3. Con l’obiettivo di raggiungere i parametri stabiliti dal Testo Unico
Ambientale (D.Lgs. n. 152/2006) per lo scarico delle acque nei corpi
ricettori, i principali processi di trattamento sono mirati alla
riduzione della concentrazione delle sostanze organiche totali e dei
solidi in sospensione nonché al conseguimento di livelli accettabile
per composti chimici più resistenti alla biodegradazione, descritti
negli allegati tecnici relativi.
INTRODUZIONE
L’inoculo batterico o tecnicamente (in inglese) bioaugmentation è il termine che descrive il
processo di introduzione di ceppi batterici (naturali o geneticamente modificati) in una matrice
ambientale inquinata, con l’obiettivo di aumentare la velocità di eliminazione dei composti
organici biodegradabili.
In dipendenza del contenuto organico presente nelle acque di scarico, molte volte il processo più
economico è quello biologico, il quale prevede l’utilizzo dei batteri all’interno degli impianti di
trattamento. Questi batteri possono trovarsi negli impianti in modo spontaneo ma possono anche
essere introdotti nei casi in cui si presentino problemi gestionali o semplicemente sia
necessario ridurre i tempi di degradazione degli inquinanti.
4. L’ossidazione biologica, attraverso l’azione dei batteri, sta alla base
sia della decontaminazione delle diverse matrici ambientali (acqua,
aria e suoli) sia della produzione di energia a partire dal biogas
prodotto negli impianti di digestione anaerobica.
Identificato anche con il termine bio-ossidazione, il processo
consiste nella cessione da parte di una sostanza (substrato) di atomi
d’idrogeno, con la conseguente perdita di elettroni, mentre un’altra
li riceve, e quindi funge come agente ossidante; e può essere
classificato come respirazione o fermentazione in funzione della
natura organica o inorganica del substrato.
Nella respirazione i composti organici e i composti inorganici (per
esempio H2, NH3, NO2) possono funzionare come sostanze che cedono
elettroni mentre l’accettore è l’ossi- geno, sia in forma molecolare
formando parte di NO3
-, SO4
2- o CO3
2-; mentre nel caso della
fermentazione sia le sostanze che donano elettroni sia quelle che li
ricevono sono di natura organica.
OSSIDAZIONE BIOLOGICA: GENERALITÀ
5. TRATTAMENTO BIOLOGICO
Il trattamento biologico per l’eliminazione delle sostanze organiche inquinanti le acque,
l’aria e i suoli consiste nell’aumento delle velocità dei processi naturali di
decomposizione e neutralizzazione, fondamentalmente attraverso l’azione di numerosi
gruppi batterici, in condizioni ambientali controllate, in uno spazio relativamente
ridotto.
Il processo avviene mediante diverse reazioni microbiologiche che permettono
l’eliminazione o la trasformazione dei diversi tipi di materia organica, nutrienti e molti
altri elementi chimici, come i solfuri e i metalli, in composti più semplici o innocui.
Dette reazioni avvengono in presenza di ossigeno o in anossia (ossigeno in forma di
nitrati) e i gruppi batterici maggiormente interessati in questo tipo di reazioni sono i
chemoeterotrofi e i fotoeterotrofi.
Senza con ciò togliere importanza alla componente meccanica dell’impianto, l’efficienza
del processo di depurazione dipende dalle strette e complicate relazioni che si
instaurano tra i microrganismi, sulla base del trasferimento di energia e di carbonio, e
dai fattori abiotici e biotici che caratterizzano le condizioni ambientali all’interno dei
reattori biologici.
6. TRATTAMENTO BIOLOGICO
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Tra i fattori abiotici più importanti si evidenziano la quantità e la tipologia del
substrato, il pH, il bilancio dei nutrienti (azoto e fosforo), la temperatura, l’ossigeno
disciolto, la presenza di sostanze tossiche nei reflui, i tempi di ritenzione idraulica, il
tasso di ricircolo dei fanghi, e la formazione di vie preferenziali di flusso all’interno
dell’impianto; mentre tra i fattori biotici più importanti troviamo i batteri flocculanti,
i batteri nitrificanti e quelli denitrificanti, i batteri filamentosi, la quantità di
solidi volatili in sospensione, l’età del fango intesa come tempo di permanenza
cellulare, e l’abbondanza relativa dei diversi gruppi di protozoi.
