chiara zacchello - Studio della microfauna colonizzante i fanghi attivi di alcuni depuratori di...

MASTER DI SECONDO LIVELLO IN

METODI E TECNICHE DI PREVENZIONE E CONTROLLO AMBIENTALE

TESI SPERIMENTALE DI MASTER

STUDIO DELLA MICROFAUNA COLONIZZANTE I FANGHI ATTIVI DI ALCUNI

DEPURATORI DI ACQUE REFLUE URBANE DELLA PROVINCIA DI VENEZIA.

Relatore: Dr. David Bolzonella

Correlatore/Tutor: Dr.ssa Rita Frate

Studente: Dr.ssa Chiara Zacchello

Matricola n. 962433

ANNO ACCADEMICO 2009/2010

Indice

1. INTRODUZIONE ............................................................................................................................................. 1

1.1 MICROBIOLOGIA DEL FANGO ATTIVO .............................................................................................................. 1

1.2 ECOLOGIA DEI PROTOZOI ................................................................................................................................. 4

1.2.1. La motilità ............................................................................................................................................. 4

1.2.2. L’alimentazione ..................................................................................................................................... 5

1.2.3. Il metabolismo ....................................................................................................................................... 7

1.2.4. La riproduzione ..................................................................................................................................... 7

1.2.5. La simbiosi ............................................................................................................................................ 7

1.3 LA MICROFAUNA DEL FANGO ATTIVO .............................................................................................................. 8

1.3.1. La microfauna ....................................................................................................................................... 8

1.3.2. Specie e gruppi dominanti ................................................................................................................... 12

1.3.3. Microfauna e sostanze tossiche nei reflui ........................................................................................... 18

1.4 L’INDICE BIOTICO DEL FANGO (SBI) ............................................................................................................. 18

2. SCOPO ............................................................................................................................................................. 20

3. MATERIALI E METODI .............................................................................................................................. 21

3.1 PRELIEVO E TRASPORTO DEL CAMPIONE ........................................................................................................ 21

3.2 OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO .................................................................................................................. 21

3.3 DEPURATORI DI ACQUE REFLUE URBANE ....................................................................................................... 21

3.3.1. Impianto di depurazione 1 ................................................................................................................... 21




4. RISULTATI E DISCUSSIONE ..................................................................................................................... 27

4.1 IMPIANTO DI DEPURAZIONE 1 ........................................................................................................................ 27




4.5 CONFRONTO TRA GLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE MONITORATI. ..................................................................... 38

5. CONCLUSIONI .............................................................................................................................................. 41

6. FONTI BIBLIOGRAFICHE .......................................................................................................................... 42

"Studio della microfauna colonizzante i fanghi attivi di alcuni depuratori di acque reflue urbane della provincia di Venezia".

1

1. INTRODUZIONE

1.1 Microbiologia del fango attivo

Il processo a fanghi attivi ha lo scopo di raggiungere la massima riduzione di BOD5 e di nutrienti

dai liquami trattati con la minima produzione di fanghi biologici.

I trattamenti biologici si basano sul processo di autodepurazione tipico dei corsi d’acqua quale

risultato dell’attività delle comunità microbiche ma con alcune differenze. Nei trattamenti

biologici vi sono un elevato flusso di sostanza organica all’interno del sistema, una accelerata

attività di decomposizione e un breve turnover della biomassa. Gli impianti biologici a fanghi

attivi possono essere considerati come ecosistemi artificiali sottoposti a condizioni estreme.

Le popolazioni di microrganismi che colonizzano il fango fanno parte di catene alimentari

naturali (catene del “detrito”) e i batteri sono già presenti nei reflui fognari.

Il processo depurativo si avvale quindi della capacità delle popolazioni microbiche naturali di

demolire la sostanza organica presente negli scarichi, in modo da ricavarne materia ed energia

per loro accrescimento e riproduzione: parte del materiale da depurare sarà trasformato in

biomassa attiva ovvero nuovi organismi viventi.

I microrganismi dei fanghi attivi si possono dividere in due gruppi principali.

Decompositori, responsabili della degradazione biochimica delle sostanze inquinanti nei

liquami. Questo gruppo è rappresentato principalmente da batteri (cocchi, bacilli, vibrioni

o spirilli), funghi, cianoficee e protozoi osmotrofici in grado di ingerire substrati organici

solubili. I batteri possono essere agglomerati in fiocchi di fango oppure liberi nel liquido

interflocculare. Esistono inoltre batteri, denominati batteri filamentosi, le cui cellule

rimanendo vicine dopo la divisione cellulare, danno luogo alla formazione di una catena o

filamento. Tra i microrganismi filamentosi dei fanghi attivi si possono trovare anche

funghi e attinomiceti.

I batteri presenti nei fanghi attivi si dividono in autotrofi, se utilizzano come fonte di

energia composti inorganici ed eterotrofi se utilizzano composti organici. I batteri che

stanno alla base dei processi di depurazione biologica sono principalmente di tipo

eterotrofo, sia fiocco-formatori che filamentosi.

Consumatori, che utilizzano batteri e altre cellule microbiche come substrati.

Questo gruppo appartiene alla microfauna del fango attivo ed è costituito da protozoi

fagotrofici (flagellati eterotrofi, ciliati, rizopodi) e metazoi microscopici.


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I decompositori sono circa il 91% della popolazione microbica dei fanghi attivi, mentre i

consumatori costituiscono il rimanente 9% (Madoni, 1994).

La comunità microbica è quindi formata principalmente da microrganismi unicellulari, che non

fanno parte né del regno degli animali né dei vegetali ma del regno dei protisti.

A seconda dell’organizzazione cellulare i protisti si dividono in due gruppi: eucarioti e

procarioti.

La caratteristica principale che differenzia questi due grandi gruppi è la presenza di una

membrana nucleare nella cellula degli eucarioti che isola il materiale genetico dai rimanenti

componenti del citoplasma.

