La tecnologia prevede lo sviluppo di un impianto di fitodepurazione mediante microalghe per l’abbattimento del carico di azoto e fosforo dei reflui zootecnici e dei fanghi di biodigestione anaerobica. Tale metodica consente di rispettare la Direttiva Nitrati della EU utilizzando una tecnologia assolutamente biologica al posto delle tecnologie chimiche/fisiche generalmente impiegate.
Stato del brevetto
CONCESSO
Numero di priorità
102012902050849
Data di priorità
15/05/2012
Licenza
ITALY
Mercato
L’invenzione riguarda un processo utilizzabile presso gli allevamenti zootecnici (bovini e/o suini) finalizzato all’abbattimento del carico di azoto dei relativi reflui. La componente azotata presente nei reflui costituisce per l’allevatore un problema gravoso in quanto la Direttiva Nitrati (Direttiva Comunitaria 91/676/CEE) pone dei limiti stringenti per lo spargimento dei reflui nei terreni agricoli. Con questo processo si intende porre una soluzione al problema di queste aziende agricole che così potranno evitare o limitare l’oneroso problema dello spargimento dei reflui. L’invenzione permette altresì di produrre biomassa con un impianto in grado di autoalimentarsi. La tecnologia è completamente green.
Problema
La componente azotata presente nei reflui zootecnici costituisce per l’allevatore un problema gravoso in quanto la Direttiva Nitrati (Direttiva Comunitaria 91/676/CEE) pone dei limiti stringenti per lo spargimento dei reflui nei terreni agricoli. Questo processo intende dare una soluzione per alleviare il problema di queste aziende agricole. La tecnologia consiste in un impianto che utilizza le microalghe autoctone per l’abbattimento del carico di azoto nei reflui. Esperimenti condotti in laboratorio hanno evidenziato che tali alghe sono in grado di abbassare i livelli di azoto nei reflui di oltre il 90%. Affinché il processo possa funzionare in azienda è necessario costruire un impianto costituito da tre vasche poste in serie, modulabile ed adattabile il più possibile alle esigenze di spazio. Questo sistema solleva dal problema di ottemperare alla Direttiva Nitrati in merito allo spargimento dei reflui di allevamento evitando all’azienda di acquistare nuovi terreno agricoli per poter spargere il refluo azotato. La coltivazione di alghe attraverso l’impianto fornisce biomassa da usare come concime nelle pratiche di agricoltura biologica. Il processo prevede altresì un forte risparmio di acqua che viene in gran parte riciclata; la parte solida del refluo potrà essere utilizzata nei biodigestori per la produzione di biogas e l’energia ottenuta potrà essere utilizzata per far funzionare l’impianto stesso.
Limiti attuali tecnologie / Soluzioni
Ad oggi si conoscono diverse tecniche utilizzate per l’abbattimento del carico di azoto nei reflui: separazione, nitro/de nitro, strippaggio, flottazione, fotocatalisi. Tuttavia queste metodiche, talora piuttosto costose in termini di impianto e manutenzione (strippaggio, fotocatalisi), non prevedono un riciclo dell’azoto che invece può costituire un ulteriore vantaggio per l’azienda. Al contrario le microalghe trasformano l’azoto assorbito dal liquame in forme «nobili» di azoto (proteine, clorofilla ecc..), apportando così un valore aggiunto e spendibile sul mercato (es: concime per l’agricoltura biologica). Non esiste, a tutt’oggi, un sistema in grado di portare a termine questo tipo di depurazione biologica dei reflui ed inseribile in un contesto aziendale. Questa tecnologia risulta economicamente vantaggiosa anche perché prevede un sistema di riciclo dell’acqua che compensa la necessità di disporre di elevati volumi per la coltivazione delle alghe. La frazione solida rimanente dopo il trattamento potrà essere utilizzata secondo le comuni pratiche agronomiche di spandimento oppure immesse in un biodigestore per la produzione di biogas.
Killer Application
Ad oggi il team di ricerca ha in essere contatti tesi alla realizzazione del prototipo dell’impianto. Gli studi di laboratorio hanno più volte confermato che l’utilizzo delle microalghe contribuisce al significativo abbattimento di azoto nei reflui (oltre al 90%) rappresentando così un valido aiuto per l’applicazione ed il rispetto della Direttiva Nitrati da parte degli allevatori. Vi è grande interesse soprattutto da parte di alcune Cooperative agricole che risentono più di altre di questo gravoso problema.
Tecnologia e nostra soluzione
In funzione della quantità dei reflui da trattare nonché dello spazio disponibile per la messa in opera in azienda, l’invenzione sarà costituita da moduli di dimensioni variabili che potranno essere moltiplicati in serie o in parallelo, nel rispetto delle caratteristiche fondamentali dell’invenzione. L’impiego di microalghe autoctone isolate dai reflui stessi è una garanzia di efficacia nel trattamento di rimozione dell’azoto in forma ammoniacale e nitrica. Prove sperimentali hanno evidenziato un abbattimento del carico di azoto anche superiore al 90%. Tale metodologia può essere estesa al trattamento di fitodepurazione dei fanghi derivanti da processi di biodigestione anaerobica in cui i biodigestori siano alimentati in gran parte da reflui di natura zootecnica. Tali microalghe convertono l’azoto assorbito dal liquame in molecole, in particolar modo proteine, a maggior valore commerciale. Possono, inoltre, essere impiegate come ammendante biologico per l’agricoltura.
In immagini: Vasca A: vengono immessi i reflui dell’allevamento con acqua “fresca” derivante dalle tubature; Vasca B: è vasca di diluizione; Vasca C: vengono inoculate le microalghe autoctone per l’abbattimento dell’azoto nella parte liquida.
Vantaggi
In sintesi i vantaggi della presente invenzione possono essere così riassunti:
Roadmap
Ad oggi non vi è bisogno di ulteriori riscontri di laboratorio circa l’efficacia dell’invenzione. Ciò che ora si rende opportuno è la realizzazione del prototipo che dimostri ma soprattutto applichi su scala più ampia i risultati già validati. Da qui sarà poi possibile innestare il circolo virtuoso dato dalla tecnologia per tutto il settore «Green» declinato in campo agroalimentare.
TRL
Il team
