Il PSBIO - PSBIO SYSTEM Srl

Il PSBIO
La società PSBIO SYSTEM s.r.l., opera fin dal 1988 nel settore del
trattamento delle acque e nella depurazione degli scarichi civili e
industriali, e durante questi anni ha acquisito una notevole esperienza
nella produzione e nella cura dei batteri fototrofi.
Il risultato degli studi effettuati anche in collaborazione con le più
note Università nazionali ed internazionali, è il nuovo prodotto
denominato PSBIO.
Il PSBIO è un attivatore ed ottimizzatore dei processi biologici che si
verificano negli impianti di depurazione sia aerobici che anaerobici. E’
costituito da un insieme di batteri fotosintetici, in stato di riposo in una
soluzione di sali minerali, pronti ad iniziare il loro ciclo riproduttivo non
appena vengono a contatto con la sostanza organica.
Con l’utilizzo del PSBIO, insieme ad un notevole miglioramento di
tutta la fase biologica negli impianti di depurazione delle acque reflue, si
ottengono due risultati fondamentali: maggiore qualità dell’effluente
finale e sensibile riduzione dei costi di gestione dell’impianto.
Infatti l'utilizzo del PSBIO negli impianti a "fanghi attivi" può portare
ad un risparmio di circa il 25%, migliorando la qualità dell'effluente e
riducendo la formazione dei fanghi residui.
Il PSBIO è un prodotto che contribuisce ad evitare cali di rendimento
del reattore biologico mantenendo costanti tutti i principali fattori che
determinano tale rendimento, per una depurazione ed uno smaltimento
di rifiuti che permettano il riutilizzo delle acque reflue e dei fanghi in
modo da assicurare un ambiente più pulito e meno inquinato da agenti
chimici e industriali.
1
I Batteri Fototrofi
I batteri fototrofi sono dei microrganismi la cui caratteristica
fondamentale è quella di essere particolarmente recettivi alle
stimolazioni della radiazione luminosa.
Il nostro prodotto PSBIO è costituito proprio da un pool di questi
microrganismi tenuti in una sospensione di sali minerali.
Questi batteri appartengono tra le altre, alle seguenti famiglie :
Rhodospirillaceae,
Chromotiaceae,
Ectothiorhodospira,
Chlorobiaceae,
Bradyrhizobiaceae
ed a i seguenti generi :
Rhodospeudomonas,
Rhodospirillum,
Thiosarcina,
Thiospirillum,
Lamprocystis,
Amoebobacter,
Chloropseudomonas,
Clathrochloris.
Come evidenziato da numerosi studi effettuati in Giappone dal Prof.
Michiharu Kobayashi, i batteri fotosintetici presenti in questo prodotto
esistono in natura sia in habitat acquatico che terrestre e utilizzando la
luce come fonte di energia, sono in grado di assimilare sia l’anidride
carbonica che l’azoto molecolare.
2
Come agisce il PSBIO
L'immissione del prodotto PSBIO in un sistema inquinato, sia solido
che liquido, avvia immediatamente il ciclo metabolico e riproduttivo dei
suoi microrganismi che più vi si adattano.
L'attività dei batteri fotosintetici si esplica anche in presenza di alta
salinità ed utilizza al massimo l'associazione simbiotica con i
microrganismi eterotrofi, utilizzando l'acido piruvico escreto da questi.
Con il suo metabolismo il prodotto PSBIO provoca una serie di
reazioni che, in parte, possono essere così riassunte:
1) l'azione simbionte, appena illustrata, determina un aumento della
riproduzione biologica e della secrezione enzimatica, sia in aerobiosi
che in anaerobiosi, a spese della componente organica inquinante
anche se in alta concentrazione od in forma difficilmente
biodegradabile;
2) la produzione di vitamine del gruppo B, che facilitano la scissione
cellulare, promuove una maggior velocità di biodegradazione con una
ridotta necessità di ossigeno e di energia;
3) la formazione di una cospicua varietà di "antibiotici" e di "prodotti
antivirali" innesca un forte antagonismo nei confronti dei microrganismi patogeni, portando ad una valida "azione igienizzante" del
sistema sottoposto a trattamento;
4) la necessità metabolica ad utilizzare prodotti dello zolfo ridotto,da
parte di molti dei microrganismi contenuti nel PSBIO risolve gravi
problemi d’inquinamento atmosferico;
3
5) la maggior attività biologica del sistema depurante, inoculato con
PSBIO porta ad incrementare il rendimento di biodegradazione delle
sostanze organiche comprese quelle difficili quali grassi, tensioattivi,
fenoli ecc.;
6) la facilità con cui i batteri fotosintetici si riproducono, sia alla luce che
al buio, porta ad un forte consumo di azoto e fosforo;
7) l'accelerazione del metabolismo della biomassa inoculata con PSBIO
aumenta la potenzialità di bonifica del sistema ed accorcia i tempi di
mineralizzazione della componente organica inquinante;
8) la maggiore attività batterica e la validità della miscela di
microrganismi espressa dal PSBIO facilita anche il processo di
nitrificazione-denitrificazione.
4
Campi d’impiego del PSBIO
Il PSBIO è utilizzato in tutti i processi biologici depurativi, sia in
aerobiosi che in anaerobiosi, per ottenere elevati rendimenti quantitativi,
qualitativi ed economici.
L'applicazione del PSBIO permette di poter innescare rapidamente
processi biologici depurativi anche in condizioni difficili.
Piccoli dosaggi di PSBIO:
a) in impianti a "fanghi attivi" facilitano il raggiungimento di alti livelli
depurativi con un risparmio di energia di circa il 20+25% ed una
riduzione nella produzione dei fanghi di risulta;
b) in "lagunaggio" eliminano la schiuma ed i cattivi odori nel bacino e
riducono ulteriormente i solidi sospesi ed il colore nell'effluente
depurato;
c) nei "biodischi" impediscono l'accumulo grossolano di materiale
mucilaginoso sulle pareti ruotanti, che spesso è alla base di grossi
disservizi e di alti costi di manutenzione;
d) nei "letti percolatori" evitano l’eccessivo impaccamento del materiale
di riempimento;
5
e) nella "digestione anaerobica a freddo", realizzata per lo più in impianti
zootecnici, accelerano i tempi di fermentazione permettendo la
continuità della reazione anche in inverno, quando la temperatura
esterna raggiunge valori molto bassi;
f) nella "digestione anaerobica con produzione di biogas” provocano
una maggior produzione ed un netto miglioramento qualitativo del
biogas, a dimostrazione dell'aumentato rendimento digestivo;
g) nelle “trappole per olii e grassi”, che spesso si ritrovano nelle mense,
nei macelli, o nelle attività alimentari, eliminano l'intasamento delle
linee di scarico nonchè l'emanazione di cattivi odori prodotti nella
decomposizione del deposito;
h) nella “discarica controllata di rifiuti solidi urbani od assimilabili”
accelerano i tempi di umificazione, evitando l'emissione di cattivi
odori, e riducono l'inquinamento nel percolato;
i) nel "compostaggio", sia aerobico che anaerobico, accelerano i tempi
di compimento delle reazioni e sviluppano un’ energica azione
igienizzante.