I flagellati, le amebe, i ciliati e le alghe unicellulari sono eucarioti, mentre i batteri sono

procarioti.

Il fango attivo di un impianto biologico è una coltura microbica che cresce aggregata alle

particelle organiche ed inorganiche, in grado di metabolizzare la sostanza organica contenuta nei

liquami e costruire fiocchi di fango capaci di separarsi per gravità dall’acqua depurata nel

sedimentatore finale (Fig. 1).

La formazione del fiocco di fango avviene attraverso due processi:

1. Flocculazione: le cellule batteriche dette “fiocco-formatori” formano piccoli aggregati

che inglobano anche particelle inorganiche, grazie alla produzione da parte dei batteri di

uno specifico materiale extracellulare viscoso che funziona come un polielettrolita

sintetico. Tale materiale extracellulare è un polisaccaride mucillaginoso che avvolge le

cellule batteriche e le tiene aderenti anche dopo la divisione cellulare. L’aggregazione si

verifica grazie a fenomeni di collisione e agglomerazione tra le colonie batteriche, fino a

che l’insieme raggiunge le dimensioni di un fiocco. Si crea così la microstruttura del

fiocco.

2. Formazione di uno scheletro filamentoso: questo processo permette ai fiocchi di fango

di aumentare la loro dimensione e la resistenza alle sollecitazioni meccaniche, creando

così la macrostruttura del fiocco. La forma del fiocco tende a seguire la forma del

filamento e questo spiega perché la maggior parte dei fiocchi di fango non è

rotondeggiante ma ha una forma irregolare. I batteri filamentosi tuttavia non devono

essere presenti in quantità eccessive altrimenti causano fenomeni di rigonfiamento del

fango (bulking).


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Fig. 1. Fiocchi di fango attivo visti al microscopio ottico

La capacità dei microrganismi di flocculare è un’importante proprietà dei fanghi attivi. I fiocchi

di fango attivo sono in grado di sedimentare per gravità e questo permette di separare la

biomassa dai liquami trattati negli impianti di depurazione.

I microrganismi in grado di aggregarsi o fissarsi all’interno dei fiocchi hanno dei vantaggi sulle

cellule che crescono libere: sono trattenuti nel sistema a fanghi attivi senza essere dilavati

attraverso l’effluente e sono per la maggior parte protetti dai predatori.

Il fango attivo dovrebbe essere inteso come un ecosistema artificiale sottoposto a continua

influenza di fattori biotici e abiotici (Antonietti et al., 1981).

Vi è una forte competizione tra gruppi individuali di microrganismi e poiché i fattori influenzanti

(biotici e abiotici) non sono costanti negli impianti di trattamento, la dominanza dei

microrganismi competitori può cambiare.

La composizione microbica dei fanghi attivi infatti non è costante, ma riflette tutti gli effetti a cui

il sistema fanghi attivi è sottoposto.

In condizioni di depurazione efficiente, il materiale non trasformato è intrappolato, insieme ai

microrganismi, in fiocchi di circa 30 µm ÷ 100 µm di diametro, aggregabili in formazioni più

grandi (fino a 1 mm ÷ 2 mm).

L’impianto di depurazione a fanghi attivi è quindi un ambiente dove convivono comunità

biotiche costituite da batteri, amebe, flagellati, ciliati, rotiferi, tardigradi, gastrotrichi, suttori,

oligocheti e nematodi che compiono tutto o parte del loro ciclo vitale nell’acqua.

Ogni specie ha tolleranza e sensibilità proprie a determinati inquinanti o fattori di stress

ambientale, proprie esigenze fisiche, chimiche e nutrizionali e per questo può essere utilizzata

come bioindicatore per determinare il grado di efficienza operato dall’ecosistema (Ricci, 1989).


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A seconda della densità e della diversità della microfauna, si verifica una risposta biologica

tipica (performance): le specie più sensibili tendono a scomparire nel tempo mentre le più

resistenti si adattano alle nuove condizioni di processo aumentando anche la propria numerosità.

E’ dimostrato che i protozoi ciliati migliorano la qualità dell’effluente attraverso la predazione

della maggior parte dei batteri dispersi nel mixed liquor, compresi quelli patogeni e fecali come

ad esempio Escherichia coli (Curds, 1969). Sono stati isolati due protozoi ciliati in grado di

eliminare selettivamente due batteri filamentosi, Sphaerotilus natans e tipo 021N , che causano il

rigonfiamento del fango o bulking. In assenza di ciliati gli effluenti dell’impianto presentano un

BOD5 più alto e un’elevata torbidità (Madoni, 1994).

1.2 Ecologia dei protozoi

Col termine protozoi si indicano degli organismi eucarioti unicellulari con strutture cellulari

tipiche facenti parte del regno dei protisti. Essi sono suddivisi in quattro gruppi principali:

flagellati, sarcodini, sporozoi, ciliati (Ricci, 1989).

I protozoi sono organismi con dimensioni medie tra i 10 e i 300 µm, aventi al loro interno

organuli altamente specializzati che assolvono a tutte le funzioni vitali tra cui la ricerca del cibo,

di condizioni ambientali favorevoli e di partners per i periodici fenomeni sessuali. Un protozoo

deve inoltre sfuggire la predazione e disperdersi nell’ambiente per garantire la diffusione della

specie. Il più semplice dei protozoi sarà quindi più complesso dal punto di vista morfo-

funzionale, di qualunque cellula di qualunque metazoo (ad esempio la cellula nervosa umana).

Questi organismi possono colonizzare diversi microhabitat, con caratteristiche ambientali che

variano continuamente, all’interno di quello che viene considerato solitamente un unico

ambiente: il fondo di un canale, una vasca di aerazione in un impianto a fanghi attivi ecc…

La biodiversità osservata a livello della comunità dei protozoi di qualunque ambiente, è sempre

elevata e per questo può essere utilizzata per il biomonitoraggio della qualità ambientale.

