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Utilizzo dei flussi di scarto di impianti di depurazione per lo sviluppo di biomassa algale destinata alla produzione di biogas

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Anteprima della tesi: Utilizzo dei flussi di scarto di impianti di depurazione per lo sviluppo di biomassa algale destinata alla produzione di biogas, Pagina 8
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1.2 UTILIZZO DELLE MICROALGHE NEL PROCESSO DI DEPURAZIONE DELLE 
ACQUE REFLUE 
 
La coltivazione di microalghe per la produzione di biocarburanti, combinata con il trattamento di 
acque reflue, sembra essere un’applicazione particolarmente interessante; tale aspetto è in costante 
evoluzione e numerosi studi sono in atto, tra i quali si inserisce anche il presente lavoro di tesi. 
Il sistema consente nell’alimentare le microalghe utilizzando l’azoto ed il fosforo tipicamente 
presenti nelle acque di scarico civili o industriali, cercando di raggiungere un duplice scopo: da una 
parte si vuole favorire la produzione di biomassa algale contenendo i costi (maggiore velocità di 
crescita, riduzione della quantità di nutrienti da garantire mediante fertilizzanti, incremento del 
contenuto di lipidi), dall’altra di rimuovere contaminanti inorganici ed organici dalle acque di 
rifiuto. I problemi maggiormente rilevanti riguardano la vasta disponibilità di spazio per quanto 
riguarda i sistemi open ponds, e gli elevati costi d’investimento nel caso dei fotobioreattori.  
Quando le acque di rifiuto presentano contaminanti che possono compromettere lo sviluppo delle 
microalghe, in genere si opera con colture miste, ovvero in combinazione a batteri, nelle quali le 
alghe degradano o rimuovono tali contaminanti e liberano l’ossigeno necessario per il metabolismo 
aerobico dei batteri. Mediante l’ossigeno prodotto dalle alghe, i batteri sono in grado di degradare 
composti quali idrocarburi policiclici aromatici (PAH), fenoli e solventi organici (Munoz and 
Guieysse, 2006; in Brennan and Owende, 2010). Ad esempio, i cianobatteri risultano essere utili nel 
trattamento di inquinanti organici presenti nelle acque di rifiuto di industrie cartacee (Kirkwood et 
al., 2003; in Harun et al., 2010). In caso di eccesso di azoto ammoniacale, che potrebbe risultare 
limitante per lo sviluppo microalgale, i batteri nitrificanti possono ossidarlo a nitrato utilizzando 
l’ossigeno liberato dalla fotosintesi. Questo ossigeno prodotto permette di ridurre la necessità 
dell’aerazione meccanica esterna e, quindi, di risparmiare sui costi d’esercizio. Lo svantaggio di 
questo sistema combinato è essenzialmente legato alla differenza di velocità nella crescita tra 
microalghe e batteri: le prime, infatti, si sviluppano più lentamente (Lee, 2001; in Harun et al., 
2010) limitando di conseguenza l’apporto di O
2
 e la crescita degli stessi batteri. 
Un altro punto critico riguarda l’ispessimento della biomassa prodotta, il cui costo, secondo Molina 
Grima et al. (2003), può rappresentare dal 20% al 30% dei costi totali di produzione. Nel caso 
dell’estrazione del biodiesel, la somma dei costi di quest’ultimo processo sommato all’ispessimento 
può superare il 50% del costo complessivo di produzione (Moheimani et al., 2005).
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Informazioni tesi

  Autore: Stefano Belloni
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Milano - Bicocca
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze e tecnologie per l'ambiente e il territorio
  Relatore: Valeria Mezzanotte
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 130

FAQ

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Parole chiave

biogas
scienze ambientali
microalghe
depurazione acque reflue

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