6
Come si impiega il PSBIO
Il PSBIO rispetto alla forma solida, rappresenta un notevole passo
avanti per quanto riguarda la manualità operativa, poichè va usato tal
quale e quindi con la possibilità di utilizzare una pompa dosatrice.
Il punto di iniezione dovrà essere il più a monte possibile, in modo
da coinvolgere tutto il sistema e mettere a disposizione della biomassa
depuratrice tempi più lunghi.
L’uso del prodotto PSBIO si diversifica in due fasi, la prima per
l'inoculo del sistema mentre la seconda come dose di mantenimento; i
rispettivi dosaggi varieranno a seconda dei tempi di risposta attesi o
della quantità di composti tossici presenti nei sistemi da depurare.
A livello indicativo proponiamo i seguenti quantitativi iniziali, in
gr/mc, suggerendo in seguito di aggiustare i consumi sulle rispettive
necessità, di solito in difetto rispetto alle dosi consigliate:
Processo depurativo
INOCULO
SUL VOLUME
DEL SISTEMA
Gr/mc
Fanghi attivi
Lagunaggio
Biodischi
Percolatori
Digestione anaerobica a
freddo
Digestione anaerobica
con biogas
Trappole per olii e grassi
Discarica controllata
Compostaggio
80-100
10-20
50
50
10
7
MANTENIMENTO
SULLA QUANTITA’
GIORNALIERA
Gr/mc
2
1
2
2
2
50
5
100
10-25
70
10
-
Caratteristiche chimico-fisiche del PSBIO
- ASPETTO
Sospensione batterica colloidale
- COLORE
Rossastro
- PESO SPECIFICO
1010 gr/l
- PATOGENEITA’
Assente
- TOSSICITA’
Assente
- PUNTO DI EBOLLIZIONE
100° C
- SOLUBILITA’ IN ACQUA
Completa
- ODORE
Acre
- INFIAMMABILITA’
Esclusa
- STABILITA’
Superiore ai 18 mesi
- REATTIVITA’
Evitare il contatto con l’aria e
lo stoccaggio a temperature
inferiori a 0° C e superiori ai
50° C
8
Scheda di sicurezza
Il PSBIO è un prodotto biologico naturale privo di microrganismi
patogeni, non tossico, a base principalmente di ceppi specifici della
specie Rhodopseudomonas, in sospensione di sali minerali.
Il prodotto PSBIO non contiene OGM.
Identificazione del preparato
Denominazione
PSBIO
Descrizione/Utilizzo
prodotto per il trattamento acque
reflue
sospensione batterica
(Rhodopseudomonas capsulata et
Palustris)
Nome chimico e sinonimi
Identificazione della Società
Ragione Sociale
Località e Stato
PSBIO System s.r.l.
Via A. Stoppato 3
Roma - Italia
06 - 7230479
06 - 72671426
Telefono
Fax
Indicazione dei pericoli
NESSUNA INDICAZIONE DA SEGNALARE
Stabilità e reattività
Il prodotto è stabile per 18 mesi se conservato in ambiente fresco e nei
suoi contenitori originali ed integri.
9
Misure di primo soccorso
Non sono noti episodi di danno al personale addetto all’uso del prodotto.
Tuttavia, in caso di contatto, inalazione o ingestione, si devono adottare,
se del caso, le seguenti misure generali previste per il primo soccorso :
Inalazione: portare il soggetto all’aria fresca.
Ingestione: bere acqua in abbondanza per rimuovere il prodotto ed il
cattivo odore che sprigiona.
Occhi e pelle: lavare con molta acqua
Misure antincendio
I mezzi di estinzione tradizionali come anidride carbonica, schiuma ed
acqua. Il prodotto non è combustibile ne comburente (sospensione
acquosa).
Manipolazione e stoccaggio
Conservare in luogo fresco e ben ventilato; mantenere chiuso il
recipiente quando non è utilizzato; conservare lontano da fonti di calore.
10
Le nostre referenze
ACHIMAR S.p.A. di Frosinone
GIMA INDUSTRIA S.p.A. di Frosinone
KEMIRA CHIMICA S.p.A. di Milano
CENTRAL CHIMICA S.r.l. di Reggio Emilia
EUROAMBIENTE S.r.l. di Frosinone
E.W.E. S.r.l. di Ravenna
MA.PE.BA. di Vicenza
WATER TREATMENT PROCESS S.r.l. di Città di Castello (PG)
ASSOCIATION AGRICOLTURE COOPERATIVES di Imathias
(Grecia)
IDRATECH S.r.l. di Roma
11
Per contattarci
Sciarra Aldo
Amministratore Unico
PSBIO SYSTEM S.r.l.
Via A. Stoppato, 3
00173 – Roma
Tel. 06.7230479
Fax : 06.72671426
E-mail : [email protected]
Internet : www.psbiosystem.it
12
Allegati
- Documento prove effettuate dall’ Università degli Studi di Roma
- Attività dei microrganismi nella depurazione a Fanghi Attivi
- Biodegradazione dei composti aromatici
- Nitrificazione e batteri Nitrificanti
- Digestione anaerobica
- Compostaggio e Zootecnia
13
Attività dei microrganismi nella depurazione a fanghi attivi
I processi biologici di depurazione sono basati su sistemi dinamici che
permettono di rimuovere le sostanze organiche biodegradabili presenti
nel liquame per smaltirle come fango e quindi in modo igienicamente più
corretto.
In termini scientifici il fenomeno sfruttato è una fermentazione aerobica i
cui maggiori responsabili sono colonie miste di batteri saprofiti, cioè
demolitori di sostanza organica morta.
A livello di reazioni biochimiche si realizza una degradazione aerobica
ottenendo una mineralizzazione di una parte del substrato con
formazione di prodotti del catabolismo come CO2 ed H20, mentre la
parte rimanente del substrato viene rimossa attraverso diversi
meccanismi fisico-biologici di trasporto di massa che vanno dalla sintesi
protoplasmatica di nuove cellule batteriche alla bioflocculazione ed al
bioassorbimento.
L'efficacia e le dimensioni di un sistema biologico di depurazione
dipendono da tre fattori fondamentali:
- la velocità di reazione biologica,
- la biomassa che vi opera,
- il tempo di contatto tra il substrato e la biomassa batterica.
Questi tre fattori principali sono fortemente influenzati dai valori chimicofisico ambientali e da quelli idraulico-impiantistici.
La biomassa batterica è importante nei confronti dei rendimenti
depurativi non solo per la sua concentrazione, ma soprattutto per la sua
varietà, poiché questa ha ripercussione sulla sua specificità metabolica.
Infatti i microrganismi responsabili della depurazione non sono colonie di
una unica specie, ma una massa eterogenea di origine prevalentemente
fecale che costituisce il fiocco di fango attivo.
1
In questa miscela predominano i batteri saprofiti anche se coesistono
altre forme di vita come alghe, funghi, protozoi, e qualche volta
nematodi e rotiferi.
Non molto tempo fa si pensava che la formazione del fiocco fosse
dovuta all'attività di un unico organismo, la Zooglea ramigera,
recentemente però è stato accertato che il ruolo di questa specie è
molto minore in quanto molti batteri, in opportune condizioni fisiologiche,
possono dare origine a colonie di tipo fioccoso.