1.2.1. La motilità

Tutti i protozoi hanno una motilità, talvolta evidente solo in alcune fasi del loro ciclo vitale. Le

forme sedentarie si muovono contraendosi o generando correnti d’acqua verso l’apertura orale

per convogliare le particelle alimentari. Il movimento è reso possibile da organelli natatori detti

flagelli e ciglia, strutturalmente simili tra loro. Il movimento dei flagelli (lunghi prolungamenti

protoplasmatici) è di tipo ondulatorio mentre le ciglia (corte appendici protoplasmatiche) si

muovono come tanti piccoli remi.


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In ogni caso la motilità di ciglia e flagelli serve da propulsore degli organismi nell’acqua o per

creare correnti per la cattura del cibo. Nei protozoi flagellati vi sono usualmente uno o due

flagelli mentre nei ciliati vi è un elevato numero di ciglia disposte in file o in zone ben definite

della cellula: in alcuni protozoi ciliati, associate con il lato sinistro dell’apertura orale, vi sono

fitte file di ciglia che si muovono in modo sincronizzato per creare una corrente d’acqua e

convogliare il cibo verso la bocca o per il movimento.

Non tutti i protozoi (flagellati e ciliati) mobili nuotano: alcuni strisciano lungo superfici solide e

altri sembrano camminare su superfici solide usando ciglia o “cirri” (ciglia raggruppate in densi

fasci).

I protozoi sarcodini come le amebe (nude e con teca) usano per la locomozione e per la cattura

delle particelle di cibo, estensioni temporanee del citoplasma cellulare dette pseudopodi .

I protozoi si orientano nell’ambiente grazie a molecole recettrici situate nella membrana cellulare

e i protozoi flagellati fotosintetici usano fotorecettori (situati alla base del flagello) per dirigersi

verso la luce.

Anche la recezione meccanica è comune nei protozoi. I ciliati, in particolare, quando collidono

con oggetti solidi spesso mostrano la cosiddetta “reazione di fuga” dovuta ad inversioni ciliari.

1.2.2. L’alimentazione

La maggior parte dei protozoi sono eterotrofi e predano altri organismi o si alimentano di

sostanze organiche disciolte o particellate. Fanno eccezione i fitoflagellati che, grazie alla

presenza di plastidi nel loro citoplasma, sono autotrofi.

Nei protozoi eterotrofi la fagocitosi è un aspetto essenziale dell’alimentazione. Nei ciliati e in

molti flagellati, essa avviene in uno speciale sito sulla superficie cellulare detto citostoma, dal

quale si formano i vacuoli alimentari. Intorno al citostoma ci sono talvolta organelli ciliari per

trattenere o concentrare le particelle alimentari.

L’intera area è detta generalmente “bocca” e il massimo volume ingerito va da circa il 50% (per i

grandi protisti) al 100% (per i piccoli ciliati e flagellati) del volume cellulare. Nelle amebe la

fagocitosi avviene in ogni punto della superficie cellulare, mentre alcuni flagellati si nutrono per

osmosi.

Meccanismi di alimentazione

Per gli organismi che si alimentano di particelle sospese vi sono tre possibili meccanismi di

alimentazione denominati “filtraggio”, “intercettazione diretta” e “raccolta passiva”.


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Il “filtraggio” si basa sul trasporto di acqua attraverso un filtro formato da ciglia o da tentacoli,

che filtrano particelle alimentari dall’acqua.

In molti ciliati gli organuli motori (ciglia) fanno sia da propulsori delle correnti d’acqua che da

filtri delle particelle. Il tasso di cattura sarà proporzionale alla concentrazione delle particelle

alimentari, all’area del filtro e alla velocità della corrente d’acqua che la cellula genera.

Il flusso d’acqua che passa attraverso un filtratore è maggiore quando l’organismo è attaccato ad

una superficie solida rispetto a quando è natante, perciò molti protozoi filtratori tendono ad

attaccarsi ad oggetti solidi temporaneamente o in maniera permanente.

L’“intercettazione diretta” è tipica dei protozoi predatori.

Sia che la preda venga inseguita, sia che casualmente finisca in contatto con il predatore, si ha

sempre una scarica di sostanze tossiche capaci di immobilizzare la preda e permetterne

l’interiorizzazione da parte del predatore.

Per ridurre la competizione interspecifica sulle prede molti predatori si specializzano su

determinate prede.

La “raccolta passiva” richiede la motilità della preda che viene intercettata anche senza il

movimento del predatore.

E’ tipica di protozoi a basso metabolismo che estroflettono parte del citoplasma cellulare, in

forma di sottili filamenti appiccicosi che catturano le prede e le avviano al corpo centrale dove

vengono interiorizzate.

Vi sono poi forme che si alimentano di particelle associate a superfici solide per le quali non

avviene la filtrazione. Esse strisciano lungo la superficie per intercettare la preda o estendono

pseudopodi per intrappolare prede mobili.

In ogni caso i protozoi si sono adattati a vivere (talvolta in uno stato di incistamento) in un

ambiente in continua mutazione: vi sono infatti aree favorevoli e ricche di cibo e aree in cui il

cibo non è disponibile. Per questo ogni protozoo deve saper sfruttare in modo efficiente

l’eventuale fioritura di cibo e resistere a prolungati periodi di digiuno. In natura, le particelle

alimentari hanno uno spettro continuo di dimensioni. Questo permette a specie diverse di

coesistere in quanto ciascuna sfrutta un determinato range di dimensioni.

Le forme attaccate ad un substrato hanno un più alto potenziale per lo sfruttamento delle più

piccole nicchie d’habitat rispetto alle forme liberamente natanti che tendono a lasciare i

piccolissimi habitat a causa della motilità casuale.

