Simbiosi tra alghe e batteri per trattare le acque di scarico saline
Le industrie agroalimentari producono ogni anno enormi quantità di acque reflue. Sebbene gli effluenti siano controllati dalle direttive UE, alcune parti del settore, in particolare pesce in scatola, lavorazione della carne, verdure in salamoia, concerie, acquacoltura e altre, producono acqua molto salata con elevati livelli di sostanza organica. Questo effluente non solo risulta dannoso per l’ambiente, ma è anche difficile e costoso da trattare, soprattutto per le piccole imprese. «Il principale costo relativo al trattamento delle acque reflue riguarda l’energia necessaria per ossigenare le acque reflue per i batteri che scompongono i rifiuti organici allo scopo di respirare», osserva il dott. Jose Ignacio Lozano, che ha guidato il progetto SALTGAE finanziato dall’UE. Aggiungendo alghe nell’equazione di trattamento delle acque, il progetto mira a ridurre il costo totale del trattamento delle acque del 25 %. E c’è di meglio: il processo produce energia sotto forma di biogas (metano) che è a sua volta utilizzabile per applicazioni energetiche e per recuperare sostanze nutritive (principalmente fosforo e azoto) che in quantità eccessive possono risultare inquinanti per l’acqua. Una sinergia ben orchestrata La tecnologia modulare di trattamento delle acque di SALTGAE purifica le acque di scarico saline contenenti notevoli quantità di materia organica, oltre a valorizzare la biomassa risultante in diversi sottoprodotti. In una prima fase, le acque reflue con un’elevata domanda biochimica di ossigeno (BOD, biochemical oxygen demand) vengono trattate mediante un processo di digestione anaerobica in due fasi. In questa fase, la materia organica viene convertita in biomassa, grazie a batteri accuratamente selezionati in grado di adattarsi a livelli salini elevati. Un altro stadio consiste nel far passare quest’acqua parzialmente pulita in uno stagno algale, dove un’associazione di alghe e batteri recupera le sostanze nutritive (fosforo e azoto) valorizzando gli estratti di alghe in prodotti chimici, rivestimenti commestibili e nuovi materiali da costruzione. Lavorando in modo simbiotico, i batteri trasformano la materia organica residua in CO2, che viene consumata dalle alghe e convertita in biomassa per mezzo dell’energia solare. Allo stesso tempo, i batteri vengono nutriti con l’ossigeno dalle alghe. Il terzo stadio della tecnologia di trattamento di SALTGAE prevede l’utilizzo della tecnologia a membrana per rimuovere la salinità e favorire il riutilizzo di acqua di alta qualità. Opportunità per le PMI Tre siti dimostrativi che rappresentano tre diversi scenari sono ora in funzione. «L’utilizzo di una combinazione di batteri e alghe ci consente di risparmiare il 90 % dell’energia necessaria per l’aerazione, oltre a riciclare CO2 che verrebbe altrimenti rilasciata nell’atmosfera. Inoltre, la biomassa algale prodotta può essere ulteriormente utilizzata e venduta», aggiunge il responsabile tecnico Robert Reinhard. Il sito in Italia sta trattando gli effluenti provenienti dall’industria del latte, un impianto in Slovenia si sta occupando di acque reflue conciarie, mentre il sito in Israele sta processando scarichi di piscicoltura. La biomassa algale prodotta in tutti i siti è stata testata con successo in diversi prodotti che vanno dai mangimi per suinetti ai rivestimenti protettivi commestibili per frutta o bio-compositi per la stampa 3D. SALTGAE offre vantaggi significativi per le PMI, consentendo loro di trattare i propri effluenti in modo più economico ed efficace con la vendita di biomassa come nuova fonte di reddito. «Parlando di numeri, un metro cubo di acque reflue municipali richiede fino a 7 kWh per rimuovere gli inquinanti organici disciolti; in genere spendiamo altri 0,5 kWh aggiuntivi per l’aerazione», spiega il dott. Lozano. «Sebbene le PMI costituiscano solo il 5 % del settore agroalimentare dell’UE, esse totalizzano 15 000 imprese con un giro d’affari combinato di 64 miliardi di euro: il mercato è dunque considerevole», conclude Reinhard.
Parole chiave
SALTGA, alghe, batteri, acque reflue, aerazione, soluzione salina, industria agroalimentare, rifiuti organici, biogas, digestione anaerobica
