Recentemente si è osservata una forte diffusione degli impianti di digestione anaerobica nelle aziende agricole con conseguente produzione di grandi quantità di digestato che deve trovare adeguate vie di smaltimento o, meglio, di valorizzazione.

Una soluzione promettente è l’impiego dei digestati come fonte di nutrienti per sostenere la crescita di biomassa microalgale. Questo processo, da un lato, consente di ridurre il contenuto di nutrienti nel digestato, riducendo conseguentemente la superficie agricola necessaria per il suo spandimento (in accordo con i vincoli definiti dal recepimento della Direttiva Nitrati); dall’altro, porta alla produzione di una biomassa algale potenzialmente valorizzabile.

Fig.1

Il Politecnico di Milano, in collaborazione con l’Istituto Spallanzani e l’Università degli Studi di Milano Bicocca, ha condotto una campagna sperimentale alla scala pilota e di lungo periodo (400 giorni tra il 2016 e il 2018) per valutare l’efficienza di coltivazione di microalghe sulla frazione liquida di un digestato prodotto da un impianto a biogas alimentato con refluo suino, insilati e sottoprodotti dell’industria alimentare. è stato utilizzato un impianto tipo raceway (Figura 1) da 4 mq alimentato in continuo e dotato di insufflazione controllata di CO2 e posto all’aperto presso un’azienda agricola in provincia di Cremona.

I risultati della sperimentazione hanno dimostrato la fattibilità di utilizzare la frazione liquida del digestato come fonte di nutrienti per sostenere la crescita microalgale. La comunità microalgale è evoluta nel corso della sperimentazione e ha visto l’alternarsi di alghe principalmente dei generi Chlorella (Figura2), Scenedesmus (Figura3), Stigeoclonium (Figura 4) e Chlamydomonas, La produttività media ottenuta con digestato diluito (1:3) è stata di 8,2 g·m−2·d−1 (riferita al peso secco) con una efficienza media di rimozione dell’azoto totale pari al 20% ed attorno al 90% per l’azoto ammoniacale, grazie al contributo del processo di nitrificazione sostenuto dall’ossigeno rilasciato dall’attività fotosintetica. Lavorando con digestato non diluito si è osservata una riduzione della produttività microalgale (6,2 g·m−2·d−1) ed una riduzione più marcata dell’azoto totale (44%).

Fig.2

Fig.3

Fig. 4

Sono attualmente in corso prove di valorizzazione della pasta algale raccolta in ambito agronomico, mangimistico, energetico (biogas) e per la produzione di biopolimeri e bioplastiche.

Sono attualmente in corso prove di valorizzazione della pasta algale raccolta in ambito agronomico, mangimistico, energetico (biogas) e per la produzione di biopolimeri e bioplastiche.

Figura 1: l’impianto pilota tipo raceway utilizzato per coltivare microalghe su digestato
Figura 2 – Chlorella
Figura 3 – Scenedesmus
Figura 4 – Stigeoclonium

Articolo a cura del Politecnico di Milano