In generale la nicchia ha tre dimensioni: risorse (cibo), habitat e tempo, e lo sfruttamento

differenziale di ognuna di queste dimensioni può spiegare la coesistenza delle specie diverse.


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In natura esiste un numero relativamente basso di specie di protozoi rispetto al numero totale

degli invertebrati. Una delle ragioni è legata alle loro risorse alimentari: batteri, microalghe e

altri protozoi, che sono in larga misura cosmopoliti. Di conseguenza anche molte specie di

protozoi hanno una distribuzione cosmopolita. Sembra infatti che in habitat simili, si trovino

specie identiche in ogni parte della terra.

Questo è possibile grazie all’elevato potenziale di diffusione di molti protozoi. Lo stato di

incistamento, resistente al disseccamento, può essere trasportato dal vento a grandi distanze e

anche le specie che non formano cisti possono essere trasportate a grandi distanze attraverso

uccelli o insetti.

1.2.3. Il metabolismo

La maggior parte dei protozoi ha un metabolismo aerobico. Vi sono però degli organismi

anaerobi obbligati o facoltativi che sono per lo più ciliati e flagellati intestinali, parassiti o

commensali.

Tra i protozoi a vita libera ve ne sono alcuni che vivono in acque e sedimenti anaerobici.

1.2.4. La riproduzione

I protozoi di regola si riproducono asessualmente per scissione; tuttavia esistono per molti

protozoi, soprattutto per i ciliati, fenomeni sessuali. Nei ciliati, a differenza dei flagellati e

sarcodini, i nuclei della cellula sono di due tipi diversi: macronuclei, importanti per il

metabolismo e micronuclei per la riproduzione. I protozoi hanno tempi di riproduzione

brevissimi e questo permette loro di adattarsi rapidamente all’instaurarsi di condizioni ambientali

favorevoli. Il tempo di generazione di alcuni flagellati è di 6 e 8 ore e per alcuni ciliati di 10 e 30

ore. Questa caratteristica consente il loro impiego nel monitoraggio della qualità di un certo

volume di acqua: un grave fattore inquinante causerà la rapida scomparsa dei protozoi, così come

la sua rimozione sarà segnalata dalla loro ricomparsa.

1.2.5. La simbiosi

La simbiosi che in senso letterale significa “vivere insieme” comprende:

il parassitismo, in cui uno dei due membri dell’associazione trae vantaggio a spese

dell’altro;

il mutualismo, in cui entrambi i componenti traggono vantaggio dall’associazione

il commensalismo, in cui l’associazione è neutrale per uno dei due componenti.

Vi sono diversi casi di simbiosi tra protozoi con altri protisti eucarioti o con procarioti.


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1.3 La microfauna del fango attivo

1.3.1. La microfauna

La microfauna del fango attivo ed è costituita da flagellati eterotrofi, ciliati, rizopodi e metazoi

microscopici. Solo i protozoi e i piccoli metazoi con cicli vitali più corti del tempo di residenza

del fango possono però colonizzare il fango attivo.

Sono state segnalate oltre 230 specie di protozoi nei vari tipi di trattamento aerobico, ma solo un

numero limitato di esse ricorre frequentemente (Curds & Cockburn, 1970a; Madoni & Ghetti,

1981). In tutti i processi di trattamento aerobico dei liquami i protozoi ciliati sono numerosi

normalmente con densità pari 10000 cellule/ml di miscela areata di fango attivo. La maggior

parte di essi si nutre di batteri dispersi o adagiati sulla superficie del fiocco, alcuni predano altri

ciliati e altri ancora si alimentano di una varietà di organismi comprendente flagellati, ciliati e

batteri dispersi.

I protozoi ciliati batteriofagi dei fanghi attivi si suddividono in:

Natanti: che nuotano nella frazione liquida e rimangono in sospensione nella vasca di

sedimentazione.

Mobili di fondo: che vivono sulla superficie del fiocco di fango.

Sessili: che sono fissati, mediante un peduncolo, al fiocco di fango e precipitano con esso

durante la sedimentazione.

Gli organismi natanti sono maggiormente soggetti ad essere dilavati fuori dal sistema

attraverso l’effluente rispetto a quelli associati al fiocco di fango attivo. Tutti i ciliati

batteriofagi creano delle correnti ciliari per incanalare i batteri, sospesi nella frazione

liquida o adagiati sulla superficie del fiocco, verso la regione orale (Fig. 2).

I ciliati natanti e sessili si nutrono di batteri dispersi nella frazione liquida e per questo

entrano in competizione tra loro, mentre i mobili di fondo occupano una nicchia

ecologica diversa nutrendosi di particelle adagiate sul fiocco facilmente asportabili.


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Fig. 2. Meccanismi di filtrazione dei batteri da parte dei vari gruppi di ciliati batteriofagi: a) Ciliati natanti; b)

Ciliati Sessili; c) Ciliati mobili di fondo.

Nella vasca di aerazione degli impianti a fanghi attivi si stabilisce una vera e propria rete trofica

(Fig. 3).

Fig. 3. Rete trofica nei fanghi attivi.

I decompositori (batteri eterotrofi) crescono in base alla quantità e qualità della materia organica

disciolta e in sospensione (DOM e POM) e diventano il nutrimento per flagellati eterotrofi e

ciliati batteriofagi che diventano a loro volta preda dei carnivori.

Le relazioni di competizione e predazione creano successioni di popolazioni sino al

raggiungimento di una stabilità dinamica che è in funzione anche della modalità di gestione

dell’impianto (Fig. 4) (Madoni,1986).

