Progetto Comenius
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Liceo Classico-Scientifico Ariosto-Spallanzani
ACQUA IN FISICA E IN CHIMICA

"I PRINCIPALI MECCANISMI BIOLOGICI DELLA DEPURAZIONE"

Il processo di depurazione biologica consiste essenzialmente nell'azione combinata di una comunità microbica che utilizza le sostanze presenti nelle acque da trattare per le proprie esigenze metaboliche. In questo modo viene stimolata la produzione (fase anabolica) di nuovi microrganismi, cioè i fanghi, con conseguente produzione di sostanze di rifiuto (fase catabolica) come acqua, anidride carbonica, nitrati, solfati oppure metano ed anidride carbonica a seconda che il processo avvenga in ambiente rispettivamente aerobico o anaerobico. Nei processi aerobi operano prevalentemente batteri aerobi ed anaerobi facoltativi, mentre in quelli anaerobi sono attivi batteri anaerobi facoltativi ed anaerobi obbligati. Il processo a fanghi attivi, che rappresenta il più tradizionale processo di depurazione biologica, consiste in una coltura microbica mista che cresce in presenza di ossigeno sulle componenti (organiche ed inorganiche) delle acque di scarico, producendo una biomassa che normalmente si separa per sedimentazione dell'acqua trattata.

E' importante notare che il ruolo primario del processo di depurazione è svolto dai batteri, anche se protozoi e metazoi contribuiscono notevolmente nel determinare la purezza dell'effluente. I batteri presenti nel fango possono essere classificati in base alle loro proprietà metaboliche.

OSSIDAZIONE DEL CARBONIO ORGANICO

Le varie fasi della rimozione della sostanza organica vengono svolte da un gruppo di batteri eterotrofi aerobi e facoltativi appartenenti a diversi generi: Zooglea, Flavobacterium, Alcaligenes, Aeromonas, Pseudomonas, Bacillus etc.

I MICRORGANISMI FILAMENTOSI DEL FANGO ATTIVO

Il fango attivo è costituito da componenti organiche ed inorganiche che,più o meno casualmente, si aggregano per formare i cosidetti "fiocchi". I fiocchi contengono diverse specie di microrganismi chiamati "fiocchi formatori" come gli pseudo monas, gli alcaligenes, i flavobacterium.

I batteri filamentosi sono organismi unicellulari che si moltiplicano per divisione cellulare,le cui cellule, rimanendo vicine, danno luogo alla formazione di una catena o filamento. Talvolta le cellule sono incapaci di separarsi perchè circonadte da una struttura rigida che prende il nome di guaina. Tutti i batteri filamentosi sono, quindi, costituiti da una catena di cellule separate tra loro.

Questo accrescimento si verifica in tutte le condizioni ambientali. Tra loro differiscono per forma delle cellule, dimensione, forma del filamento, tipo di accrescimento nel fango attivo.

Caratteristiche:

a)Ramificazioni. Alcuni organismi filamentosi possono essere ramificati.

b)Mobilità. Solo pochi filamenti sono mobili. I tipi di mobilità sono fondamentalmente tre: lo strascicamento, la contrazione e l'oscillazzione.

c)I filamenti possono avere diversa forma. Possono essere dritti, piegati, lievemente curvi, convoluti o accartocciati, a rametto o irregolari.

d)Rispetto al fiocco, il filamento, può trovarsi in posizione interna, esterna o libera. Per liberi si intende non legati al fango ossia liberi nella fase liquida.

e)Dimensioni. Lunghezza e diametro del filamento si misurano in micrometri (micron)

f)Le cellule possono presentare le seguenti forme: bastoncini ovali, bastoncini ad estremità arrontondate, rotondi, discoidi, quadrati, rettangolari, a barili.

Questi batteri sono il principio fondamentale della depurazione. Essi infatti demoliscono la sostanza organica. Il fine ultimo dei fanghi depurati è un il loro successivo riutilizzo, sotto forma di fertilizzanti in agricoltura nel rispetto della normativa nazionale.

I PROTOZOI

I protozoi sono organismi eucarioti unicellulari che presentano strutture cellulari tipiche pur non rappresentando un gruppo naturale.I protozoi sono organismi la cui cellula è dotata di uno o più nuclei;nei flagellati e sarcodini i nuclei sono di un solo tipo, nei ciliati si osservano macronuclei e micronuclei. I macronuclei hanno molta importanza nei processi metabolici, i micronuclei sono legati alla riproduzione.

Guarda il filmato: I MICRORGANISMI DEI FANGHI ATTIVI

DIMENSIONI: poichè sono organismi unicellulari hanno piccole dimensioni, solitamente tra 10 e 100 μm. il corpo di molti flagellati e ciliati è rivestito da una cuticola resistente che costituisce la membrana cellulare;inoltre vi sono degli organelli di movimento chiamati flagelli nei flagellati e ciglia nei ciliati.

FLAGELLATI: solitamente uno,sono lunghi e mobili prolungamenti protonomastici con movimenti paragonabili ad una frusta.

CIGLIA: sono corte appendici protonomastiche che sporgono come sottili setole sul corpo dei ciliati e che si muovono come tanti piccoli remi.

RIPRODUZIONE: i protozoi si riproducono per scissione, tuttavia esistono, per molti, fenomeni sessuali.

METABOLISMO: la maggior parte dei protozoi svolge attività eterotrofa predando altri organismi o alimentandosi di sostanze organiche disciolte o particellate. I protozoi eterotrofi si nutrono per fagocitosi o per mezzo di pseudopodi (amebe) o per mezzo di un apertura della membrana cellulare (ciliati) che consente loro di catturare altri organismi.

CLASSIFICAZIONE: la società internazionale di protozoologia ha classificato nel 1980 i protozoi dividendoli in 4 gruppi principali:flagellati, sarcodini, sporozoi, ciliati.

RIMOZIONE BIOLOGICA DELL'AZOTO

In un impianto dotato di unità per la rimozione dell'azoto, devono realizzarsi due processi "opposti": l'ossidazione dell'azoto ammoniacale ad azoto nitrico (NITRIFICAZIONE) e la riduzione dell'azoto nitrico ad azoto elementare (DENITRIFICAZIONE).

Progetto Comenius - Liceo Classico-Scientifico "L.Ariosto- L.Spallanzani" - A.S. 2004/05