Le caratteristiche chimiche dei composti presenti nello scarico sono la
causa che determina la predominanza di alcune specie batteriche
rispetto alle altre.
Ad esempio un'alta concentrazione di proteine favorisce la
predominanza di Alcalingenes, Flavobacterium e Bacillus, mentre un
elevato tenore di carboidrati sviluppa la crescita di Pseudomonas e forti
concentrazioni di ossigeno a basso carico organico determinano la
moltiplicazione di Nitrosomonas e Nitrobacter.
La presenza e relativa predominanza di funghi, molto spesso
responsabili del bulking, è da imputarsi generalmente all'alto tenore di
carboidrati, alla presenza di composti di sintesi difficilmente
biodegradabili od addirittura tossici, a condizioni di basso pH ed a
deficienze nutrizionali, specialmente di azoto.
La struttura della popolazione batterica varia anche con l'età del fango;
uno studio della dinamica di tale popolazione, magari tramite l'esame
microscopico sui protozoi funzionanti da indicatori biologici, può
permettere di prevedere e quindi anticipare eventuali problemi di
gestione.
E' evidente che ogni fattore che può influenzare la crescita microbica si
ripercuote sul rendimento depurativo del liquame; così variazioni di
temperatura, pH, ossigeno disciolto, carico organico, nutrienti, sostanze
tossiche, influenzano la velocità di riproduzione dei microrganismi e
quindi la composizione. qualitativa della popolazione batterica.
In tal modo sarà l'ambiente stesso, spesso conseguente delle modalità
gestionali, a selezionare le specie più adatte ed a favorire la
predominanza delle une rispetto alle altre.
2
Molto spesso tali effetti determinati da questi fattori si attenuano nel
tempo a causa dell'adattamento e della predominanza di specie sempre
più selezionate dall'ambiente imposto se le variazioni di questi parametri
sono mantenute entro un limitato campo di valori.
Nel ciclo biologico normale gli adattamenti e le mutazioni avvengono
costantemente, anche se a tempi lunghi, permettendo la sopravvivenza
di molte specie microbiche e di conseguenza la continuità di certe
reazioni biologiche.
Molte delle sostanze tossiche oggi di consumo corrente con le quali
stiamo contaminando il nostro ambiente, contengono notevoli quantità di
legami carbonio-cloro ed altri gruppi sostitutivi che, a causa della
configurazione e complessità molecolare, non permettono che il
processo di adattamento proceda normalmente.
Nello sforzo di superare questa ovvia impotenza biochimica è stato
intrapreso in Giappone un elaborato piano di ricerca che ha portato alla
produzione del prodotto Psbio, miscela contenente varie specie di
microrganismi che possono adattarsi a condizioni di tossicità molto
spinte.
Questi microrganismi hanno dimostrato la loro abilità a degradare
substrati organici sintetici come aril ed alchilamine, fenoli, fenoli
alogenati, erbicidi alogenati, vari tensioattivi sintetici, grassi, cianuri ecc.
Tra questi microrganismi i più reattivi si sono dimostrati quelli
appartenenti ai seguenti generi: Saccharomyces, Bacillus, Candida,
Endomycopis, Cladosporium, Nocardia, Streptomyces, Clostridium,
Azotomonas, Pseudomonas, Bacterium, Basidiomycetes e Bacteri
fotosintetici (Rhodopseudomonas, Rhodospirillum, Thiospirillum,
Rhodomicrobium, Amoebobacter,ecc.)
La biodegradazione osservata di questi inquinanti è principalmente una
conseguenza dell'attività enzimatica extracellulare particolarmente
specializzata dalle condizioni di adattamento e resa ancor più resistente
dalla miscela di coltura appositamente studiata.
3
I Streptomyces sono microrganismi aerobici che decompongono la
cellulosa, idrolizzano i grassi e l'amido utilizzando gli zuccheri come
sorgente di carbonio nella loro sintesi; è notevole la loro produzione di
antibiotici (actinomicetina, endomicina, streptomicina ecc.), attraverso
cui esibiscono una fortissima azione antagonista nei confronti di batteri,
funghi e virus patogeni.
I Glostridium, anaerobici stretti, sviluppano la loro attività verso
sofisticate fermentazioni partendo da grassi ed amidi che portano alla
produzione di acidi (acetico in particolare), gas (CO2 e CH4) e quantità
variabili di prodotti neutri (alcools ecc.); possono produrre nitriti da
nitrato ed addirittura fissare azoto atmosferico.
Gli Azotomonas sono batteri chemiotropici aerobici molto attivi nella
fissazione dell'azoto atmosferico; utilizzano inoltre, tra i pochi,
direttamente NH3 nel loro metabolismo ed intervengono nella
nitrificazione; producono acidi metabolizzabili da amido, glucosio e
zuccheri vari adoperando molti composti a base carboniosa, oltre gli
zuccheri, come sorgente di energia.
Gli Pseudomonas, aerobici ed anaerobici facoltativi, elaborano glucosio,
maltosio, lattosio, sucrosio e mannitolo, riescono inoltre ad attaccare i
gruppi naftenici, la cellulosa e l'amido; come sorgente di azoto questi
microrganismi utilizzano peptone, estratti di lievito, nitrati ed ammoniaca
ed inoltre sopportano salinità anche superiori al 4%.
I Bacillus, aerobici od anaerobici facoltativi, utilizzano NH3 come
sorgente di azoto, decompongono le proteine, fermentano i carboidrati
ed idrolizzano gli amidi; alcune specie sono termofile riuscendo a
metabolizzare anche a temperature superiori a 65° C .
I Nocardia sono aerobici ed elaborano paraffina, fenolo, idrocarburi,
grassi, cere che vengono utilizzati come sorgente di energia; hanno
proprietà antagoniste nei confronti di molte specie patogene poichè
producono antibiotici come il neocardin.
I batteri fotosintetici, aerobici ed anaerobici facoltativi, hanno il
grossissimo merito di utilizzare altissime concentrazioni di prodotti
solforati (H2S - mercaptani e composti di putrefazione) per il loro
metabolismo modificando quindi anche condizioni di inquinamento
atmosferico dovute a questi inquinanti.
4
La caratteristica più significativa dei batteri fotosintetici risiede nella loro
capacità di vivere e riprodursi in ambienti privi di ossigeno e in quelli con
presenza di O2, essendo batteri non strettamente anaerobi; il loro
metabolismo fotosintetico viene sempre assicurato in presenza di
composti organici.
Facilitano inoltre le operazioni di inoculazione poiché forniscono
immediatamente anche ad altri ceppi batterici, che lavorano in
sinergismo con essi, l'energia necessaria alle reazioni biochimiche del
metabolismo senza che questa si accumuli lentamente con la loro
stessa attività.
I batteri fotosintetici presenti in Psbio forniscono immediatamente anche
ad altri ceppi batterici chemiotropici, che lavorano in sinergismo con
essi, l'energia necessaria alle reazioni biochimiche del metabolismo,
senza che questa si accumuli lentamente con la loro stessa attività, e
favoriscono la bioflocculazione.