PREDATORI

CILIATI BATTERIOFAGI

FLAGELLATI BATTERI

DISPERSI

BATTERI

FLOCCULANTI

SOSTANZA ORGANICA (DOM-POM)


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La fase iniziale del processo è caratterizzata dalla presenza di specie tipiche delle acque reflue da

trattare costituite principalmente da batteri dispersi, da ciliati natanti (Colpidium, Cyclidium e

Paramecium) e da flagellati che sono indipendenti dalla presenza di fango nella vasca di

aerazione. Con il formarsi del fango attivo, esse devono competere con specie meglio adattate

all’ambiente e rapidamente il loro numero diminuisce.

La seconda fase è caratterizzata dallo sviluppo di protozoi ciliati tipici della vasca di aerazione,

ma la composizione della comunità varia con l’aumento del fango attivo: le forme natanti sono

presenti solo durante i primi giorni di colonizzazione e sono gradualmente sostituite dalle forme

sessili e mobili di fondo.

La terza fase è caratterizzata dalla presenza di ciliati sessili (Epistylis e Vorticella) e di ciliati

mobili di fondo come Aspidisca. La struttura in specie della microfauna riflette quindi le

condizioni di stabilità raggiunte nella vasca di aerazione, con un bilanciamento tra carico

organico e fango prodotto, ricircolato e rimosso dal sistema. Un impianto a regime, in assenza di

malfunzionamenti, non dovrebbe ospitare specie caratteristiche della prima fase.

Fig. 4. Dinamica della colonizzazione del fango attivo.

Gli impianti a fanghi attivi con lenti flussi idraulici ed alta età del fango ospiteranno un’alta

diversità di organismi, comprendendo anche piccoli metazoi con lunghi tempi di riproduzione.

Invece gli impianti con tempi di contatto troppo veloci favoriranno specie come i flagellati

eterotrofi e i piccoli ciliati. Negli impianti che lavorano in alto carico organico la richiesta di

ossigeno è elevata e una carenza di ossigenazione porterà ad avere una microfauna ricca di

flagellati eterotrofi, ciliati natanti e amebe nude.


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L’osservazione delle comunità di protozoi, può fornire importanti indicazioni sull’andamento

della depurazione, ad integrazione dei parametri chimico-fisici con cui solitamente si valuta

l’efficienza biologica di un impianto. È stato osservato inoltre che in vasche di aerazione

identiche sia in termini di costruzione che di funzionamento (carico organico, liquame,

aerazione, età del fango) si sviluppano comunità di protozoi ciliati molto simili per struttura in

specie.

Un efficiente fango attivo presenta le seguenti caratteristiche:

1. alta densità della microfauna (≥ 106 organismi per litro);

2. microfauna composta principalmente da forme mobili di fondo e sessili, con piccoli

flagellati e ciliati natanti praticamente assenti;

3. comunità molto diversificata, dove nessun gruppo o specie domina numericamente sugli

altri oltre un fattore 10.

Quando non si verificano queste tre caratteristiche, l’identificazione del gruppo dominante

permette di diagnosticare il particolare stato di funzionalità dell’impianto (Madoni, 1986). Inoltre

differenti combinazioni di specie sessili e mobili di fondo esprimono comunità diverse tra loro

anche per differenti condizioni ambientali.

Una microfauna dominata da una specie o da un gruppo indica disfunzioni trofiche dovute

all’azione di fattori limitanti che impediscono lo sviluppo della maggior parte delle specie,

favorendo lo sviluppo delle forme più tolleranti a quei determinati fattori.

I più comuni fattori limitanti sono: la presenza di sostanze tossiche nel liquame in ingresso;

carico organico troppo forte o debole; carenza di ossigenazione e forte estrazione o perdita di

fango.

Alcuni esempi sono riportati nella tabella 1.

Tab. 1. Microfauna dominante e performances depurative dell’impianto.

GRUPPO DOMINANTE EFFICIENZA POSSIBILI CAUSE

Piccoli flagellati scadente Fango poco ossigenato; carico troppo forte;

apporto di sostanze in fermentazione

Ciliati natanti mediocre Tempo di contatto del refluo troppo breve;

carico troppo forte; fango poco ossigenato

Ciliati mobili di fondo buona

Ciliati sessili + mobili buona

Ciliati sessili In ribasso

Fenomeni transitori (carico discontinuo;

estrazione recente di fanghi; lento tempo di

ricircolo)

Piccole amebe nude e

flagellati scarsa Carico elevato non facilmente biodegradabile

Amebe con teca buona Basso carico del fango; refluo diluito; buona

nitrificazione


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1.3.2. Specie e gruppi dominanti

I costituenti della microfauna possono essere divisi in gruppi positivi e negativi.

I gruppi positivi sono costituiti da ciliati mobili di fondo, sessili e amebe con teca nonché

carnivori e metazoi; i gruppi negativi invece sono costituiti da piccoli flagellati, ciliati natanti e i

sessili Vorticella microstoma e Opercularia spp.

GRUPPI POSITIVI:

Ciliati mobili di fondo

Questi ciliati batteriofagi (Ipotrichi) colonizzano la vasca di aerazione quando il fiocco di fango

è ben formato.

Normalmente la loro presenza è associata a quella dei ciliati sessili con cui per differenza di

nicchia ecologica non entrano in competizione. Infatti mentre i sessili si nutrono di batteri

dispersi e piccoli flagellati filtrando la fase liquida della miscela areata, i mobili di fondo si

spostano sul fiocco aspirando e raschiando.

I mobili di fondo diminuiscono la loro presenza all’aumentare del carico organico e dello SVI

(che rappresenta il volume di un grammo di biomassa).

