Ricavare materiali utili dagli scarti di depurazione delle acque reflue è possibile. La strada è stata intrapresa dal Politecnico di Milano con una ricerca a cui lavora Tommaso Lotti, con la supervisione scientifica di Francesca Malpei del Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale,

“Studying the bricks of microbial cities: characterization and structural properties of exopolysaccharides and their interaction with proteins and cations in anammox granular sludge”.

Lo studio finanziato dal più importante programma di finanziamento per la ricerca e l’innovazione europea, Horizon 2020, ha durata biennale e un valore di oltre 168mila euro.

Processi biologici per la depurazione delle acque

Il punto di partenza sono i processi biologici per la depurazione delle acque reflue (fognatura civile e scarti liquidi delle più svariate attività produttive) che consistono nello sfruttamento del metabolismo di batteri presenti in natura per convertire contaminanti in materiali non pericolosi. Questi batteri devono essere coltivati in condizioni favorevoli all’interno di particolari reattori, così che possano svolgere il loro compito e cioè mangiare composti inquinanti e trasformarli in prodotti innocui o a valore aggiunto.

È il caso ad esempio del metano prodotto durante il processo di digestione anaerobica degli scarti organici;
i batteri traggono l’energia necessaria per vivere e riprodursi, durante il processo di trattamento delle acque reflue, ma siccome la quantità di batteri presente nei reattori deve essere costante è necessario rimuovere di continuo i microorganismi in eccesso, il cosiddetto “fango di supero”. Il costo di questo processo di smaltimento, però, arriva fino al 50% dei costi di depurazione delle acque reflue.

Biotecnologie a biomassa granulare

Per ovviare a questo problema il ricercatore del Politecnico di Milano mira a recuperare un biomateriale utile dallo scarto del processo stesso. I processi biologici più innovativi in tal senso sono le biotecnologie a biomassa granulare, dove i batteri vivono in agglomerati simili a piccole palline. Questa forma garantisce una migliore separazione dell’acqua trattata dai batteri stessi e un maggior potere depurante, consentendo di ottenere sistemi di depurazione più economici e compatti.

Tali granuli costituiscono degli habitat ideali per i batteri depuratori, costituiti per larga parte da biomateriale polimerico secreto dai batteri stessi. Si tratta di un biomateriale che ha caratteristiche chimico/fisiche molto interessanti, come quella di formare idrogel e film idrorepellenti, che lo rendono biodegradabile e ad alto valore aggiunto e permettono di utilizzarlo in numerosi settori, dall’industria farmaceutica e petrolchimica a quella degli imballaggi e delle tecnologie di separazione e biorisanamento.