L’industria della carne comprende sia i macelli e le sale di sezionamento sia le fabbriche di prodotti lavorati (freschi, stagionati o cotti). Solitamente, si distingue da un lato l’insieme macello-sala di sezionamento e dall’altro l’industria dei prodotti lavorati. Mentre i primi producono carcasse, mezze carcasse e pezzi di carne per il consumo, l’industria dei prodotti lavorati fornisce prodotti carnei trasformati (insaccati, prosciutti, salsicce, ecc.).
Dal punto di vista ambientale, la produzione di acque reflue varia molto a seconda del tipo di impianto. Mentre la generazione di acque reflue nei macelli-sale di sezionamento è considerevole e con un’elevata carica organica, nella produzione di prodotti lavorati è più contenuta e costante nel tempo.
Come descritto di seguito, nella maggior parte dei diversi processi che si svolgono sequenzialmente nel macello si generano acque reflue:
- Ricezione degli animali vivi/stabulazione: gli animali arrivano all’impianto e vengono stabulati. Le acque reflue prodotte nella pulizia di queste aree trascinano urina, feci, peli, disinfettante, ecc.
- Macellazione: gli animali vengono lavati esternamente mediante getti d’acqua a pressione e successivamente macellati. Anche in questo processo si generano acque reflue.
- Sanguinamento: gli animali vengono dissanguati. Il sangue viene raccolto per la vendita anche se si verificano perdite che, nella pulizia degli impianti, finiscono nelle acque reflue.
Da questo punto in poi, i processi successivi differiscono a seconda che il bestiame sia suino o bovino. Nel caso del suino, i processi che seguono sono:
- Scaldatura: si eliminano le impurità della pelle immergendo i pezzi in recipienti di acqua bollente. Anche in questo processo si generano acque reflue.
- Bruciatura: mediante bruciatori si eliminano i residui di peli rimasti dopo la scaldatura.
- Lavaggio: i pezzi vengono lavati con acqua a pressione per eliminare i residui rimasti dopo la bruciatura. Anche in questo processo si generano acque reflue.
Nel caso del bovino, dopo il processo di sanguinamento, si procede al:
- Scorticatura: si rimuove dall’animale macellato la pelle, le zampe e le corna.
Successivamente, i pezzi, sia di suino che di bovino, proseguono con una serie di processi comuni:
- Condizionamento: si eliminano residui come le viscere, dai quali si ottengono sottoprodotti per l’alimentazione animale. Anche in questo processo si generano acque reflue.
- Oreo, sezionamento e vendita: i pezzi vengono raffreddati a temperatura ambiente, sezionati e trasferiti alle celle per il prodotto finale idoneo alla vendita.
Nel caso di pollame, i processi sono simili con le uniche differenze che nella stabulazione la generazione di acque reflue è molto più significativa e che tra i processi di scaldatura e bruciatura esiste un processo intermedio, la spiumatura.
Pertanto, nella maggior parte dei processi svolti, oltre alle pulizie di tutti gli impianti, si generano acque reflue. Il volume finale prodotto è elevato e si stima dell’ordine di 5 litri d’acqua per chilogrammo di peso dell’animale vivo. Nel caso del pollame, il consumo è superiore e si situa tra 5 e 10 litri d’acqua per chilogrammo di animale vivo. In generale, l’acqua trascina quantità moderate di liquami, residui di carne, sangue, peli, pezzi di viscere e grasso superficiale tra altri residui, che nel loro insieme fanno sì che l’acqua abbia un elevato contenuto di materia organica, sostanze in sospensione, oli e grassi, azoto (ammoniacale e organico), fosfati e detergenti e disinfettanti delle pulizie. Inoltre, la carica delle acque reflue varia notevolmente in funzione del giorno e persino ora per ora.
Nella tabella seguente sono riassunti i valori tipici dei parametri relativi al contenuto di materia organica e nutrienti dell’effluente generato in un macello con sala di sezionamento.
Per trattare adeguatamente queste acque reflue, l’opzione più raccomandabile e vantaggiosa è un progetto che includa un pretrattamento dell’acqua, che elimini i solidi grossolani e fini, elimini anche oli e grassi e attenui le fluttuazioni di portata e/o carico; e successivamente un trattamento biologico, che sarà responsabile dell’eliminazione della materia organica e dell’azoto. Di seguito sono descritte più in dettaglio queste fasi:
- Pretrattamento: il primo processo necessario consiste in una grigliatura di grossi e fini, mediante setacci da 10 mm e 4 mm di dimensione di passaggio rispettivamente. Successivamente, è anche conveniente separare gli oli e i grassi dall’acqua prima del trattamento biologico, poiché questi hanno una domanda di ossigeno elevata. Un modo efficace per separarli è mediante flottazione. Infine, a causa delle fluttuazioni di portata e carico inquinante durante il ciclo produttivo, è opportuno includere una fase di omogeneizzazione e laminazione della portata, che attenui i picchi che si verificano nel tempo.
- Trattamento biologico: questo può basarsi su tecnologie molto diverse, tra le quali le più favorevoli sono:
- Fanghi attivi a bassa carica: mediante un processo di biomassa in sospensione a bassa carica, in cui la griglia di diffusori del sistema di aerazione non occupi l’intero biorreattore, è possibile sia eliminare la materia organica disciolta sia ottenere la denitrificazione. In funzione della disposizione dei diffusori d’aria, si stabiliscono zone aerobiche e zone anossiche nel reattore, e la loro alternanza permette l’eliminazione dell’azoto.
- SBR: mediante un processo discontinuo sequenziale si possono eliminare sia la materia organica sia i nutrienti. Nel caso di un reattore SBR tutti i processi avvengono nello stesso reattore, ma in modo sequenziale nel tempo. Per lavorare in modo discontinuo, è indispensabile disporre di un serbatoio che accumuli preventivamente l’acqua reflua che arriva al sistema di trattamento.
- Processo anaerobico: mediante un trattamento anaerobico delle acque reflue si può eliminare sia la materia organica sia l’azoto, senza consumo di ossigeno. Come prodotto della sequenza di trasformazioni che avvengono all’interno del processo, parte del carbonio dell’acqua reflua finisce sotto forma di biogas, una miscela valorizzabile di anidride carbonica e metano.
Le tre alternative di trattamento biologico sono efficienti, robuste e ciascuna con i propri vantaggi e restrizioni. Tuttavia, va sottolineato che l’opzione del trattamento biologico anaerobico è quella che comporta costi operativi inferiori per il minor consumo energetico e contemporaneamente la generazione di biogas.
Pertanto, i macelli/sale di sezionamento generano grandi quantità di effluenti con un’elevata carica organica, sia disciolta che in sospensione, oltre ad azoto, fosforo, oli e grassi e patogeni. Il sistema di trattamento più raccomandabile si basa sulla progettazione di un sistema completo formato da un pretrattamento dell’acqua, in cui si eliminino solidi grossolani e fini, oltre a oli e grassi, e un trattamento biologico che elimini la carica organica e i nutrienti dall’acqua. Se il trattamento biologico è anaerobico, il biogas generato può essere sfruttato per la produzione di energia elettrica, che ridurrà il consumo globale dell’impianto.