Aspidisca cicada Chilodonella Euplotes

Amebe con teca

Questi protozoi (presenti quasi esclusivamente con i generi Arcella, Euglypha e Centropyxis),

possiedono una teca di materiale organico o di particelle inorganiche saldate intorno al corpo, in

cui i pseudopodi fuoriescono da speciali aperture. Esse colonizzano il fango di impianti

funzionanti a basso carico del fango e in particolare di impianti che operano la rimozione

dell’azoto (Poole, 1984). Sono abbondanti o dominanti nei fanghi caratterizzati da basso carico

del fango, lunga età del fango, alta concentrazione di ossigeno disciolto in vasca di aerazione e

modesti valori di SVI, condizioni che permettono anche di ottenere una completa nitrificazione

(Drakides, 1978; Chierici & Madoni, 1991).


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Talvolta si osserva la compresenza di piccoli metazoi (Rotiferi, Nematodi e Gastrotrichi). Al

verificarsi di tali condizioni, la qualità dell’effluente è eccellente e l’efficienza biologica

dell’impianto raggiunge i valori massimi.

Arcella Euglypha Centropyxis

Ciliati sessili

I ciliati Peritrichi sessili (singoli o coloniali) sono a forma di coppa o campana rovesciata e si

attaccano al substrato per mezzo di un peduncolo che può essere rigido o contrattile.

Questi ciliati batteriofagi sono normalmente co-dominati nei fanghi attivi. Talvolta il loro

numero può aumentare repentinamente e costituire oltre l’80% dell’intera microfauna (Drakides,

1978; Madoni, 1981). Ciò accade quando il carico organico è immesso in modo molto

discontinuo e quando si ha un rapido aumento del carico del fango dovuto a perdite o ad

estrazioni di fango. Queste condizioni transitorie dell’impianto ne riducono l’efficienza

depurativa. Una bassa concentrazione di fango, dovuta a perdite importanti o ad estrazioni

recenti, è segnalata dal rapido sviluppo di Peritrichi in colonie numerose come Carchesium e

Zoothamnium. Una forte concentrazione di fanghi è invece accompagnata dalla dominanza di

Peritrichi isolati od in colonie, comunque costituite da pochi individui (Fantei et al., 1989).

Carchesium Epistylis Vorticella convallaria

Zoothamnium


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La migliore qualità dell’effluente finale è ottenuta in occasione di valori del rapporto tra ciliati

mobili di fondo/sessili superiore a 0,5 (Bedogni et al., 1991).

In impianti a fanghi attivi operanti la nitrificazione, a basso carico e a lunga età del fango, è

possibile osservare la presenza di esemplari sessili dotati di lorica capace di ospitare uno o due

individui (Vaginicole).

Vaginicola

I Suttori sono ciliati predatori che nella forma adulta non hanno ciglia bensì tentacoli che, usati

per scopi alimentari, aspirano il contenuto delle prede ciliate.

I ciliati sessili Suttori sono osservabili facilmente in impianti caratterizzati da un lungo tempo di

permanenza del fango e da un carico debole.

Suttore con una preda ciliata

Carnivori

Tra essi troviamo forme natanti e forme sessili ancorate al fiocco (Suttori). Sono predatori di altri

ciliati e perciò non contribuiscono in modo diretto, mediante la predazione sui batteri dispersi o

sui flagellati, al miglioramento dell’efficienza della depurazione.

Litonotus Prorodon Acineta (suttore)


15

Metazoi

Sono animali costituiti da più cellule riunite a formare tessuti ed organi. Essendo più complessi

hanno un ciclo riproduttivo più lento rispetto a quello dei protozoi. Negli impianti di depurazione

si sviluppano forme semplici (rotiferi, gastrotrichi, tardigradi e nematodi) con tempi di

generazione minori dell’età del fango. Quindi in genere si trovano in impianti in cui l’età del

fango è piuttosto alta. I rotiferi rimuovono i batteri dispersi e contribuiscono a formare il fiocco

di fango attraverso l’espulsione di materiale non digerito (legato da una secrezione mucosa) che

agisce da nucleo nella crescita del fiocco.

Rotifero Gastrotrico Tardigrado

Nematode

GRUPPI NEGATIVI:

Piccoli flagellati (≤ 10 µm)

La presenza dominante di questi piccoli organismi è normale durante i primi periodi di

avviamento dell’impianto in cui il fango attivo è in via di formazione e i batteri fiocco formatori

sono ancora scarsamente presenti. Quando il fango è ben formato la presenza massiccia di questi

microrganismi indica una cattiva efficienza depurativa. Le cause possono essere individuate in:

fango poco ossigenato; carico troppo forte o apporto di sostanze fermentate dall’affluente.

Bodo


16

Grandi flagellati (≥ 50µm)

Questi organismi si osservano occasionalmente negli impianti e difficilmente risultano

dominanti. La loro presenza è legata soprattutto ad effluenti con basso carico organico (reflui

caratterizzati da sostanza organica molto diluita).

Euglena Peranema

Piccole amebe nude

La presenza di numerosi esemplari di amebe nude, associata a quella dominante dei flagellati, in

un fango attivo maturo, indica una cattiva depurazione biologica quasi sempre dovuta ad un

carico troppo forte e poco biodegradabile o a situazioni legate a punte di carico organico.

Tuttavia non vengono utilizzate nella stima di efficienza dei fanghi attivi e perciò non sono prese

in considerazione nell’Indice Biotico del Fango (SBI).

Ameba nuda

Piccoli ciliati batteriofagi natanti (≤ 50µm)

La loro presenza, se massiccia, si accompagna sempre a quella dei flagellati. Essi sono associati

ad un fango giovane in via di formazione, tempo di ritenzione del fango e/o del refluo troppo

breve e fango poco ossigenato.

Cyclidium Uronema


17

Grandi ciliati batteriofagi natanti (>50µm)

La dominanza di questi protozoi ciliati nell’impianto indica un fango attivo sottoposto a carico

troppo forte e talvolta la presenza di sostanze tossiche. Il ciliato Colpidium sopravvive infatti in

presenza di sostanze tossiche quali cianuro e fenolo (Papadimitriou et al., 2006)

Paramecium Colpidium

Vorticella microstoma

Questo ciliato sessile è frequentemente presente nel fango attivo durante la prima fase di

colonizzazione ed è sostituito, nella successiva fase stabile da V.convallaria.

