Integrazione delle microalghe nel trattamento delle acque reflue per migliorare il bilancio energetico : una valutazione di fattibilità

Le nuove tecnologie a basso impatto ambientale sono uno strumento indispensabile per garantire uno sviluppo sostenibile e per questo motivo sono sempre più oggetto di studio da parte della comunità scientifica e del settore industriale. Tra le mote tecnologie a disposizione, in questo elaborato ci si concentra sull’applicazione delle coltivazioni microalgali nei classici impianti di trattamento di acque reflue, con l’obbiettivo di aumentarne l’efficienza energetica. La digestione anaerobica della biomassa algale prodotta sfruttando correnti ricche di nutrienti (il digestato) e anidride carbonica (l’off-gas del cogeneratore) provenienti dalla digestione stessa, può essere un’interessante applicazione per aumentare la capacità produttiva di biogas. Nella prima parte dell’elaborato ci si è concentrati su quest’alternativa e se ne è valutato l’impatto sulla capacità produttiva di biogas impostando i necessari bilanci di massa che tenessero in considerazione la disponibilità di area e nutrienti (N, P). Dai risultati si stima che si può arrivare ad aumentare tale capacità produttiva dal +3%, rispetto lo standard, fino al 7% se si considera di poter incrementare l’apporto di fosforo sfruttando quello presente nel refluo secondario. L’analisi di scenario condotta mette in evidenza le differenti capacità produttive di due aree della penisola italiana, una al Nord e una al Sud. Nella seconda parte dell’elaborato ci si è concentrati sull’analisi dei dati provenienti dalla sperimentazione di coltivazione delle microalghe, alimentate con surnatante di digestione e off-gas, condotta su un impianto pilota a piccola scala, ubicato presso uno degli impianti di depurazione milanesi e inoculato con una miscela microalgale costituita prevalentemente da Scenedesmus Obliquus e da Chlorella spp. I risultati dimostrano la capacità delle microalghe di svilupparsi nelle condizioni di alimentazione sopra menzionate. La crescita algale ha portato a rese di rimozione dell’Azoto comprese tra il 40 e l’80%. Dall’analisi statistica svolta è emerso che esistono parametri i quali, al contrario di quello che ci si aspetterebbe, non hanno effetti diretti sulla rimozione dell’Azoto utilizzato dalle microalghe. In particolare Temperatura e Radiazione solare incidente non sono risultati correlabili direttamente all’efficienza di rimozione dell’Azoto. Altri parametri, come le alte concentrazioni di forme azotate in forma ammoniacale o nitrica, possono influenzare o addirittura inibire le fasi di sviluppo della biomassa algale. In conclusione, l’applicazione di coltivazione microalgale proposta sembra perseguibili e promettente, risulta ora indispensabile prevedere una sperimentazione dimostrativa.