Giovanni VIGLIOTTA | Progetti

SELEZIONE DI CONSORZI BATTERICI DA FANGO ATTIVO CONDIZIONATO CON POTENZIATA ATTIVITA' DI DENITRIFICAZIONE

La rimozione dell’azoto, nelle sue diverse forme, è uno degli obiettivi da raggiungere nel trattamento dei reflui civili, industriali e soprattutto zootecnici. Per l’abbattimento dei nitrati, un’alternativa naturale ed energicamente favorevole rispetto ai processi chimico-fisici è rappresentata dalla denitrificazione biologica. In un lavoro svolto presso il laboratorio di microbiologia del Prof. Vigliotta è stato isolato un nuovo ceppo batterico, capace di respirare elevate quantità di nitrati senza produrre nitriti. Il ceppo denominato Azospira OGA 24 è stato successivamente utilizzato in sistemi SBR (Sequencing Batch Reactor) per condizionare fanghi attivi prelevati presso l'impianto di trattamento delle acque reflue di Salerno (SIIS s.p.a.). Dopo diversi giorni di trattamento, necessari per far raggiungere al fango una fase di equilibrio, si è constatato che esso aveva acquistato una capacità di abbattimento dei nitrati del 70% maggiore rispetto al fango di controllo. Il mantenimento nel tempo di tale proprietà e l'attecchimento nella comunità del fango attivo di Azospira hanno fatto ritenere che il fango abbia subito una stabile modificazione nella struttura della sua comunità microbica, con una conseguente selezione di ceppi a maggior capacità denitrificante. Su questa base, al fine di isolare batteri con alte capacità di denitrificazione e poter costituire consorzi potenzialmente utili per migliorare l'abbattimento di azoto in impianti di trattamento di acque reflue particolarmente ricche di questo composto, verranno perseguiti i seguenti obiettivi: 1) isolamento dal fango condizionato della comunità di microrganismi capaci di respirare il nitrato; 2) selezione e caratterizzazione dei ceppi con maggiori capacità di denitrificazione; 3) produzione di consorzi microbici con alta capacità di denitrificazione; 4) sperimentazione in sistemi SBR dei ceppi selezionati.Il Primo obiettivo sarà perseguito mediante piastramento di varie diluizioni del fango condizionato su terreno minimo. Quest'ultimo sarà formulato con appropriate fonti di carbonio organico e conterrà nitrato quale unico accettore di elettroni. In queste condizioni sarà favorita la crescita solo dei batteri in grado di operare riduzione dissimilativa del nitrato.Il secondo obiettivo comporterà una valutazione della capacità di usare il nitrato da parte dei batteri isolati. I ceppi saranno cresciuti in terreno minimo (come sopra) e sarà determinata la quantità di nitrato consumato e di nitrito prodotto durante la crescita direttamente nel mezzo di coltura. Le misurazioni verranno fatte mediante cromatografia a scambio ionico. I ceppi più interessanti (maggiore capacità di consumo, assenza di produzione di nitriti), saranno selezionati e sottoposti ad ulteriore caratterizzazione. Si valuteranno le cinetiche di consumo di nitrato e di crescita per la determinazione delle velocità di consumo, l'efficienza del consumo e le biomasse prodotte. Per la realizzazione del terzo punto, combinazioni di ceppi selezionati (con o senza Azospira OGA 24) verranno utilizzati in esperimenti di denitrificazione come descritto per il secondo obiettivo, e verranno valutati gli stessi parametri quantitativi calcolati per ciascuno dei singoli batteri. Sarà possibile selezionare il miglior consorzio da utilizzare per la realizzazione del quarto obiettivo. In questo caso si procederà con l'allestimento di un sistema a fanghi attivi del tipo SBR, precedentemente equilibrato nelle condizioni di laboratorio e poi inoculato con il/i consorzio/i. In questo caso si farà una analisi comparativa tra fango condizionato e fango di controllo in cui si andranno a valutare le quantità di nitrato consumato da ciascuno di essi al termine del ciclo di aerobiosi/anaerobiosi e quello rilasciato nell'ambiente. Sarà presa in esame anche la capacità di utilizzo della sostanza organica, in modo di valutare come i condizionamenti effettuati possano agire su altre proprietà depurative dei fanghi.