Davanti a queste caratteristiche è facile prevedere la differenza tra i
rendimenti depurativi ottenuti in un impianto a fanghi attivi inoculato
spontaneamente rispetto a quello inoculato e soprattutto mantenuto con
Psbio.
Gli effetti più positivi possono essere cosi riassunti:
1) rapidità di messa a regime del processo ossidativo sia in fase iniziale
che nel recupero di una biomassa in crisi.
2) Maggiore velocità delle reazioni chimico-biologiche che determina alti
rendimenti depurativi in tempi più brevi e con notevoli risparmi
energetici.
3) Miglior rendimento di mineralizzazione dei fanghi sia nella vasca di
ossidazione biologica che nella vasca di stabilizzazione dei fanghi.
4) Maggiore resistenza a condizioni di tossicità determinata sia da fattori
ambientali che da composti chimici.
Questa ultima causa rende il Psbio indispensabile nella
biodegradazione degli scarichi effluenti da processi chimici, petrolchimici
e petroliferi.
5
Biodegradazione dei composti aromatici
Il fenolo è il più semplice composto esistente della propria classe,
quella dei composti aromatici derivati dal benzene, che recano un
gruppo ossidrile (-OH) direttamente legato all’anello aromatico.
Il fenolo contiene 6 atomi di carbonio legati assieme, che formano un
anello la cui formula generale è C6H5OH.
Il composto, da tempo riconosciuto come acido fenico, è considerato
unanimemente come un agente antibatterico e disinfettante ed è
materia prima molto comune nella produzione di coloranti, di farmaci e
di polimeri.
E’ comunque, un composto biodegradabile, soprattutto in presenza di
batteri del suolo o del gruppo pseudomonas.
La biodegradazione del fenolo richiede un enzima chiamato oxidase
capace di separare l'anello aromatico, per produrre un acido
dicarbossilico lineare, l’acido muconico.
Questo enzima è presente nel batterio pseudmonas e può svolgere la
sua funzione in presenza di una concentrazione di fenolo relativamente
alta.
L'utilizzo del prodotto Psbio, favorisce lo sviluppo degli enzimi per il
catabolismo del fenolo e migliora in modo significativo la rottura di tale
sostanza negli impianti di trattamento delle acque di scarico inquinate
da sostanze aromatiche.
E’ necessario un processo aerobico da cui può risultare una riduzione
della concentrazione di fenolo fino a livelli inferiori ad 1 mg/l; questa
riduzione può essere ottenuta in lagune aerate, così come in complessi
impianti di trattamento delle acque di scarico.
I batteri contenuti nel Psbio sono in grado di degradare in 10-14 giorni
livelli di fenolo di 3000 mg/l producendo effluenti contenenti meno di 1
mg/l di fenolo.
1
La degradazione iniziale è lenta, ma comunque una volta che il liveIlo
del fenolo raggiunge gli 800-1000 mg/l, si velocizza fino ad arrivare ad 1
mg/l entro 24-48 ore.
Dato che la maggior parte dei processi di biodegradazione industriale
richiedono l'aggiunta di sostanze nutrienti supplementari, abbiamo
osservato la relazione tra i livelli stessi di fenolo e l'ammontare di
ammoniaca ed ortofosfati necessari perché si verifichi la degradazione
batterica del fenolo.
Se si usano livelli di fenolo anzichè il BOD prodotto dal fenolo, il
fabbisogno diventa di 10 mg/l di ammoniaca azotata e 2 mg/l di
ortofosfati per 100 mg/l di fenolo.
Inoltre, l'ossidazione del fenolo, mentre è in atto, è molto sensibile ai
cambiamenti ambientali.
L' ossidazione del fenolo deve essere trattata con particolare attenzione
per quel che riguarda le condizioni necessarie alla reazione; infatti
mentre è in atto, è molto sensibile ai cambiamenti ambientali che
influenzano la forza della degradazione modificando l’esito finale.
Si pensi che l’azione singola oppure simultanea di questi fattori può
accrescere o diminuire il rendimento del processo di decomposizione
dei composti inquinati.
Tra i maggiori parametri in gioco si ricordino il pH, la presenza di aria e
di ossigeno e naturalmente la concentrazione del substrato.
Bruschi cambiamenti di questi parametri, come l'introduzione
improvvisa di sostanze nutrienti fresche od un improvviso cambiamento
di pH, causano l'arresto dell'ossidazione del fenolo per periodi di 24-48
ore.
L'ossidazione ricomincia liberamente dopo il periodo di intervallo di 2448 ore, ma se poi si ripete l'errore la fase d'intervallo si ripete.
2
Nitrificazione e batteri nitrificanti
La nitrificazione, intesa in senso lato, è un processo di ossidazione
biologica dell’azoto prima a ione nitrito ed in seguito a ione nitrato. Può
a tutti gli effetti essere considerata il primo stadio del processo di
rimozione dell’azoto nelle acque reflue.
La nitrificazione avviene ad opera di certi batteri autotrofi, i quali
prendono l'energia necessaria alle loro funzioni vitali attraverso
l’ossidazione dell’ ammoniaca ed utilizzano, come fonte di carbonio,
l’anidride carbonica invece della sostanza organica.
Questa reazione, come noto, avviene in due stadi distinti: il primo
provoca il passaggio a nitrito ad opera dei batteri Nitrosomonas, mentre
il secondo completa la reazione a nitrato per mezzo dei batteri
Nitrobacter, secondo questo schema:
l) Nitrosazione ad opera dei Nitrosomonas
NH4+ +
1.5O2 2H+
+ H20
+
N02- (+ 58-84 Kcal)
2) Nitrificazione ad opera dei Nitrobacter
NO2- +
0,5O2 NO3- (15,4-20.9 Kcal)
3) Totale
NH4+ +
2O2
N03- + 2H+
+ H20
Da queste reazioni si osserva che l’ossidazione dell’ammoniaca a nitrito
libera più energia che non verso i nitrati, per cui la crescita batterica dei
Nitrosomonas è maggiore dei Nitrobacter.
Qualunque shock all'impianto di trattamento, che sia chimico, idraulico,
di cambiamento del pH o di temperatura che possa disturbare queste
due specie di batteri finisce con il disturbare anche il processo di
nitrificazione.
La crescita dei batteri nitrificanti è relativamente lento e quindi risulta
difficile creare una popolazione di batteri nitrificanti adeguata.
1
Per avviare la fase di nitrificazione in un impianto di depurazione sono
necessari dai 30 ai 60 giorni di riduzione degli scarichi, una maggiore
“età” dei fanghi e l’aumento dell’aerazione.
Inoltre i batteri nitrificanti non crescono in ambienti ricchi di BOD, come
ad esempio gli scarichi umani. Anche se esistono diverse specie di
batteri che rimuovono BOD e che trovano un ambiente ottimale nei
reflui fognari, ciò non vale per i batteri nitrificanti.
Infatti questi batteri non crescono nei reflui fognari non trattati, gli
influenti nell’impianto non contengono una quantità sufficiente di batteri
nitrificanti che permettano un rapido avvio del processo di nitrificazione
o una sua pronta ripresa dopo una situazione di shock.
