I prodotti chimici utilizzati nella depurazione delle acque reflue possono contribuire in maniera significativa all’accumulo di metalli pesanti nei fanghi prodotti durante il trattamento. In determinate condizioni, l’impiego di coagulanti a base di ferro caratterizzati da elevate concentrazioni di impurità può determinare un apporto di contaminanti fino a 20 volte superiore per il piombo, 12 volte per il nichel e 4 volte per il cadmio rispetto all’utilizzo di reagenti di maggiore purezza. È il risultato di una ricerca scientifica che mette in evidenza un aspetto cruciale della sostenibilità dei sistemi di depurazione: la qualità dell’acqua trattata non è sufficiente, da sola, a misurare l’impatto ambientale del processo, perché occorre considerare anche la composizione dei residui solidi generati. Lo studio è stato condotto dal Dipartimento di Chimica dell’Università di Torino, con il sostegno di Altair Chemical, società della divisione Esseco Industrial, ed è stato presentato a Ecomondo 2026, a Rimini, nell’ambito del programma Call for Papers. La ricerca approfondisce il comportamento delle impurità metalliche contenute nei reagenti chimici impiegati nel trattamento delle acque, individuando nei fanghi di depurazione la principale destinazione di questi contaminanti.
Metalli pesanti nei fanghi di depurazione: cosa rivela la ricerca dell’Università di Torino
La ricerca, intitolata “Impurità metalliche nei coagulanti a base di ferro: implicazioni per la qualità dei fanghi e la sostenibilità del trattamento delle acque reflue”, ha esaminato il ruolo dei contaminanti metallici presenti nei coagulanti a base di ferro, prodotti utilizzati nei processi di trattamento delle acque. L’obiettivo dell’indagine è stato verificare come le impurità contenute nei reagenti si distribuiscano tra l’acqua sottoposta a depurazione e i fanghi generati dal processo. L’analisi ha permesso di evidenziare come la composizione chimica dei prodotti impiegati possa influenzare direttamente le caratteristiche dei residui, anche quando il trattamento risulta efficace nella rimozione degli inquinanti dalla fase acquosa. Il confronto tra reagenti con differenti livelli di purezza ha mostrato differenze particolarmente significative nell’apporto di alcuni metalli pesanti. Nelle condizioni sperimentali analizzate, i coagulanti con maggiori impurità possono contribuire a incrementare la presenza di piombo, nichel e cadmio nei fanghi, rispettivamente fino a circa 20, 12 e 4 volte rispetto ai prodotti di maggiore purezza. Si tratta di risultati che evidenziano il peso della scelta dei reagenti chimici nella gestione complessiva degli impianti di trattamento, soprattutto quando i fanghi prodotti sono destinati a successive operazioni di recupero o valorizzazione.
Oltre l’80% delle impurità metalliche finisce nei fanghi
Uno degli aspetti più significativi emersi dallo studio riguarda la destinazione dei contaminanti durante il processo di depurazione delle acque reflue. I ricercatori hanno condotto prove sperimentali su differenti matrici acquose, comprendenti acque deionizzate, acque potabili, reflui urbani e reflui industriali. Questa attività ha consentito di osservare il comportamento delle impurità metalliche in diverse condizioni di trattamento, verificandone la distribuzione tra la fase liquida e quella solida. I risultati indicano che i metalli presenti nei reagenti tendono a trasferirsi prevalentemente nei fanghi. Nella maggior parte dei casi esaminati, infatti, le percentuali di recupero dei contaminanti nella fase solida risultano superiori all’80%. Il dato evidenzia una caratteristica importante del trattamento: le sostanze indesiderate contenute nei prodotti chimici possono concentrarsi nei residui solidi anziché rimanere nell’acqua depurata. Di conseguenza, l’efficacia di un coagulante nella rimozione degli inquinanti dalla fase acquosa non garantisce automaticamente una migliore qualità ambientale dell’intero processo. Un reagente può svolgere adeguatamente la propria funzione depurativa e, nello stesso tempo, introdurre ulteriori contaminanti nei fanghi generati dall’impianto.
