Biotecnologie e nuove frontiere a b 137 Capitolo 4 lieviti, funghi) che ossidano le sostanze organiche, utilizzando l ossigeno, fino ad acqua e anidride carbonica. Questi sistemi richiedono ampi spazi e impianti costosi dal punto di vista energetico. La rimozione dei nutrienti (azoto e fosforo) disciolti avviene in sezioni aerobiche in cui l azoto ammoniacale viene ossidato ad azoto nitrico. Questo è rimosso dai batteri denitrificanti che, in sezioni di impianto opportunamente gestite, riducono il nitrato ad azoto elementare. LIBRO DIGITALE Potabilizzazione delle acque 28 La lavorazione del compost prevede vari passaggi che, dall ammassamento e triturazione, all umidificazione (a) e successivi rimescolamenti della massa per favorire i processi fermentativi, portano all ottenimento di terriccio mineralizzato (b) utilizzato come ammendante agricolo. La qualità chimica del compost, oltre a considerare le sostanze minerali utili alla crescita delle piante, è data soprattutto dall assenza di sostanze residuali inquinanti e pericolose per la salute umana. 29 Veduta aerea di un impianto di depurazione. Il trattamento degli scarichi prevede: le vasche di decantazione primaria (rotonde) che separano i fanghi e le sostanze sedimentabili; le vasche rettangolari dove si alternano aree ossigenate e aree anossiche e dove avviene l eliminazione di azoto; le vasche di sedimentazione secondaria; la linea di trattamento dei fanghi con digestore anaerobico e compostaggio degli stessi, che viene accelerato con l innesto di microrganismi attivi. Le acque depurate sono usate per la fertirrigazione mentre i fanghi sono trasformati in compost. La ricerca microbiologica è basata sulla possibilità di isolare specifici cloni capaci di degradare sostanze di origine xenobiotica. Tali cloni, prodotti in colture pure, vengono aggiunti alla popolazione mista già presente nell impianto di depurazione. Nei sistemi anaerobici i reflui sono considerati come materie prime di lavorazione con finalità produttive o energetiche [ 30 ]. Dopo alcune fasi che sfruttano processi meccanici e fisici, si applica, infatti, il trattamento anaerobico sfruttando le capacità degradative di popolazioni miste di soli batteri. Si tratta di un processo di fermentazione anaerobica che consente di eliminare cattivi odori, smaltire i fanghi riducendoli ad 1/4 del volume e che porta a produzione di biogas costituito per il 60-75% da metano e per il 25-40% da anidride carbonica. Il metano prodotto viene raccolto e utilizzato in parte per il riscaldamento degli edifici oppure, anche se poco redditizio, per produrre energia elettrica. I residui solidi (fanghi disseccati) che contengono azoto, fosforo e potassio, possono essere utilizzati come fertilizzante e per coltivare alghe e piante. I metalli pesanti non rimangono come residuo perché sono degradati da ceppi batterici, prevalentemente i batteri solfato-riduttori, che li riducono a solfuri. Trattamento di gas di scarico (biofiltraggio) I primi processi di filtraggio degli scarichi gassosi nell aria attraverso microrganismi furono applicati per eliminare sostanze maleodoranti facilmente biodegradabili emesse dai capannoni di allevamenti zootecnici o di produzione di mangimi. Inizialmente l aria veniva convogliata nel suolo dove si selezionava spontaneamente una flora batterica adatta all abbattimento degli odori. Oggi sono stati selezionati ceppi microbici capaci di degradare sostanze xenobiotiche e sono stati inseriti su supporti inerti di torba, compost, polimeri espansi attraverso i quali viene convogliata l aria. biogas Impianto 30 Schematizzazione del flusso dei sistemi a digestione anaerobica. 0110.Parte1_Cap_04.indd 137 reflui Coltura di macrofite Digestione anaerobica Concimazione 26/02/21 17:02