Introduzione
Il lavoro che segue cerca di trovare una soluzione alla depurazione di reflui industriali e civili caratterizzati da altissimi livelli di azoto, in particolar modo provenienti dai sistemi di produzione di Biogas. Uno dei problemi principali degli impianti di Biogas è la produzione di digestato, un sottoprodotto liquido povero in carbonio e ricco in azoto che attualmente viene smaltito come fertilizzante ma che, a causa delle normative europee sempre più stringenti sui limiti di spandimento, risulta sempre più indesiderato.
L’idea alla base del progetto è la possibilità di crescita di diverse specie algali, che attualmente vengono utilizzate per la depurazione delle acque, all’interno dei reflui con elevati livelli azoto, in modo da avere una biomassa algale tale che, una volta distrutta, sia in grado di fornire una quantità adeguata di carbonio utile per lo svolgimento di un classico trattamento biologico.
Per lo studio di queste alghe ho svolto un periodo di formazione in Lituania, grazie al programma Erasmus+ Placement, presso i laboratori del Nature Research Centre di Vilnius e del dipartimento di algologia dell’Università di Vilnius.
Le mie attività all’estero si sono sviluppate in tre fasi, una prima di formazione con introduzione alla biologia, alle alghe e alla sperimentazione di laboratorio; successivamente nella seconda fase ho svolto ricerca in laboratorio con la scelta delle alghe, preparazione dei media artificiali per la crescita, le misurazioni per verificare i tassi di crescita e le analisi dei risultati; infine nella terza e ultima parte la mia attività si è concentrata nella ricerca delle apparecchiature industriali più idonee per la distruzione delle alghe e la resa disponibile del materiale organico in esse contenute.
I capitoli dell’elaborato inizialmente illustrano il funzionamento di un impianto per la produzione di Biogas e come questo porta alla formazione del digestato come sottoprodotto, il tutto supportato da analisi provenienti da impianti reali e dalla normativa europea con i suoi limiti per gli spandimenti sui terreni agricoli. Descritte le caratteristiche del media (digestato) si passa ad una introduzione
delle alghe unicellulari e ai loro utilizzi industriali con particolare enfasi alle specie prese in considerazione per la sperimentazione.
Segue quindi la sperimentazione con l’analisi della crescita delle alghe nel media e la comparazione delle diverse tecniche industriali utili per la crescita (bioreattori) e la resa disponibile di biomassa nel refluo. Infine viene illustrato un possibile impianto per il trattamento biologico del digestato in grado di fornire acqua pulita e di limitare l’impatto ambientale.
Lo sviluppo di questa tesi ha portato alla realizzazione di una interessante combinazione di apparecchiature per la crescita e distruzione di alghe unicellulari che può essere utile in molti campi industriali.