7. I prodotti batterici ottenuti industrialmente, attraverso processi di fermentazione controllata, contengono gruppi
batterici di altissima versatilità presenti sia negli impianti di trattamento sia in natura. Una volta potenziata la
moltiplicazione accelerata, sono conservati in stato di latenza in matrici liquide o solide e rimangono in questo
stato di riposo finché non entrano in contatto con la sostanza organica. I gruppi maggiormente utilizzati in questi
preparati sono i batteri chemo-eterotrofi, dato il loro rapido adattamento ai diversi substrati carboniosi, e i foto-
eterotrofi, dato che utilizzano l’energia solare per le reazioni metaboliche.
Il cosiddetto “inoculo batterico” consiste nel- l’aggiunta di preparati batterici commerciali ai sistemi di
trattamento dei reflui con l’obiettivo di:
(1) d’incrementare la densità dei batteri e conseguentemente dei loro enzimi
(2) migliorare i parametri di funzionamento dell’impianto
L’aggiunta di consorzi batterici aumenta la densità di batteri senza però aumentare significativamente i solidi in
sospensione né i tempi di residenza dei fanghi, tanto per gli impianti di trattamento biologico aerobico quanto per i
digestori anaerobici. Nel caso del trattamento biologico aerobico l’aggiunta di consorzi batterici aiuta a controllare
la proliferazione di organismi filamentosi. Un altro vantaggio dell’uso dei prodotti batterici è la biodegradazione
dei composti potenzialmente causanti cattivi odori.
Prima delle operazioni d’inoculo batterico è d’obbligo conoscere le condizioni di operatività dell’impianto, partendo
dal carico inquinante in ingresso fino ai va- lori raggiunti alla fine dei relativi processi, in modo da determinare le
procedure da eseguire per creare un ambiente favorevole ai batteri che saranno introdotti.
La maggior parte delle volte l’utilizzo dei prodotti batterici (per esempio quando sono utilizzati per la diminuzione
della produzione di fanghi) può rappresentare un notevole risparmio economico nella gestione dell’impianto.
SOSPENSIONI BATTERICHE INDUSTRIALI
8. GRUPPI BATERICI
I principali gruppi batterici utilizzati nelle sospensioni industriali sono:
Bacillus Produce un notevole numero di enzimi che solubilizzano e degradano una notevole
quantità di carboidrati diversi, lipidi e proteine. Permette la riduzione dei fanghi
aerobici
Cellulomonas Solubilizza e degrada la cellulosa dei tessuti vegetali. Permette ridurre i fanghi di
supero
Pseudomonas Permette la degradazione di substrati difficilmente biodegradabili, come i composti
fenolici. Permette la riduzione dei fanghi di supero.
Rhodopseudomonas Permette la degradazione di composti ricalcitranti. Permette la riduzione dei fanghi di
supero
Nitrosomonas Permette la trasformazione dell’ammonio a nitriti, riducendo la quantità d’azoto in
ingresso con il carico inquinante. Permette la nitrificazione anche a basse concentrazioni
di solidi sospesi e basse temperature.
9. • Consulenze per la gestione d’impianti di depurazione aerobica (sia a biomassa sospesa che adesa), biofiltri per il
trattamento dei VOC, processi di biorremediation, compostaggio della frazione organica di RSU • Gestione d’interventi per
il controllo dei cattivi odori mediante processi biologici • Fornitura di consorzi batterici in sospensione acquosa per
“bioaugmentation” e nutrienti equilibrati per il recupero dei processi di biodegradazione • Prove in situ ed in laboratorio
• Analisi di laboratorio per il controllo della gestione degli impianti • Assistenza tecnica per l’avviamento di impianti di
trattamento • Relazioni tecniche • Componentistica e ricambi per impianti di trattamento • Traduzioni italiano/
spagnolo/italiano in materia tecnica-ambientale
Dr. Juan Pablo Pozo Hernández
Via Verdi 8. Bagnacavallo (RA)
48012. Ravenna. Italia.
Tel. (0039)3933056955
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