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Radically innovative bacterial treatment for recalcitrant industrial wastewater

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Un trattamento innovativo delle acque reflue per molecole recalcitranti

Un nuovo servizio di trattamento integrato utilizza un erogatore intelligente per moltiplicare, conservare e dosare contemporaneamente il numero di microrganismi necessari per il biorisanamento delle acque reflue industriali.

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La diversa composizione degli agenti inquinanti presenti nelle acque reflue ne rende difficile la rimozione, poiché ciascuno di essi necessita di un trattamento speciale che può essere costoso e inefficiente. Ciò può mettere sotto pressione le imprese che cercano di soddisfare i rigorosi requisiti stabiliti dalla normativa dell’Unione sugli agenti inquinanti scaricati nelle acque. L’utilizzo di ingredienti batterici per scomporre le molecole pericolose in qualcosa di più innocuo è una tecnica di biorisanamento consolidata. Il progetto RIBATI, finanziato dall’UE, va oltre questa idea mediante la creazione di un sistema integrato che rende il processo più accurato, richiede meno conoscenze tecniche per essere applicato ed è più efficace.

Biorisanamento di molecole recalcitranti

L’azienda spagnola Amapex Environment, che gestisce RIBATI, ha vagliato diversi ceppi di Bacillus subtilis e Pseudomonas prima di isolare, infine, un ceppo che soddisfacesse i requisiti di biorisanamento. «Con un’alimentazione adeguata abbiamo scoperto di poter produrre un gran numero di enzimi in grado di attivarsi al di fuori dei batteri, noti come esoenzimi, che decompongono determinate molecole molto recalcitranti presenti nelle acque reflue industriali», spiega Joaquim Canadell, amministratore delegato di Amapex Environment. Se messi in un ambiente anaerobico, questi microrganismi metabolizzano l’azoto. Ciò significa che gli agenti inquinanti a base di ammonio troppo spesso presenti nelle acque reflue, in particolare in quelle emesse dal settore tessile, possono essere scomposti mediante questo processo metabolico.

Automatizzare il sistema per eliminare l’errore umano

Il gruppo ha lavorato per un anno sugli ingredienti necessari ai microrganismi per crescere al ritmo giusto e produrre gli esoenzimi necessari. Dopo aver trovato la giusta miscela di nutrienti, è stato necessario elaborare un sistema in grado di fornire ai batteri il «cibo», monitorando al contempo la velocità di moltiplicazione dei microrganismi. «Abbiamo scoperto che un fattore esponenziale di 3 era il punto di forza, il che ha reso il sistema di trattamento abbastanza economico da essere conveniente per l’industria», spiega Canadell. Una volta stabiliti i nutrienti necessari per creare il giusto tasso di moltiplicazione, Amapex ha dovuto capire come dosare le acque reflue al momento giusto con la giusta quantità di batteri. Canadell aggiunge: «In collaborazione con una società di ingegneria esterna abbiamo sviluppato un’unità di dosaggio intelligente che moltiplica, conserva e dosa simultaneamente la quantità di microrganismi necessaria per trattare le acque reflue». Intelligente di nome e di fatto: l’unità di dosaggio monitora la concentrazione dei batteri mentre si moltiplicano e, a seconda della concentrazione di effluenti dell’acqua da trattare, è programmata per dosare di conseguenza una quantità maggiore o minore di batteri. Per verificare che tutto funzioni come dovrebbe, i clienti possono quindi raccogliere e inviare i dati ad Amapex, che provvede alla manutenzione e alle eventuali regolazioni necessarie.

Diversi settori possono beneficiare dell’innovazione

L’unità di dosaggio intelligente del progetto RIBATI è stata testata in diversi settori, quali l’industria tessile, conciaria, chimica e metallurgica, dimostrando di essere efficace su agenti inquinanti quali oli, grassi, paraffine, derivati di idrocarburi e acido lattico. Attualmente il trattamento delle acque reflue su base biologica richiede tempi molto lunghi, poiché i batteri devono riprodursi e moltiplicarsi prima di poter colonizzare il serbatoio. «I batteri isolati e conservati», osserva Canadell, «sono costosi e a crescita lenta. La quantità di batteri necessaria per iniziare a metabolizzare gli effluenti è così grande che o è necessario introdurne una quantità enorme, il che non è fattibile dal punto di vista economico, oppure l’utente deve aspettare che si moltiplichino adeguatamente. Di solito ciò richiede più di un mese, il che non è fattibile data la pressione in termini di tempo che gli utenti devono affrontare». L’unità di dosaggio intelligente che Amapex ha sviluppato riduce i tempi e i costi rilevando la quantità di batteri necessaria su base contestuale e individuando il modo migliore per «alimentare» i ceppi più efficienti.

Dalle acque reflue al biogas

Vista l’enorme quantità di acqua utilizzata nei processi di tintura e finissaggio, l’industria tessile ha sempre più bisogno di adottare strategie che le consentano di riciclare parte dell’acqua utilizzata e prodotta. È dunque su questo settore che Amapex intende concentrarsi nei prossimi anni, anche se non si fermerà alla decontaminazione delle acque reflue. Il gruppo, infatti, ha anche testato il processo per ottimizzare la produzione di biogas negli impianti di digestione anaerobica.

Parole chiave

RIBATI, Amapex, trattamento delle acque reflue, molecole recalcitranti, microrganismi, biorisanamento, esoenzimi, settore tessile, impianti di digestione anaerobica

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