L’inaspettato compito dei batteri nella depurazione biologica

schema a blocchi di un impianto di depurazione

Cosa vi frulla per la testa quando sentite la parola “microrganismi”? Quali sono le emozioni che evoca questo vocabolo? Sensazione di sporco e terrore delle più disparate patologie, non è vero? E se invece fossero proprio i microrganismi a favorire alcune opere di decontaminazione delle nostre acque? È proprio questo quello che succede nel processo della depurazione biologica.  

L’acqua che viene utilizzata per attività civili, agricole o industriali, e che quindi ha mutato la propria qualità diventando inidonea per il consumo umano (regolamentata dal Decreto Legislativo 2 febbraio 2001, n. 31), viene chiamata “refluo” e deve necessariamente subire una serie di processi atti a poterne permettere il riutilizzo.                                

Figura 1 – Acque reflue o di scarico

Trattamenti di depurazione

Possiamo suddividere i trattamenti che si susseguono in quella che viene chiamata “linea acqua” in: preliminari, primari, secondari e terziari. 

Trattamenti preliminari

I trattamenti preliminari hanno il compito di eliminare i rifiuti più grossolani che potrebbero arrecare danno all’impianto di depurazione.

Trattamenti primari

I trattamenti primari sono caratterizzati dalla sedimentazione e servono per rimuovere i solidi sospesi (attraverso l’utilizzo di una vasca a fondo conico).

Trattamenti secondari

I trattamenti secondari hanno lo scopo di degradare la sostanza organica.

Trattamenti terziari

I trattamenti terziari servono principalmente a ridurre la presenza di nitrati e fosfati  che potrebbero causare danni ad alcuni ecosistemi (quale per esempio quello marino) provocando il fenomeno che viene chiamato “eutrofizzazione”.                                                     

Il ruolo dei microrganismi della depurazione biologica

Dunque quand’è che agiscono questi indispensabili microrganismi?Soprattutto nei trattamenti secondari, laddove, in particolare i batteri, come suddetto, convertono le sostanze inquinanti in una serie di composti non dannosi.

Naturalmente i batteri che intervengono  si differenziano in base alle condizioni ambientali che si presentano. I generi più abbondanti sono sicuramente Flavobacterium, Bacillus, Pseudomonas, Nitrosomonas e Nitrobacter. In questa fase le sostanze organiche complesse vengono convertite in sostanze inorganiche più semplici, come: CO2, H2O, NH4+, NO2– NO3–. Questi processi avvengono in ampie vasche in cui è favorita l’ossigenazione (necessaria per i batteri aerobi) ma viene limitato il mescolamento che invece sfavorirebbe i sedimentanti formatisi.

Trattamento a “fanghi attivi”

È affascinante il fatto che già i ricercatori del primo ‘900, tra cui Karl Imhoff, notarono l’importanza dei microrganismi nella depurazione delle acque, ideando quello che viene ricordato come trattamento a “fanghi attivi”, frutto dell’adattamento e della selezione di specie batteriche appropriate alla trasformazione del liquame.

Figura 2 – Karl Imhoff

Anche nei trattamenti terziari, intervengono i batteri. Nella denitrificazione, i batteri eterotrofi facoltativi come Pseudomonas denitrificans, Paracoccus denitri ficans, Thiobacillus denitrifcans trasformano i nitrati NO3 in azoto molecolare N2. Nella defosfatazione invece, i batteri eterotrofi fosfo-accumulanti come Acinetobacter spp. tendono naturalmente ad accumulare fosforo sotto forma di polifosfati.

Figura 3 – Rappresentazione di Pseudomonas denitrificans

È dunque bene accostare sempre la conoscenza dei microrganismi patogeni e dannosi per lo sviluppo in campo medico, biologico e diagnostico alla consapevolezza della loro straordinaria efficacia nei più svariati ambiti.

Fonti

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Studentessa del Corso di Laurea in Scienze Biologiche.

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