La rimozione dell’azoto dalle acque reflue Un team UE ha studiato l’impiego di batteri per trattare le acque reflue. Il nuovo metodo in due fasi rimuove l’azoto tramite la soppressione competitiva di batteri ossidanti, minimizzando allo stesso tempo le emissioni di gas serra. Salute © Shutterstock La rimozione di nutrienti dalle acque reflue è un’importante obiettivo ambientale per l’UE. Gli attuali metodi rilasciano gas serra, sebbene la rimozione autotrofa dell’azoto rappresenti un’alternativa. Il progetto GREENN2 (Greener biological nitrogen removal: Minimization of N2O emissions and optimization of the integration issues of the nitration / Anammox process for main stream wastewater treatment), finanziato dall’UE, ha studiato il modo per ridurre al minimo le emissioni di protossido di azoto (N2O) durante la rimozione dell’azoto. Lo studio integrava anche una fase di rimozione autotrofica (batterica) dell’azoto nel trattamento convenzionale delle acque. L’obiettivo era creare un processo di trattamento delle acque reflue sostenibile a livello ambientale, con un’impronta di carbonio ridotta. La ricerca ha stabilito che la competizione tra batteri ammonio-ossidanti (AOB) e batteri nitrito-ossidanti (NOB) era essenziale per la repressione dei NOB. Il team ha creato un modello della finestra operativa per una repressione efficace. La repressione dei NOB a basse temperature può essere ottenuta se le concentrazioni di ammonio sono al di sopra di un determinato livello. Oltre quel livello vi è meno ossigeno per l’ossidazione dei nitriti e si ha quindi la repressione dei NOB. Sotto quella soglia l’attività di ossidazione anaerobica dell’ammonio (Anammox (AMX)) impedisce la repressione dei NOB. In tutta la serie di test i NOB erano sopravanzati dagli AOB, ma mai direttamente soppressi dall’AMX a causa della mancata disponibilità di nitriti. Il team ha utilizzato modelli simili per valutare i vantaggi dell’impiego di un sistema ibrido per nitrazione e AMX. In quel caso la nitrazione parziale era eseguita in sospensione, mentre l’AMX era contenuta in vettori, come in altre tecnologie. Il modello ha dimostrato come il biofilm AMX richiedesse un sottile strato di AOB che apportava circa un terzo della capacità di nitrazione. I ricercatori hanno suggerito un processo in due fasi per mantenere un’efficace repressione dei NOB a basse temperature con reattori a fanghi granulari. Le fasi prevedevano nitrazione parziale e AMX. Il gruppo ha creato modelli per le emissioni di N2O da reattori a biofilm. Le scoperte indicavano l’importanza di un intermedio, l’idrossilammina, per la propagazione nel biofilm e per favorire le emissioni di N2O. I test in un reattore a fanghi granulari hanno supportato la teoria. Le emissioni di N2O abiotico erano importanti per il trattamento delle acque reflue. Il progetto GREENN2 ha creato un nuovo sistema di trattamento delle acque reflue a bassa produzione di carbonio. Il lavoro avrà il duplice vantaggio di rimuovere i nutrienti dalle acque reflue producendo poche emissioni durante il processo. Parole chiave Rimozione dell’azoto, acque reflue, batteri ossidanti, GREENN2, N2O, nitrazione, Anammox