Depurazione delle acque reflue: perché la purezza dei coagulanti è determinante
L’indagine pone al centro dell’attenzione la qualità dei reagenti chimici impiegati negli impianti di depurazione, un elemento che assume particolare rilevanza nella valutazione della sostenibilità del trattamento. I coagulanti a base di ferro analizzati presentano livelli differenti di impurità metalliche. Proprio questa variabilità può incidere sulla quantità di sostanze indesiderate trasferite ai fanghi durante il processo. La ricerca mostra quindi come la purezza dei coagulanti debba essere considerata un parametro importante, da affiancare ai tradizionali criteri utilizzati per valutare i prodotti chimici destinati alla depurazione. L’efficacia del trattamento e il costo dei reagenti rimangono aspetti rilevanti, ma non esauriscono le valutazioni necessarie per individuare soluzioni capaci di ridurre l’impatto ambientale complessivo. La presenza di impurità metalliche introduce infatti una conseguenza che riguarda una fase successiva alla depurazione dell’acqua: la gestione dei materiali residui. La scelta dei prodotti utilizzati durante il trattamento può quindi influenzare non soltanto il risultato immediato del processo, ma anche le caratteristiche dei fanghi da gestire.
Fanghi di depurazione ed economia circolare: i metalli pesanti possono limitarne il recupero
Le implicazioni della ricerca riguardano direttamente le prospettive di recupero e valorizzazione dei fanghi di depurazione, materiali che possono rappresentare una risorsa nell’ambito dell’economia circolare. I residui prodotti dal trattamento delle acque possono infatti offrire opportunità di recupero di materia e nutrienti. La possibilità di valorizzarli dipende tuttavia anche dalle loro caratteristiche qualitative e dalla presenza di eventuali sostanze contaminanti. L’accumulo di metalli pesanti nei fanghi può costituire un limite alle successive destinazioni di questi materiali, compreso il loro possibile utilizzo agronomico. Una maggiore presenza di contaminanti può rendere più complessa la gestione dei residui e ridurre le opportunità di impiego nell’ambito dei processi di recupero. È in questo contesto che assume particolare importanza il rapporto tra la composizione dei reagenti utilizzati nella depurazione e la qualità dei fanghi ottenuti. L’impiego di prodotti chimici con minori impurità rappresenta quindi un elemento da valutare nell’ottica di una gestione più sostenibile del trattamento, considerando non soltanto l’acqua restituita al termine del processo, ma anche le possibilità di destinazione dei materiali che ne derivano.
Sostenibilità ambientale degli impianti: dalla scelta dei reagenti alla gestione dei residui
I risultati presentati a Ecomondo 2026 contribuiscono ad ampliare la valutazione ambientale dei processi di trattamento delle acque reflue, evidenziando la necessità di considerare tutte le fasi della depurazione. La qualità dell’acqua in uscita dagli impianti e quella dei fanghi prodotti rappresentano due componenti strettamente collegate dello stesso processo. Migliorare la prima senza considerare la seconda può fornire una valutazione incompleta degli effetti ambientali del trattamento. La ricerca dell’Università di Torino sottolinea per questo l’importanza di integrare la purezza dei prodotti chimici tra i criteri di scelta dei reagenti, insieme all’efficacia depurativa e ai costi di utilizzo. L’attenzione si estende così all’intera filiera, dalla selezione dei coagulanti fino alla gestione dei residui solidi. In questa prospettiva, la riduzione dell’apporto di contaminanti attraverso i reagenti costituisce un aspetto rilevante per migliorare la qualità dei fanghi e favorire condizioni più compatibili con le opportunità di recupero. Lo studio evidenzia dunque un legame diretto tra le caratteristiche dei prodotti impiegati negli impianti e la sostenibilità complessiva della depurazione delle acque reflue, inserendo la gestione delle impurità metalliche tra gli elementi da considerare nello sviluppo di processi di trattamento sempre più attenti all’impatto ambientale.