Tuttavia in caso di drastiche e prolungate riduzioni dell’ossigeno disciolto in vasca di aerazione

(DO < 1 mgO2/L) si osserva l’alternanza tra le due specie dovuta al loro differente grado di

tolleranza alla carenza di ossigeno (Madoni & Antonietti, 1984). Massicce crescite di questa

specie sono state osservate anche in occasione di alti flussi di reflui in ingresso e di effluente di

scarsa qualità (Esteban et al., 1990) ovvero in occasione di bassi valori di MLSS (solidi sospesi

totali nella miscela areata in mg/l o Kg/m3) ed alti valori di SVI e del carico del fango (Poole,

1984). La sua presenza è frequente nelle fasi di avviamento e riavviamento dell’impianto e in

carenza di ossigenazione.

Vorticella microstoma

Opercularia spp.

Modeste quantità di questi ciliati vengono normalmente osservate in impianti di acque reflue

urbane che trattano anche scarichi industriali.


18

Tuttavia Opercularia mostra una stretta associazione con le variabili concernenti le qualità del

refluo e del fango (alte concentrazioni di BOD5 e azoto ammoniacale nell’effluente e fango

sottoposto ad alto carico; Poole, 1984). Il numero degli elementi di questa specie aumenta

all’aumentare delle cattive condizioni del fango.

Opercularia spp. è infatti in grado di sopravvivere meglio di altri protozoi in ambienti stressanti

(liquame di origine industriale contenente sostanze tossiche e carenza di ossigeno). Opercularia

spp. è spesso associata a Vorticella microstoma.

La presenza di fenoli, così come la presenza di cianuri, in acque di scarico favorisce la

dominanza di Opercularia spp. rispetto agli altri sessili (Papadimitriou et al., 2006).

Opercularia spp.

1.3.3. Microfauna e sostanze tossiche nei reflui

L’attività batterica e della microfauna aerobica può essere inibita dalla presenza di alcune

sostanze organiche e inorganiche presenti per lo più in scarichi industriali.

Particolarmente nocivi risultano essere i metalli pesanti; si ritiene infatti che cadmio, rame,

piombo, nichel e cromo influenzino negativamente i processi aerobici già a concentrazioni pari a

qualche frazione di mg/l o addirittura µg/l (Madoni & Romeo, 2005).

Fra le altre sostanze inorganiche riscontrabili negli scarichi industriali e inibenti il processo a

fanghi attivi vi sono il cloro e i cianuri.

Tra le sostanze organiche tossiche vi sono i fenoli, formaldeide, erbicidi ed insetticidi.

In alcuni casi i microrganismi riescono ad assuefarsi a dosi sensibili di tossico, dopo un

opportuno periodo di adattamento.

1.4 L’indice Biotico del Fango (SBI)

L’indice biotico del Fango (Madoni, 1994b) è un indice che permette di stimare la qualità

biologica del fango attivo nella vasca di aerazione di tutti gli impianti di depurazione basati sul

processo a fanghi attivi. Il metodo si ispira all’Indice Biotico Esteso (IBE) che si applicava ai

fiumi e ai torrenti europei, basato sull’analisi della comunità di macroinvertebrati.


19

Lo SBI è un indice obiettivo in quanto i valori numerici determinati da differenti operatori sono

completamente comparabili.

Questo metodo è basato sia sulla differente sensibilità mostrata da alcuni gruppi della microfauna

ai principali parametri chimici, fisici e gestionali, sia sulla abbondanza e diversità in specie della

microfauna.

L’indice si ricava mediante l’uso di una tabella a due entrate. In orizzontale, vengono presi in

considerazione i gruppi dominanti o prevalenti che sono associati, partendo dall’alto della

tabella, ad una qualità del fango via via decrescente. Nella parte alta delle colonne viene

considerata la diversità della microfauna ovvero il numero di unità sistematiche (ingresso

verticale in tabella). La tabella considera inoltre la densità totale della microfauna per l’ingresso

orizzontale (minore o maggiore di 106 organismi per litro) e l’abbondanza dei flagellati per

l’ingresso verticale. Il valore dello SBI, che va da 0 a 10, può essere così determinato

all’intersezione della riga e della colonna selezionate. Infine i valori di SBI sono raggruppati in 4

classi di qualità, evidenziate da numeri romani, che permettono di rappresentare la qualità

biologica del fango attivo mediante 4 classi di giudizi piuttosto ampi (Tab.2).

Tab. 2. Conversione dei risultati di SBI in classi di qualità del fango.

VALORE DI SBI CLASSE DI QUALITA’ GIUDIZIO

8-10 I Fango ben colonizzato e stabile, ottima attività biologica; alta

efficienza depurativa.

6-7 II Fango ben colonizzato e stabile, attività biologica sub-

ottimale; discreta efficienza depurativa

4-5 III Insufficiente depurazione biologica dell’impianto; mediocre

efficienza depurativa.

0-3 IV Cattiva depurazione biologica dell’impianto; bassa efficienza

depurativa


20

2. SCOPO

Il presente lavoro si propone di studiare la microfauna che colonizza il fango attivo in quattro

impianti di depurazione di acque reflue urbane.

I depuratori monitorati, che presentano caratteristiche tra loro diverse, sono siti nella provincia di

Venezia e sono stati scelti tra quelli previsti nella programmazione annuale del Dipartimento

Provinciale ARPAV di Venezia – Mestre. I campioni di fango sono stati prelevati da ogni

depuratore contestualmente a quelli fiscali di ARPAV delle acque di scarico.

