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Sistema di allarme rapido per gli impianti di trattamento delle acque reflue
7 settembre 2023 |
È una comunità variegata di batteri diversi che svolge gran parte del lavoro di depurazione delle acque reflue nei fanghi attivi della fase di trattamento biologico degli impianti di depurazione. I tipi di batteri rappresentati in quale quantità in questo cosiddetto microbioma possono cambiare, ad esempio a causa del cambio di stagione e di altre influenze ambientali. In determinate circostanze, tali cambiamenti possono portare al mancato funzionamento ottimale del processo di depurazione.
Decodificando il materiale genetico con il sequenziamento del DNA, è possibile determinare la composizione del microbioma. Tuttavia, fino a poco tempo fa, tali analisi richiedevano tempo, laboratori altamente specializzati e attrezzature costose. Ma ora, grazie a nuove apparecchiature di sequenziamento molto più piccole, un team di ricercatori dell'Eawag Water Research Institute è stato in grado di eseguire analisi del DNA direttamente in loco presso vari impianti di trattamento delle acque reflue e di presentare i risultati poche ore dopo. In questo modo è possibile prendere contromisure ancora prima che cambiamenti indesiderati nel microbioma abbiano un impatto negativo sul processo di depurazione. In un articolo appena pubblicato sulla rivista Aqua & Gas, i ricercatori spiegano la metodologia sperimentata in diversi impianti di trattamento delle acque reflue.
Adottare contromisure prima che i problemi si presentino
"I nostri studi hanno dimostrato che il microbioma differisce non solo da un impianto di trattamento delle acque reflue all'altro, ma anche tra diversi flussi di trattamento all'interno dello stesso impianto di trattamento delle acque reflue", spiega Robert Niederdorfer del dipartimento Surface Waters dell'Eawag. Il valore informativo di una singola istantanea è quindi limitato. Solo quando, grazie a un monitoraggio regolare, si sa come è composto il microbioma del rispettivo impianto di trattamento delle acque reflue e come cambia tipicamente nel tempo, è possibile individuare cambiamenti atipici. Ad esempio, i ricercatori hanno scoperto che i problemi di sedimentazione dei fanghi attivi in uno degli impianti studiati erano correlati alla quantità di batterio Ca. microthrix. Se durante il regolare biomonitoraggio viene rilevato un aumento eccessivo di questo batterio, i gestori degli impianti di trattamento delle acque reflue possono bloccare precocemente la crescita aggiungendo alluminio e prevenendo così i problemi di sedimentazione prima che si verifichino.
In alcuni casi, tuttavia, anche singole istantanee del microbioma attuale possono fornire informazioni utili. Ad esempio, grazie all'analisi del DNA, è stato possibile identificare il batterio responsabile dell'eccessiva formazione di schiuma in un impianto.
"Il monitoraggio tempestivo del microbioma è uno strumento utile per gli impianti di trattamento delle acque reflue per garantire prestazioni di depurazione stabili e, in ultima analisi, anche per risparmiare sui costi", riassume Niederdorfer. Indubbiamente, questo metodo diventerà ancora più prezioso in futuro, man mano che si raccoglieranno ulteriori esperienze sulle connessioni tra il microbioma e la stabilità e le prestazioni dei processi di depurazione.
Foto di copertina: Grazie all'analisi del DNA, nell'impianto di trattamento delle acque reflue di Langmatt è stato identificato il batterio responsabile dell'eccessiva formazione di schiuma (Foto: Patrik Walde).
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- Eawag
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Lo spin-off Upwater di Eawag, fondato di recente, offre analisi del microbioma per gli impianti di trattamento delle acque reflue.