Solfati idrosolubil

Durante il processo di compostaggio è stata osservata una notevole riduzione del contenuto di solfati dovuta probamente al dilavamento. Nonostante il livello iniziale sia più elevato per il cumulo 2, rispetto al cumulo 1, alla fine della sperimentazione, è stato riscontrato un valore simile per entrambi i campioni (tabella 5.7).

Tabella 5.7: Valori dei solfati rilevati all’inizio e alla fine della sperimentazione.

Solfati: µµgSO42-/gss

0 giorni Dev.St. 120 giorni Dev.St

Cumulo 1 3780 ±321 1389 ±141 Cumulo 2 5554 ±423 1654 ±127 Solfati 0 2000 4000 6000 8000 0 giorni 120 giorni µµ gSO 4 2- /g ss Cumulo 1 Cumulo 2

Risultati e discussione

5.1.8.Carbonio organico totale

Durante il periodo di sperimentazione sono state riscontrate differenze significative per quanto riguarda il contenuto di carbonio organico totale tra i due cumuli (maggiore nel cumulo 1) (P<0,01), dovuto in parte al maggior contenuto di questo elemento nella segatura usata per compostare il fango nel cumulo 1 (tabella 4.3). Il parametro è diminuito durante i 120 giorni di sperimentazione a causa della mineralizzazione della sostanza organica che ha provocato la degradazione dei composti organici complessi fino al rilascio di CO2 (Qiao et al.,

1997; Bernal et al., 1998)), come accade in tutti i processi di stabilizzazione dei materiali organici, compreso il compostaggio (Grigatti et al. 2004).

Tabella 5.8: Valori del carbonio organico totale rilevati durante la sperimentazione.

Carbonio organico totale: µµgC/gss

Materiale di partenza (fango) 35 ±2,78

0 giorni Dev.St. 90 giorni Dev.St. 120giorni Dev.st.

Cumulo 1 39,6% ±1,91 37,05 ±1,63 35 ±1,22

Cumulo 2 32,6% ±1,8 31,15 ±1,55 27,6 ±1

Carbonio organico totale

20 30 40 50

0 giorni 90 giorni 120 giorni

µµ

gC/g

ss

Cumulo 1 Cumulo 2

Figura 5.8: Andamento del carbonio organico totale durante la sperimentazione (media ± deviazione standard).

Risultati e discussione

5.1.9.Carbonio idrosolubile

Il carbonio idrosolubile rappresenta la frazione del carbonio totale prontamente disponibile per i microrganismi. Alla fine del processo di compostaggio sono stati trovati valori di concentrazione minori rispetto alla miscela iniziale. Infatti, il carbonio idrosolubile ha subito una diminuzione significativa in entrambi i cumuli (P<0,01), anche se si nota una maggiore riduzione nel cumulo 1 rispetto al cumulo 2 (P<0,01) (tabella 5.9). All’inizio del processo, l’elevata presenza di sostanza organica fresca ha fornito una notevole quantità di carbonio idrosolubile che ha garantito ai microrganismi un substrato utilizzabile per la loro attività e sviluppo (Castaldi et al., 2005). Questo è confermato dalla stretta correlazione tra il carbonio idrosolubile e tutte le attività enzimatiche sia totali che extracellulari (proteasi extracellulare esclusa) (tabella 5.29-5.30). Mano a mano che il processo si è evoluto, i microrganismi hanno consumano i composti facilmente metabolizzabili con conseguente tendenza all’esaurimento. Un simile andamento è stato riscontrato in una sperimentazione del processo di compostaggio con frattaglie di pesce e con bio-solidi (Laos 2002).

Risultati e discussione

Tabella 5.9: Valori del carbonio idrosolubile rilevati durante la sperimentazione.

Carbonio idrosolubile:µµgC/gss

Materiale di partenza (fango) 26986 ±607

0 giorni Dev.St. 90 giorni Dev.St. 120giorni Dev.St.

Cumulo 1 21192 ±1176 5918 ±60,7 5424 ±197 Cumulo 2 21666 ±60,7 10087 ±98,6 7066 ±182 Carbonio idrosolubile 0 5000 10000 15000 20000 25000

0 giorni 90 giorni 120 giorni

µµ

gC/g

ss

Cumulo 1 Cumulo 2

Figura 5.9: Andamento del carbonio idrosolubile durante la sperimentazione (media ± deviazione standard).

Risultati e discussione

5.1.10.Rapporto C/N

Durante il periodo di compostaggio il rapporto C/N ha avuto un andamento pressochè costante per entrambi i cumuli, anche se mostrava valori più alti per il primo rispetto al secondo. Il suo valore è rimasto sempre inferiore a 25 (Tabella 5.8) che è il limite imposto dalla legge (748/84) per quanto concerne l’ammendante compostato misto.

Tabella 5.10: Valori del rapporto carbonio/azoto rilevati durante la sperimentazione.

