OC Sanitation per una tecnologia dimostrativa che uccide le "sostanze chimiche per sempre", trasformando i rifiuti in acqua ed energia pulita

Cosa succede dopo aver tirato lo sciacquone? Per 2,6 milioni di residenti nella contea, la risposta a questa domanda può essere trovata in un impianto di 110 acri nella Fountain Valley, gestito dall'Orange County Sanitation District.

Il sito industriale, insieme a un impianto simile a Huntington Beach, è il luogo in cui circa 185 milioni di litri di liquami vengono trattati in un processo complesso che essenzialmente digerisce il materiale biologico nei suoi componenti di base.

I sottoprodotti di questo processo includono acqua potabile - circa 130 milioni di galloni al giorno, grazie a un sistema di rifornimento delle acque sotterranee - gas metano e anidride carbonica, sale, fertilizzanti ricchi di sostanze nutritive che vengono trasportati alle aziende agricole commerciali e una piccola quantità di plastica, detriti e sabbia. che finisce in una discarica.

"Le persone usano l'acqua e, come dico eufemisticamente, aggiungono cose nell'acqua", ha detto il vicedirettore generale Rob Thompson del processo in una recente intervista. "Il nostro compito è riportare l'acqua al suo stato puro e riciclarla nel miglior modo possibile."

È un lavoro disordinato e con un impatto ambientale abbastanza significativo. Ma negli ultimi anni, Thompson e il distretto hanno lavorato per introdurre una nuova tecnologia che potrebbe cambiare il modo in cui l’industria opera.

I funzionari di OC Sanitation hanno collaborato con la società cleantech 374Water con sede nella Carolina del Nord per portare un'unità di ossidazione dell'acqua supercritica, AirSCWO, in grado di trattare fino a 6 tonnellate di fanghi umidi al giorno, nello stabilimento di Fountain Valley come parte di un progetto dimostrativo. Il consiglio di amministrazione del distretto ha approvato il progetto nel 2021 per un costo di 8,7 milioni di dollari.

Insieme, mirano a mostrare come una nuova tecnologia potrebbe essere applicata in un ambiente di trattamento delle acque reflue ed eventualmente ampliata nel tempo, da un'unità con una capacità di 6 tonnellate a 30 tonnellate fino a potenzialmente 200 tonnellate, il punto in cui due unità potrebbero prendere il comando. sull'intero carico del distretto.

"Sei tonnellate rappresentano un punto di svolta per l'industria, perché per la maggior parte degli impianti di trattamento in America sarebbero sufficienti", ha detto Thompson durante un recente tour dello stabilimento di Fountain Valley. "Stiamo cercando di arrivare a un'unità da 200 tonnellate, che per noi rappresenterebbe una svolta decisiva."

A differenza del processo attuale, che richiede molta manodopera e macchinari, la nuova tecnologia alla fine avrebbe un’impronta fisica molto più piccola e una produzione innegabilmente più pulita, vale a dire acqua pulita e, su scala sufficientemente ampia, elettricità.

Biosolidi, batteri e virus, persino i dannosi PFAS – “sostanze chimiche eterne” per- e polifluoroalchilici utilizzati nei prodotti di consumo come padelle antiaderenti, tappeti antimacchia e cosmetici che non si degradano facilmente – verrebbero trasformati in minerali benigni.

Sarebbero finiti il ​​gas metano creato da colossali digestori anaerobici che agitano e bruciano i fanghi come stomaci giganti, l’energia necessaria per far funzionare centrifughe giganti che disidratano i fanghi umidi trasformandoli in 500 tonnellate di solidi digeriti al giorno e la serie di camion carichi di 25 tonnellate di fertilizzanti trasportati a aziende agricole commerciali in tutto il paese.

"Tra 40 anni, tutto questo potrebbe scomparire", ha detto Thompson.

Come funziona

La tecnologia alla base delle unità di ossidazione dell'acqua supercritica di 374Water è stata creata e successivamente brevettata dal professore di ingegneria civile e ambientale della Duke University Marc Deshusses, che ha sviluppato il processo rispondendo a una sfida "Reinvent the Toilet" lanciata dalla Gates Foundation.

Istituito nel 2011, l’appello intendeva trovare soluzioni per le comunità povere di tutto il mondo che soffrivano della mancanza di servizi igienico-sanitari sicuri.

Deshusses ha scoperto che quando l'acqua è sottoposta a calore e pressione estremamente elevati – superiori a 374 gradi Celsius (705 gradi Fahrenheit) e 3.210 libbre per pollice quadrato – entra in un quarto stato "supercritico".

Né solido, né liquido, né gas, si comporta diversamente e i materiali organici sono solubili, mentre i materiali inorganici non lo sono, secondo Doug Hatler, chief revenue officer di 374Water, la società fondata nel 2018 da Deshusses e dal collega ingegnere della Duke Kobe Nagar.