Queste reazioni, inoltre producono radicali acidi liberi e consumano
circa 7 gr. di alcalinità (come CaCO3) per ogni grammo di azoto
ammoniacale ossidato.
Anche il pH ha una notevole influenza sulla velocità di nitrificazione che
già per sua natura tende verso il campo acido.
I valori ottimali di pH per il processo di nitrificazione si aggirano intorno
a 8-8,5, ed invece viene fortemente ostacolato fuori del campo 7-9.2.
Fin qui si è analizzato l'aspetto quasi chimico della reazione, a questo
punto è necessario scendere nell’analisi più spiccatamente biologica ed
in questa direzione vediamo che:
l) la nitrificazione è un processo strettamente aerobico che avviene
quando la componente organica (BOD ) è completamente
biodegradata. A questo proposito per la flora nitrificante spontanea
diventano inibenti concentrazioni di 50-100 ppm di BOD5 per i
Nitrosomonas e 100-200 ppm di BOD5 per i Nitrobacter;
2) il processo di nitrificazione essendo strettamente aerobico ha
bisogno, oltre ad una concentrazione di almeno 1,5-2 ppm di O2, di un
valore redox superiore a + 120 mV;
2
3) la flora spontanea è facilitata nella realizzazione della nitrificazione
da temperature superiori a + 20° C;
4) è condizione "sine qua non" un’età del fango superiore a 7 gg,
essendo questo il limite minimo del tempo di raddoppiamento dei
microrganismi spontanei preposti alla nitrificazione.
Come si è visto il processo di nitrificazione è abbastanza semplice ma
non sempre è possibile la sua realizzazione, poichè molte sono le
interferenze dovute anche alla qualità della gestione degli impianti.
Utilizzando il prodotto PSBIO è possibile rendere più affidabile questo
processo con l’uso di microrganismi specifici ed adattati a diverse
situazioni di tossicità.
Il prodotto è liquido e contiene una miscela di microrganismi innocui,
non patogeni né geneticamente modificati, e la specie microbica più
rappresentativa è la Rhodospeudomonas capsulata.
Questa miscela batterica permette, dopo una correzione del redox a
valori di almeno + 100 mV col dosaggio di pochi ppm di un qualsiasi
nitrato (sodio, calcio, ecc.), di nitrificare a temperature molto inferiori ai
20° C e con concentrazioni di ossigeno anche inferiori ad 1 ppm.
Inoltre con un dosaggio continuo, tale da eliminare la necessità della
moltiplicazione spontanea dei microrganismi preposti alla nitrificazione,
è possibile realizzare questo processo con un’età del fango anche di
1+2 giorni.
In queste condizioni, con le condizioni ideali di alcalinità e pH, 1 ml di
PSBIO riesce a nitrificare circa 30 gr di NH3.
3
Digestione anaerobica
La decomposizione anaerobica del materiale organico avviene da
milioni di anni.
Questo processo naturale di degradazione in assenza di ossigeno
riduce composti organici complessi in elementi semplici che ritornano
nel suolo come nutrienti o nell’aria come gas; queste reazioni di
decomposizione avvengono biologicamente tramite l'azione dei batteri.
In altre parole si può dire che i batteri mangiano il materiale organico,
lo digeriscono e lo convertono in un prodotto finito costituito da gas,
liquido e solido stabilizzato.
L’uomo ha scoperto così che una delle migliori e più economiche vie
per la biodegradazione dei rifiuti organici è quella di obbligare milioni e
milioni di batteri a lavorare per lui.
Perchè la digestione anaerobica dei materiali organici sia conveniente
sotto il profilo economico e rappresenti un processo affidabile sotto il
profilo tecnico, deve ottenere i seguenti risultati:
1) il fango residuo del trattamento sia stabilizzato, cioè ben decomposto
e la cui attività batterica sia ridottissima;
2) i gas maleodoranti siano eliminati;
3) i batteri patogeni siano scomparsi;
4) il quantitativo di fango sia notevolmente ridotto a seguito della sua
conversione consistente in gas e liquido, ed il gas prodotto possa
essere utilizzato come combustibile;
5) il fango di risulta sia facilmente disidratabile ed abbia buone qualità
per il miglioramento del terreno a cui è destinato.
1
Teoria della digestione anaerobica
La digestione anaerobica è considerata, come si è appena visto, un
processo in cui i microrganismi anaerobici e i facoltativi liquefano ,
gassificano, mineralizzano ed umificano il materiale organico per
ottenere energia e prodotti carboniosi necessari alla sintesi del loro
protoplasma.
Non è un processo di completa stabilizzazione poichè molti dei
composti organici presenti sono così complessi che resistono alla
degradazione biologica.
Per questa ragione i carboidrati e gli acidi organici a catena corta, a
causa della loro solubilità e della loro minor complessità, sono
stabilizzati più facilmente di composti quali i grassi e gli olii.
Nello stadio di liquefazione i batteri saprofiti secernono enzimi extracellulari che scindono ed idrolizzano le molecole complesse in
componenti più semplici.
.
Cosi i carboidrati passano a zuccheri semplici, le proteine ad aminoacidi, i grassi a glicerolo ed acidi grassi, ecc.
Questi vengono utilizzati dai microrganismi per ricavare energia e materie prime per la loro riproduzione.
I prodotti finali del processo di liquefazione-idrolisi sono acidi organici
volatili (prevalentemente acetico, propionico e butirrico) ottenuti
dall’attività dei batteri noti come “produttori di acidi”.
Gli acidi organici volatili vengono successivamente elaborati dagli
enzimi extracellulari di un altro gruppo di microrganismi detti “metanogeni” che li trasformano in biogas le cui componenti prioritarie sono
rappresentate da metano ed anidride carbonica.
La digestione anaerobica ideale sarà raggiunta quando queste due
distinte reazioni (acidificazione e gassificazione) raggiungeranno
contemporaneamente il massimo rendimento.
Ciò non è facile da ottenere perchè il pH operativo (6,8 - 7,2) rappresenta un compromesso che permette ad entrambi i gruppi di
microrganismi di operare soddisfacentemente, pur essendo lontani
ambedue dal loro valore ottimale.
I microrganismi presenti in un digestore sono quasi esclusivamente costituiti da batteri; funghi, alghe e protozoi, essendo aerobici, non
sopravvivono in un ambiente privo di ossigeno.
2
Le diverse specie batteriche risultano sensibili sia agli sbalzi di
temperatura che di pH, per questo il processo di digestione deve essere
condotto a condizioni il più possibile costanti.
Tra i microrganismi presenti si distinguono batteri facoltativi e batteri
anaerobici stretti; i primi, più numerosi, si riproducono molto più
facilmente di quelli anaerobici obbligati e sono anche i primi a
svilupparsi in un digestore appena avviato.
La produzione di acidi è operata principalmente dai batteri facoltativi; i
batteri anaerobici stretti sono altamente specializzati nella produzione di
gas e per questo hanno un'importanza fondamentale nella digestione
anaerobica.
Tra i batteri metano produttori che si conoscono vanno messi in
evidenza
i
generi
Methanobacterium,
Methanosarcina
e
Methanococcus.
Molti dei batteri necessari alla digestione anaerobica sono presenti nei
liquami urbani e zootecnici mentre mancano negli scarichi industriali,
specialmente quelli provenienti dalla distillazione.