Rapporto carbonio/azoto:C/N

Materiale di partenza (fango) 6,74

0 giorni 90 giorni 120 giorni

Cumulo 1 11,4 11,7 12,4 Cumulo 2 6,8 7,3 8,2 C/N 0 4 8 12 16

0 giorni 90 giorni 120 giorni

Cumulo 1 Cumulo 2

Risultati e discussione

5.1.11.Fosforo totale

La disponibilità del fosforo dipende dal grado di mineralizzazione, di assorbimento e di precipitazione (Redy et al.,1980). Nel corso della sperimentazione non sono state osservate variazioni importanti nel contenuto di fosforo totale (tabella 5.11). I due cumuli hanno mostrato un andamento simile, anche se il secondo presenta un contenuto maggiore dell’elemento. Il Fosforo totale decresce significativamente (P<0,05) tra il primo ed il secondo campionamento, mentre tra il secondo e il terzo si è osservata una risalita (P<0,05) fino al raggiungimento di un valore simile a quello iniziale (P>0,05). Diversamente dal presente lavoro, nel compostaggio di letame suino con zeolite e di letame con paglia è stato osservato un incremento relativo del fosforo alla fine della sperimentazione dovuto presumibilmente alla perdita del carbonio organico sotto forma di CO2 (Vourinen et al., 1997; Venglovsky et al., 2005).

Tabella 5.11: Valori del fosforo totale rilevati dopo un mese e alla fine della sperimentazione.

Fosforo totale : µµgP/gss

Materiale di partenza (fango) 18296 ±142

0 giorni Dev. St. 90 giorni Dev. St. 120giorni Dev.St.

Cumulo 1 13965 ±787 11195 ±214 14670 ±997 Cumulo 2 19874 ±253 15023 ±783 19035 ±2317 Fosforo totale 0 7500 15000 22500

0 giorni 90 giorni 120 giorni

µµ

gP/g

ss

Cumulo 1 Cumulo 2

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5.1.12.Metalli pesanti

Tabella 5.12: Limiti di concentrazione dei metalli pesanti nel compost (Legge 748/84 modificati dal decreto 27/03/98). Rame totale 150 p.p.m s.s. Zinco totale 500 p.p.m s.s. Piombo totale 140 p.p.m s.s. Cadmio totale 1,5 p.p.m s.s. Nichel totale 50 p.p.m. s.s. Cromo esavalente 0,5 p.p.m s.s.

La tabella sopra riportata indica i limiti dei metalli pesanti nell’ammendante compostato misto secondo la legge 748/84 (come modificati dal decreto 27/3/98). Generalmente i fanghi biologici provenienti da reflui civili mostrano una considerevole contaminazione da metalli pesanti. La loro presenza impedisce un buon sviluppo delle popolazioni microbiche e porta ad un più basso livello di mineralizzazione ed umificazione durante il processo di compostaggio (Garcia et al., 1995).

L’influenza dei metalli pesanti sul buon andamento del processo di compostaggio dei fanghi biologici è stata studiata da Garcia et al. (1995). Questo studio ha affermato che una contaminazione da Cadmio porta ad un più basso grado di nitrificazione. Inoltre, l’andamento dell’attività degli enzimi idrolitici ha mostrato che una grande quantità di metalli pesanti inibisce la sintesi dell’ureasi e della fosfatasi.

I valori che sono stati riscontrati alla fine della sperimentazione, se confrontati con quelli della legge 748/84, indicano che il rame e lo zinco sono più alti rispetto al limite imposto, mentre il nichel, il piombo ed il cadmio rientrano entro tali limiti. Il cromo esavalente non è stato determinato in quanto, essendo i fanghi di

Risultati e discussione

Tabella 5.13: Valori dei metalli pesanti alla fine della sperimentazione. Metalli pesanti (Cu,Zn):µµg/gss

Rame Dev.St. Zinco Dev.St.

Cumulo 1 390 ±4,74 700 ±0,85 Cumulo 2 465 ±22,1 850 ±2,12 Metalli pesanti 0 250 500 750 1000 Rame Zinco g(Cu,Zn)/g ss Cumulo 1 Cumulo 2

Figura 5.12: Andamento dei metalli pesanti alla fine della sperimentazione (media ± deviazione standard).

Tabella 5.14: Valori dei metalli pesanti alla fine della sperimentazione. Metalli pesanti (Ni,Pb,Cd):µµg/gss

Nichel Dev.St. Piombo Dev.St Cadmio Dev.St

Cumulo1 40,1 ±3,18 90,7 ±0 1,4 ±0 Cumulo2 36,6 ±0,99 88,1 ±10,4 1,5 ±0 Metalli pesanti 0 25 50 75 100 125

Nichel Piombo Cadmio

g(Ni,Pb,Cd)/g

ss

Cumulo 1 Cumulo 2

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