismi possano crescere anche lì e formare aggregati compatti.

In tutti gli impianti di trattamento delle acque reflue analizzati, la sedimentazione dei fanghi è migliorata all'aumentare della percentuale di granuli. "Si raggiunge un plateau solo a partire da un contenuto di granuli superiore al 40% nel fango compattato, cioè solo allora si sfrutta appieno il potenziale di ottimizzazione della compattazione dei fanghi", spiega Nicolas Derlon. Per molti degli impianti di trattamento delle acque reflue coinvolti, tuttavia, sono sufficienti anche miglioramenti minori. Presso l'impianto di depurazione di Neugut, il successo della compattazione dei fanghi significa che non è più necessario aggiungere flocculanti. In precedenza, questi prodotti chimici venivano utilizzati per aumentare la sedimentazione dei fanghi. Dopo il successo del test pilota su una linea di trattamento delle acque reflue, sono in corso di conversione altre linee.

Potenziale di miglioramento della rimozione dell'azoto

Nel novembre 2025 è stata convertita anche una linea del Werdhölzli WWTP di Zurigo. Questo perché l'impianto di trattamento delle acque reflue dovrà aumentare la sua capacità di circa il 50% in futuro a causa della crescita della popolazione. I ricercatori dell'Eawag stanno supportando l'impianto di depurazione con l'introduzione del processo e stanno studiando come sfruttare il massimo potenziale della tecnologia. "Se il processo dovesse avere successo, sarebbe molto più economico di altre tecnologie che i gestori dell'impianto di depurazione stanno prendendo in considerazione", spiega Nicolas Derlon.

Egli vorrebbe anche studiare più in dettaglio il potenziale della compattazione dei fanghi per una migliore rimozione dell'azoto e una possibile riduzione delle emissioni di protossido di azoto, dannoso per il clima. Ciò aiuterebbe gli impianti di depurazione a soddisfare i nuovi requisiti di rimozione dell'azoto previsti nell'ambito della revisione della legge sulla protezione delle acque. L'inverno, in particolare, è stato finora critico per la nitrificazione e la rimozione dell'azoto, poiché i batteri crescono più lentamente. La compattazione dei fanghi può aumentare la quantità di fanghi attivi nel sistema. "Di conseguenza, dovrebbero esserci abbastanza batteri per mantenere stabile la rimozione dell'azoto anche durante il periodo critico", ipotizza Nicolas Derlon. L'impianto di depurazione di Werdhölzli vuole ora verificarlo.

Immagine di copertina: grazie alla compattazione dei fanghi, l'impianto di depurazione di Neugut non ha più bisogno di aggiungere flocculanti, che in precedenza venivano utilizzati per aumentare la sedimentazione dei fanghi. (Foto: ARA Neugut)

Pubblicazioni originali

Derlon, N.; Schwaller, V.; Gubser, N. (2026): Granulazione dei fanghi - 10 impianti di depurazione sulle loro esperienze con i fanghi attivi granulati, Aqua & Gas, 106(2),

Shilyaeva, E.; Fumasoli, A.; Hubaux, N.; Derlon, N. (2026): Granulazione dei fanghi - Esperienze dell'impianto di depurazione di Neugut, Aqua & Gas, 106(2),

Finanziamento / Cooperazione

  • Eawag
  • ARA Neugut
  • Hunziker Betatech AG
  • ARAconsult GmbH
  • ARA Werdhölzli
  • ERZ Smaltimento rifiuti + Riciclaggio Zurigo