Tra i batteri maggiormente responsabili della produzione di enzimi extracellulari ritroviamo: Bacillus subtilis, Clostridium perfrigens, Bacillus
macerans, Escherichia coli,
Staphilococcus aureus, Clostridium
acetobilicum, Clostridium dissolvens, Clostridium omelianski, ecc.
3
Riscontri pratici nella digestione anaerobica
L'esperienza, in accordo con la letteratura sull'argomento, dimostra che
a seconda della composizione del substrato si possono raggiungere
rendimenti nella produzione di biogas proporzionali alla concentrazione
dei singoli componenti (carboidrati, grassi, proteine, ecc.), i quali hanno
i seguenti coefficienti teorici indicativi di trasformazione:
- Carboidrati
- Grassi
- Proteine
1 mole di CH4 per mole
4 moli di CH4 per mole
0.9 moli di CH4 per mole
Tali valori possono essere più praticamente espressi con i dati riportati
nella seguente tabella:
Materiali
Lt gas/Kg Sost.org. demolita
CH4 %
800
50-65
Carboidrati (C6H10O5)n
Grassi C50H90O6
1500
68-75
1350
70-75
Sapone insolubile Ca(C15H31O2)2
Proteine 6C x 2NH3 x 3H2O
580
68-73
Fibra grezza
650
45-50
Le concentrazioni dei due componenti principali nel biogas saranno: 6575% di CH4 e 25-35 di CO2.
Anche il grado a cui le varie sostanze organiche saranno decomposte
dipenderà dalla loro natura chimica.
Il materiale legnoso e le fibre daranno circa il 40% di humus come residuo, il materiale organico solubile (salvo gli idrocarburi) sarà quasi
completamente decomposto, gli acidi grassi liberi si trasformeranno per
80-90%, gli acidi grassi esterificati per il 65-85% e le materie
insaponificabili in misura inferiore al 40%.
L'andamento della biodegradazione della sostanza organica nei vari
stadi della digestione anaerobica può essere così descritto:
Fermentazione acida
La produzione intensiva di acidi volatili abbassa velocemente il pH; in
questo ambiente gli acidi grassi insaturi vengono idrogenati e quindi
saturati.
Solo il 10% circa del grasso presente viene degradato.
Regressione acida
Durante questo stadio la decomposizione degli acidi organici e dei
composti azotati solubili tende verso la formazione di NH3 , amine,
carboidrati acidi e piccole quantità di CO2, N2, CH4 e H2.
Il pH tenderà ad aumentare.
4
Fermentazione alcalina
In questa fase avviene la distruzione massiccia della cellulosa, dei
grassi e dei composti azotati.
Gli acidi organici volatili vengono trasformati in C02 e CH4.
I microrganismi maggiormente responsabili di questo processo sono gli
azoto riduttori, i metano batteri ed i grasso-scissori.
Il campo ideale di pH per la formazione di CH4 è 7,2-7,6 però, dato che
l'intero processo di digestione anaerobica avviene in una unica apparecchiatura miscelata, si cerca di tenerlo fra 6,8 e 7,2, quale compromesso fra le diverse esigenze.
Una concentrazione superiore ai 2.000 ppm di acidi volatili inibisce il
processo di produzione di metano, mentre l’alcalinità desiderabile è
compresa tra 2.000 e 4.000 ppm CaC03.
Più ancora dei singoli valori è consigliabile rispettare il rapporto
alcalinità/acidità volatile intorno a 10.
5
Risultati ottenuti nel trattamento delle borlande di distilleria
Le caratteristiche chimiche e chimico-fisiche delle borlande di distilleria
risultano molto variabili, dipendendo dalle materie prime impiegate, dal
tipo di impianto, dall'epoca della lavorazione e dalle condizioni di
fermentazione e di stoccaggio dei prodotti utilizzati.
In linea di massima si possono utilizzare i risultati riportati nella tabella
sottoindicata per le valutazioni gestionali, ricordando però che
esprimono valori medi annuali.
VINO
pH
3
S.S.
g/lt
1.5
Acidità totale
“
7.2
Glicerina
“
6.5
Polifenoli totali (ac.gallico) “
0.5
Cloruri come NeCe
“
0.1
“
0.3
Solfati
come K2SO4
Fosfati come P04
“
0.4
Azoto totale
“
0.35
BOD5 ppm
O2
16.000
30.000
COD
ppm O2
BOD5/N/P
100:1.2:0.5
VINACCIA FECCIA IN PASTA MELE
4
3.5
7.5
3.1
3.5
7.1
1.5
2.5
1.1
28.000
52.000
100:5:2
5.8
15.0
2.1
1.5
0.2
0.9
1.2
0.15
0.8
24.000
40.000
100:1:0.02
3.5
27.0
2.5
2.8
0.1
0.05
0.2
0.3
0.05
15.000
35.000
100:0.1:0.2
Riportiamo qui di seguito, il caso di una distilleria interessata a migliorare i rendimenti depurativi dei suoi effluenti idrici e con un impianto
costituito da:
1) un digestore anaerobico,
2) uno stadio a fanghi attivi.
I risultati depurativi finora ottenuti sono stati altalenanti e spesso per
rimanere nei limiti di legge nell’effluente finale, era necessario ridurre al
minimo od addirittura fermare l'alimentazione all'impianto.
La causa più evidente, alla base di questa limitazione, era rappresentata dall'innalzamento dell'acidità volatile nella digestione anaerobica, che
arrivava a valori di guardia individuati vicino ai 2.000 ppm.
Questo fenomeno si esalta quando si lavorano certe materie prime,
come il vino, o quando si opera un cambio di materia prima; e’ chiaro
che un basso rendimento depurativo della digestione anaerobica si
ripercuote in maniera sostanziale anche sulle reazioni aerobiche che
avvengono nel bacino a fanghi attivi.
6
Il motivo per cui si arriva a questa situazione è sicuramente determinato
da un blocco delle reazioni di gassificazione i cui responsabili sono i
microrganismi metanogeni spontanei che sono estremamente sensibili
a diversi fattori tra i quali, oltre l'acidità volatile, la presenza di prodotti
tossici come i polifenoli, il bisolfito, i metalli pesanti, ecc.
Inoltre operando con inoculi spontanei è difficile, in tempi brevi,
ricostituire la biomassa specifica per le diverse materie prime che
vengono lavorate, secondo un programma per lo più stabilito dal
mercato.
Partendo dal presupposto che l'efficacia di un sistema biologico
dipende da tre fattori fondamentali:
- la velocità delle reazioni biologiche,
- la biomassa che vi opera,
- il tempo di contatto tra il substrato e la biomassa batterica,
e sapendo che questi fattori sono fortemente influenzati dai parametri
chimico-fisici ambientali ed idraulico-impiantistici purtroppo non
modificabili, per migliorare il rendimento depurativo delle borlande
bisognava ricorrere ad un intervento sulla biomassa.
Infatti la biomassa batterica è importantissima non solo per la sua
concentrazione, ma soprattutto per la sua varietà, poichè questa ha ripercussione sia sulla specificità metabolica di degradazione che sulla
velocità delle reazioni biologiche.
