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Conclusioni e prospettive future
I dati sperimentali hanno mostrato la potenzialità delle tecniche respirometriche anche nello studio dei processi di nitrificazione. La tecnica respirometrica si è infatti mostrata capace di evidenziare processi biologici complessi. Dai dati sperimentali ottenuti si può infatti riaffermare la validità e la riproducibilità sia della tecnica di titolazione pH-DO-stat, sia del software Aqualab®, che si è mostrato uno strumento valido e molto potente per la determinazione delle condizioni ottimali di conduzione delle prove di nitrificazione, in particolare per quanto riguarda l’intervallo di riproducibilità temporale del comportamento della fauna autotrofa.
Ciononostante estendere l’algoritmo del programma ad un uso che non era stato originariamente previsto dai suoi ideatori ha reso evidente che l’impianto della tecnologia non può essere esportato tal quale per prove di nitrificazione che si ripropongano di verificare l’andamento di questo fenomeno in diverse condizioni ambientali, che in questo specifico caso ha significato confrontare il tasso di nitrificazione in prove condotte a concentrazione di ossigeno disciolto nel mix liquor via via decrescente.
La tecnica respirometrica si è dimostrata in grado di evidenziare la complessità dei processi biologici coinvolti quando la concentrazione dell’ossigeno disciolto raggiunge valori limitanti. Tuttavia il modello matematico utilizzato nel calcolo della velocità di nitrificazione potrebbe essere troppo semplificato per fornire in queste condizioni particolari valori accurati delle velocità di nitrificazione. La tecnologia utilizzata è stata infatti concepita per valutare lo stato di salute nel tempo delle popolazioni autotrofe in un fango attivo nitrificante, ma il sistema di calcolo del programma non tiene conto di altri processi biologici, come la denitrificazione, che sono sempre meno trascurabili al diminuire della concentrazione di ossigeno disciolto. Anche in letteratura non sono descritti modelli pensati per le previsione di dati sperimentali in condizioni di ossigeno limitante.
84 Per far luce su questi processi sarebbero necessarie ulteriori prove investigative sul ciclo dell’azoto; in particolare si può pensare di ripetere i cicli di prove relativi al calo di concentrazione dell’ossigeno disciolto somministrando un eccesso di nitrati e nitriti, per stabilizzare della denitrificazione. Per meglio capire con certezza l’entità dei vari processi biologici coinvolti nel ciclo dell’azoto le prove respirometriche dovrebbero essere accompagnate da analisi puntuali condotte sull’intero ciclo dell’azoto all’interno del bioreattore (concentrazione di ammonio, nitriti, nitrati, azoto totale e inorganico) da effettuarsi su piccole aliquote di mix liquor prelevate a intervalli regolari di tempo.
L’individuazione di modelli più efficienti nell’interpretazione dei dati sperimentali potrebbe aprire risvolti interessanti nell’applicazione di tecnologie di titolazione pH-DO-stat allo studio di altri processi biologici della depurazione, come la risposta della flora autotrofa al contatto con tossici (come i metalli pesanti) o sostanze biocide in generale (gli ormai onnipresenti PCB).
