Luigi RIZZO | Progetti

TRATTAMENTO FOTOCATALITICO SOLARE DI ACQUE REFLUE URBANE DESTINATE AL RIUTILIZZO

PROCEDURA SPERIMENTALEIl progetto di ricerca prevede prove di ossidazione/disinfezione mediante processi UV/H2O2 e UV/TiO2 per la rimozione di contaminanti chimici e per il controllo della diffusione dell’antibiotico resistenza. Le prove saranno effettuate sia a scala di laboratorio che a scala pilota. Le prove a scala di laboratorio saranno utili a: (i) verificare l’effetto del processo UV/H2O2 sullo sviluppo dell’antibiotico resistenza e a sviluppare un protocollo per la determinazione dei geni resistenti agli antibiotici da poter utilizzare successivamente anche nelle prove a scala pilota con refluo reale; (ii) sviluppare un catalizzatore a base di titania supportata, attivo nel solare, da utilizzare poi nelle successive prove fotocatalitiche (UV/TiO2) a scala pilota con radiazione solare naturale e refluo reale. Le prove a scala di laboratorio saranno effettuate con una speciale lampada che simula la radiazione solare. Le prove a scala pilota saranno realizzate in un apposito reattore solare costituito da tubazioni in vetro borosilicato della lunghezza di 1.5 m e del diametro di 3.6 cm. Ceppi batterici di E. coli saranno selezionati, in funzione della loro resistenza agli antibiotici, da campioni di refluo reale prelevati dall’effluente del trattamento biologico di un impianto di depurazione di acque reflue urbane. I ceppi batterici selezionati saranno poi inoculati nel campione di refluo sterilizzato e utilizzato sia nelle prove di ossidazione/disinfezione a scala di laboratorio che a scala pilota. Le prove saranno anche effettuate su reflui reali non sottoposti a sterilizzazione né ad inoculo batterico, allo scopo di verificare l’effetto dei processi sulla prevalenza di batteri resistenti indigeni e sulla presenza di geni resistenti agli antibiotici. Microinquinanti organici saranno aggiunti al refluo reale al fine di monitorare meglio l’effetto dell’ossidazione fotocatalitica sulla loro degradazione.ASPETTI ORIGINALI E INNOVATIVIGli studi disponibili in letteratura scientifica documentano in genere separatamente la degradazione dei microinquinanti organici dalla inattivazione batterica, per cui restano da chairire le condizioni operative che consentono di ottenere una efficace rimozione simultanea di questi inquinanti. Inoltre, non è ancora chiaro l’effetto prodotto dagli AOPs sulla diffusione dell’antibiotico resistenza, soprattutto in riferimento al rilascio di geni resistenti agli antibiotici dalle cellule batteriche danneggiate. L’argomento di ricerca è inoltre di fondamentale importanza in riferimento alla tutela della salute umana e al controllo dell’inquinamento ambientale, e di conseguenza è al centro dell’interesse e degli studi della comunità scientifica nazionale e internazionale come testimoniato da recenti iniziative di networking sull’argomento nelle quali il gruppo di ricerca è direttamente coinvolto: (i) azione COST Detecting evolutionary hot spots of antibiotic resistances in Europe (DARE), conclusasi nel dicembre del 2013, (ii) nuova azione COST “ES1403: New and emerging challenges and opportunities in wastewater reuse (NEREUS)”, e (iii) attività del WG5: Wastewater Reuse and Contaminants of Emerging Concern della rete NORMAN (Network of reference laboratories, research centres and related organisations for monitoring of emerging environmental substances).