Allo scopo di superare questa parziale impotenza biochimica
dell'inoculo spontaneo, è stata proposta alla direzione della distilleria
l’utilizzazione del prodotto PSBIO, una miscela di 83 generi batterici
adattati a condizioni di tossicità molto spinte, distribuiti tra aerobici,
anaerobici e facoltativi.
La
famiglia
più
rappresentativa
appartiene
alla
specie
Rhodospeudomonas capsulata.
Le modalità di inoculazione consigliate prevedono dosaggi variabili a
seconda delle situazioni, e cioè:
a) 100 ml/mc valutati sul volume del digestore anaerobico, nel caso che
l'impianto sia in avviamento;
b) 50 ml/mc valutati sul volume del digestore anaerobico quando si
debba ricuperare un processo in evidente crisi;
c) 25 ml/mc, a titolo preventivo, ad ogni cambio di materia prima, con il
digestore ben funzionante.
7
Con l'impianto in crisi per un'acidità di 1.500 ppm in aumento, è stato
iniziato l’inoculo con 100 ml/mc di PSBIO su un digestore da 3.000 mc.
La distilleria aveva appena cambiato materia prima ed era passata da
vino a pere, ed il digestore era alimentato con una portata di 130 mc/ g
di borlande.
Causa l'incremento di acidità, che al 60 giorno dopo il passaggio a pere
aveva toccato il tetto di 2.500 ppm, la distilleria aveva dovuto ridurre
l’alimentazione prima a 100 mc/g e poi era stata addirittura costretta a
sospenderla del tutto.
Mantenendo costanti i parametri di temperatura e pH, rispettivamente a
34° C e 7,1 al decimo giorno dall'inoculo con PSBI O l'acidità ha iniziato
la sua discesa fino a stabilirsi su valori di 600 ppm con portate di
alimentazione fino a 300 mc/g, nonostante in questo periodo siano state
lavorate, successivamente alle pere, susine e mele.
C’è da dire anzi che, continuando ad effettuare inoculi, pur notando ai
singoli passaggi di materia prima un leggero incremento di acidità
volatile subito rientrata, dopo circa 15 giorni di lavorazione delle mele i
valori di acidità volatile oscillavano tra 1 160 e i 300 ppm (mai trovati
cosi bassi in precedenza) con un alimentazione di borlanda intorno ai 250 mc/g.
In questo periodo la produzione di biogas è stata e1evatissima tanto da
avvicinarsi ai valori teorici, valutabili intorno ai 650 lt gas/Kg di BOD5
degradato, con una concentrazione di metano di circa il 74%;
conseguentemente a ciò si è ottenuto un ottimo comportamento del
fango digerito sia nei confronti della sedimentabi1ità che della
disidratabi1ità.
Partendo con un COD intorno ai 45.000 ppm della borlanda si sono
ottenuti valori da 1.000 a 2.000 ppm nel chiarificato destinato
all’impianto a fanghi attivi.
L'efficacia delle reazioni biologiche nella digestione anaerobica ha
determinato inoltre una maggior costanza di risultati nel processo aerobico a fanghi attivi, sempre abbondantemente contenuti entro i limiti di
legge.
Per una ulteriore verifica, preoccupata dal fatto che sul miglioramento
ottenuto potessero aver influito fattori estremi quali la qualità delle
materie prime, la direzione della distilleria ha sospeso completamente
gli inoculi ritornando in fretta ai valori operativi precedenti alla prova con
PSBIO.
8
Le prove sopra descritte hanno confermato la validità e l'efficacia del
prodotto PSBIO, permettendo, col mantenimento dei valori analitici
operativi a livelli di massima sicurezza, di utilizzare l’intero impianto di
depurazione, digestione anaerobica e fanghi attivi, a carichi idraulici
altissimi valutabili in circa 10 giorni di permanenza nel 1° stadio.
Risultati analoghi sono stati ottenuti anche in molti altri campi di
applicazione quali il municipale, lo zootecnico, il petrolchimico, la
raffineria, il tessile, il conciario ecc., tanto aerobici che anaerobici, a
conferma dell'ampio spettro di attività del PSBIO.
Sotto il profilo economico riteniamo che l'uso di PSBIO sia
estremamente interessante, infatti, valutando sulla media della
produzione annuale un consumo specifico di PSBIO di circa 3 ml/mc di
borlande al prezzo di 10,00 Euro/Lt e non quantizzando sia la facilità di
gestione degli impianti di depurazione che la continuità dell'attività
distillatoria, è sufficiente aumentare la produzione di biogas di circa 100
mc/g, dove questo è riutilizzato per la combustione, per ripagare la
spesa sostenuta.
9
Digestione anaerobica dei liquami zootecnici
In quest’altro tipo di applicazione sono cinque i fattori fondamentali
che influenzano il processo di digestione anaerobica:
1) la flora batterica presente;
2) la qualità del substrato da digerire;
3) la quantità di organico che viene indicato come “carico”;
4) la miscelazione che permette un intimo contatto tra substrato e
flora batterica;
5) condizioni ambientali.
1) Flora batterica
Il tipo di fermentazione applicato nella digestione anaerobica poggia
sulle reazioni dei metano batteri.
Per questo motivo l’avviamento di un digestore, utilizzando la
popolazione
batterica
spontanea,
richiede
tempi
lunghi
corrispondenti alla riproduzione di un adeguato numero di ceppi
metanogeni.
In termini di velocità di reazione si può dire che l'evoluzione delle
varie fasi avviene in modo tale che ciascuna di esse, molto diverse
all’inizio del processo, tende ad eguagliarsi quando vengono
raggiunte condizioni di regime: in particolare le fasi acide, per le quali
sono responsabili i batteri facoltativi, sono inizialmente molto più
veloci della fase di gassificazione.
La conseguenza di ciò è che si producono all’inizio molto più acidi
volatili di quelli che non vengono gassificati.
Inoltre i batteri produttori di acidi sono resistenti alle alte
concentrazioni di acidi volatili ed ai bassi pH, mentre i metanogeni ne
sono inibiti e si moltiplicano perciò molto lentamente.
Per questi motivi la fase di avviamento di un digestore anaerobico,
utilizzando la flora batterica spontanea, può prolungarsi anche 5 o 6
mesi.
L’utilizzo di PSBIO, grazie alle caratteristiche dei ceppi batterici ivi
contenuti, permette di accelerare enormemente la fase di messa a
regime, tanto da considerare normale un periodo di 2-3 settimane
per il raggiungimento dell’equilibrio dinamico tra le varie fasi
fermentative.
10
2) Qualità dei liquame da depurare
I solidi volatili contenuti nei liquami sono il substrato di cui i batteri si
nutrono. La qualità di questo influisce, come e’ stato
precedentemente illustrato, sui rendimenti di produzione del biogas.
3) Carico organico
L'alimentazione è uno dei principali parametri che l'operatore deve
controllare, distinguendo:
- la concentrazione del secco in entrata al digestore;
- quella in solidi volatili;
- il rapporto solidi volatili/volume di gestore, usato come controllo del
carico organico;
- il carico idraulico o tempo di permanenza in digestione, che è
correlato alla possibilità di crescita
degli organismi e del loro
eventuale dilavamento.
