Ottimizzazione della coltivazione di Chlorella vulgaris in semicontinuo su digestato vinicolo.

Abstract

La produzione vitivinicola italiana rappresenta una delle produzioni agricole più importanti del bacino mediterraneo. Come ogni produzione agricola, la produzione di reflui associati all’ottenimento del prodotto finale necessita di trattamenti e recuperi che ad oggi, sulla base della legge 234/2016, risultano a carico del produttore agricolo. Tra i vari rifiuti vinicoli, la feccia di vinificazione non trova applicazioni in ottica di economia circolare, mantenendo quindi costi ed oneri di smaltimento. Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di identificare una metodologia di trattamento biologico applicabile per la feccia di vinificazione coniugando il trattamento biologico di digestione anaerobica e microalghe. Preliminarmente ai test di coltivazione di microalghe su digestato, è stato valutato l’effetto dell’ammonio sulla proliferazione di predatori (i.e. rotiferi) ed areazione dei fotobioreattori, identificando che le alte concentrazioni di ammonio impediscono l’instaurarsi di predatori e l’areazione continua come condizione necessaria per la crescita microalgale. Successivamente il ceppo microalgale Chlorella vulgaris è stato coltivato su digestato vinicolo, proveniente dal sistema di co-digestione di fanghi attivi secondari e feccia di vinificazione, in modalità semi-continua applicando un tempo di ritenzione idraulica (HRT) di 10 giorni, con alimentazione a giorni alterni (due volte a settimana). La coltivazione in semi-continuo ha identificato uno pseudo stato stazionario durante il secondo ciclo di HRT con valori di densità cellulare di 12.34 ± 1.83 milioni di cellule ml-1 mentre il peso secco è di 0.87 ± 0.07 g l-1. Dato il decremento della densità cellulare riscontrato durante il terzo HRT ed ipotizzando la carenza di micronutrienti nel digestato, la coltivazione è stata proseguita correggendo a singolo punto i micronutrienti in soluzione, riportando la coltivazione in semi-continuo in uno stato semi-stazionario con 66.83 ± 1.41 milioni di cellule ml-1 e per il peso secco invece 1.03 ± 0.12 g l-1.