4) Miscelazione
La stabilizzazione del liquame inquinato non può avvenire se i batteri
non vengono a contatto con il substrato.
l benefici della miscelazione sono l'aumento di velocità di degradazione dei solidi volatili ed un notevole aumento di produzione in
biogas.
5) Fattori ambientali
I batteri metanogeni sono molto sensibili alle condizioni del digestore
e la loro attività si riduce se tali condizioni non sono tenute al meglio.
Nella seguente tabella vengono riportati i fattori più importanti fra
quelli chimico-fisici-ambientali ed i loro campi di attività:
Condizioni anaerobiche:
Temperatura:
pH:
Assenza di materiali tossici.
completa assenza di ossigeno.
29-37° C
6,8-7,2
Oltre ai valori in senso assoluto sono da evitare anche variazioni
repentine di questi valori per non inibire l’attività dei batteri
metanogeni.
Infatti variazioni giornaliere di 1° C di temperatu ra o 0,2 punti di pH
possono bloccare l'attività metanogena di un digestore e per questo
motivo dover interrompere l’alimentazione del liquame fino al
recupero delle velocità di reazione standard.
11
Dosaggi
Come è stato possibile intuire da queste pagine il processo di
digestione anaerobica dei liquami zootecnici è ormai avviato come
fase di notevole recupero tenendo conto che oltre al biogas possono
essere utilizzati in agricoltura sia le acque che i fanghi prodotti.
Gli equilibri dinamici e le specifiche velocità di reazioni biochimiche
sono ormai noti per i vari microrganismi che intervengono nella
digestione anaerobica.
Questo motivo ha permesso di intervenire scientificamente nelle
varie fasi del processo (avviamento, aumento dei rendimenti in
biogas, recupero da situazioni di crisi, ecc.) con il PSBIO, prodotto
contenente 83 ceppi batterici mutati ed adattati, con notevoli risultati
sia qualitativi che economici, se per questo ultimo fattore si
considerano la produttività ed i tempi di risposta.
La forte resistenza ai tossici del PSBIO permette di superare senza
danni anche situazioni difficili quali quelle che si vengono a creare in
concomitanza di trattamento ai maiali di antibiotici od altri prodotti
medicali.
Gli effetti più positivi ottenuti dall’uso del PSBIO possono essere così
riassunti:
1) rapidità di messa a regime del processo biologico (e nella fase
iniziale ed in seguito ad una crisi dovuta a tossici) sia in aerobiosi
che in anaerobiosi;
2) maggiore velocità delle reazioni chimico-biologiche che determina
alti rendimenti depurativi e maggiori recuperi specie nella produzione
di biogas;
3) eliminazione dell'acido solfidrico e dei mercaptani nel biogas
grazie all’azione dei batteri fotosintetici;
4) maggiore abbattimento dei composti ammoniacali in seguito ad
una diversa utilizzazione che i batteri del PSBIO fanno di questo
composto; infatti oltre ad utilizzarlo direttamente come nutriente,
alcuni microrganismi lo denitrurano utilizzando poi gli idrogeni come
accettori di elettroni.
Tutto ciò può essere ottenuto applicando la seguente procedura:
Inoculo principale: 100 ml/mc di PSBIO sul volume del bacino
biologico +eventuale sedimentatore (sia aerobiosi che anaerobiosi)
dosaggio di mantenimento
volume ogni 15-20 giorni.
30-40 ml/mc di PSBIO sullo stesso
12
Compostaggio e Zootecnia
Le piante si nutrono dei loro propri rifiuti (foglie, rami, radici morte
ecc.) che, una volta sul terreno, vengono riciclati dai vermi e dai
microrganismi; osservando da vicino il terreno di bosco, si nota quanto
questa terra sia aromatica, soffice e ricca di humus.
Con il compostaggio viene imitato questo processo di formazione
di humus naturale che si verifica nel terreno grazie all’azione di miliardi
di batteri, dei funghi della flora microbiologica (i lombrichi, le larve delle
mosche, gli insetti, le formiche e così via).
L’utilizzo dei microrganismi del prodotto Psbio insieme ad uno
specifico supporto di carbonio organico favorisce il ripristino della fertilità
nei terreni stanchi, il compostaggio di residui di coltivazione come
granoturco, soia, girasole, barbabietola e ortaggi in genere in quanto ne
promuove la rapida biodegradazione e la trasformazione in Humus,
favorendo in tal modo la nuova coltura.
Il prodotto Psbio distribuito sui cumuli di sostanze organiche in
fermentazione come letami, rifiuti organici, sfalci, fogliame o residui
vegetali, attiva ed accelera il processo di umificazione con formazione di
un ottimo compost.
Migliora inoltre i valori agronomici dei letami in pieno campo
mineralizzando la parte organica ed evitando il dilavamento dell' azoto
nitrico.
In Zootecnia il prodotto Psbio può essere utilizzato nelle lettiere
degli animali, nelle porcilaie, nelle stalle ed in generale per il
trattamento dei liquami stoccati nei grigliati e nei bacini di raccolta.
L’utilizzo del prodotto permette di sciogliere le parti di liquame che si
sono solidificate, migliorando la circolazione nei sottogrigliati e quindi
riducendo la formazione di manti galleggianti nelle fasi di stoccaggio.
Come è noto le sostanze organiche sono destinate a deteriorarsi nel
tempo ad opera della fermentazione. Questo processo determina
produzione di odori sgradevoli e in alcuni casi addirittura la generazione
di gas nocivi per l’uomo.
La tecnologia che sta alla base dei nostri prodotti tende a risolvere il
problema alla radice, attraverso la biodegradazione delle sostanze
organiche (grassi, proteine, amidi) responsabili dei cattivi odori, e
consente di ottenere una straordinaria azione di bioigienizzazione,
provocando una drastica riduzione o scomparsa di batteri patogeni.
Inoltre, l’azoto non viene disperso allo stato gassoso, ma resta nel
liquame, riducendo notevolmente la produzione di ammoniaca gassosa.
Di conseguenza è possibile notare sia una netta diminuzione di
problemi respiratori e agli occhi dei suini e sia anche una diminuzione
della presenza di insetti e mosche nelle stalle.
In questo modo il liquame ottenuto ha un grande valore biologico e
può essere usato tranquillamente nelle colture favorendo la formazione
di humus indispensabile per la vita del terreno e delle piante.
Come si impiega Psbio
Psbio rispetto alla forma solida, rappresenta un notevole passo
avanti per quanto riguarda la manualità operativa, in quanto va usato tal
quale e quindi con la possibilità di utilizzare una pompa dosatrice.
Compostaggio
Utilizzare 50-100 mL di Psbio per ogni metro cubo di compost
(organico e inorganico)
Irrorare bene. Mescolare, capovolgere il compost e aggiungere terra.
Effettuare trattamenti periodici controllando il livello di maturazione
del compost.
Zootecnia
Utilizzare 100 mL di Psbio per ogni metro cubo di lettiera o parte da
trattare ed irrigare uniformemente.
Ripetere l’operazione ogni volta sia necessario a seconda dei
risultati che si vogliono ottenere.

Download Report