Su aliquote di fango attivo provenienti dalla vasca di aerazione dei depuratori in esame è stata

effettuata l’analisi in laboratorio al microscopio ottico e il calcolo del relativo SBI, secondo la

metodica analitica messa a punto da Madoni (1994). Sono stati infine valutati e confrontati i

risultati ottenuti.


21

3. MATERIALI E METODI

3.1 Prelievo e trasporto del campione

Negli impianti a fanghi attivi il mixed liquor contenuto nella vasca di aerazione dovrebbe essere

sufficientemente omogeneo da consentire il campionamento del fango in qualsiasi punto della

vasca. In pratica può verificarsi che per criteri costruttivi o per scarsa efficacia delle turbine (ove

presenti come sistema di aerazione) si formino delle zone di ristagno del fango. E’ consigliabile

quindi effettuare un campionamento in punti non troppo vicini né alle pareti della vasca né alle

turbine.

Per il campionamento si può usare qualsiasi contenitore come ad esempio un secchio di plastica

legato ad una fune.

Il campione di fango attivo (250-500 ml) va versato in una bottiglia di plastica in genere da un

litro.

Se la bottiglia è semivuota, l’aria in essa contenuta è sufficiente (se il tragitto è breve) ad evitare

che durante il trasporto si verificano situazioni di anossia del fango e conseguenti possibili

alterazioni della comunità microbiologica. Per percorsi più lunghi è consigliabile aerare il fango

durante il trasporto, mediante un aeratore portatile.

3.2 Osservazione al microscopio

L’osservazione del fango attivo deve essere effettuata preferibilmente entro cinque ore dal

prelievo per evitare cambiamenti nella composizione della microfauna.

Si utilizza un microscopio ottico in campo chiaro con un ingrandimento al 100X. Gli obiettivi a

maggior ingrandimento vengono utilizzati per l’osservazione di particolari importanti per

l’identificazione tassonomica.

Inizialmente si effettua l’identificazione in vivo delle forme presenti nel campione di fango

attivo raccolto (screening) e poi si effettua la stima delle abbondanze relative di ciascuna specie

o gruppo mediante un conteggio completo delle forme presenti in un volume noto di fango.

3.3 Depuratori di acque reflue urbane

3.3.1. Impianto di depurazione 1

L'impianto di depurazione 1 tratta scarichi misti civili ed industriali.


22

La popolazione massima servita da progetto è di circa 330000 abitanti equivalenti e la portata

media trattata da progetto è pari a 3492 m3/h. Il carico totale in ingresso, da progetto, come BOD

è di 8985,6 Kg/d.

Schema di trattamento

Linea acque

Grigliatura: i liquami passano attraverso una griglia grossolana e poi attraverso due griglie fini

poste subito a valle.

Dissabbiatura-disoleatura: i liquami, dopo la grigliatura, sono sottoposti al processo di

dissabbiatura-disoleatura.

Il dissabbiatore è di tipo longitudinale con sistema ad insufflazione di aria.

Equalizzazione: la funzione di questo bacino è di ottenere la laminazione delle punte sia di

portata, sia di carico al fine di evitare brusche variazioni. E’ suddiviso in due unità uguali, nelle

quali l'agitazione dei liquami è mantenuta mediante agitatori sommersi.

Trattamento biologico: in questa fase, oltre all’abbattimento delle sostanze carboniose si attua la

rimozione dell'azoto. La sezione di trattamento biologico è suddivisa in tre linee parallele,

ognuna delle quali è costituita da un bacino di denitrificazione provvisto di agitatori di fondo.

Successivamente vi sono tre bacini di ossidazione ognuno dotato di sistema di aerazione

mediante quattro turbine superficiali.

Sedimentazione finale: la sedimentazione avviene in tre bacini circolari.

Disinfezione: gli effluenti dei sedimentatori sono inviati alla sezione di disinfezione con acido

peracetico ed infine sono scaricati nel corpo idrico recettore.

Linea fanghi

Pre-ispessimento: il fango di supero estratto giornalmente viene inviato a due ispessitori. Le

acque surnatanti vengono riciclate in testa all'impianto.

Digestione anaerobica: avviene all'interno di due digestori in un ambiente privo d’ossigeno, cioè

in condizioni anaerobiche con la produzione di biogas.

Post-ispessimento: il fango digerito viene inviato a due post-ispessitori nei quali si ha una

ulteriore concentrazione del fango.

Disidratazione: si utilizza un flocculante organico (polielettrolita). Il fango condizionato è poi

inviato a due filtropresse.

Progetto IV linea

I carichi, attualmente affluenti all'impianto, sono superiori ai dati di progetto.

Le opere sono state completate e tutte le sezioni sono già in esercizio.


23

Tale progetto prevede:

Un comparto di pretrattamento con una griglia fine

Un comparto di denitrificazione-nitrificazione con due vasche di volume

complessivamente uguale alle esistenti ma con possibilità di variare il volume della parte

anossica.

Il potenziamento del riciclo fanghi con l’inserimento di una coclea di sollevamento.

Il potenziamento del sollevamento dei fanghi di supero.

Un comparto di sedimentazione finale con una quarta unità di diametro uguale alle

esistenti, ma con maggior profondità.


L'impianto di depurazione 2 tratta scarichi civili.

La popolazione servita massima da progetto è di 110000 abitanti equivalenti. La portata media

da progetto è di 1829 mc/h. Il carico totale in ingresso, da progetto, come BOD è di 6600 Kg/d.


Linea acque

Grigliatura: è realizzata mediante griglie verticali per separare i corpi grossolani dal liquame.

Dissabbiatura-disoleatura: questa fase di trattamento è realizzata in tre vasche rettangolari

fornite d’insufflazione d’aria dal fondo.

Denitrificazione: Il trattamento è effettuato in tre bacini rettangolari e in ognuno vi sono tre

miscelatori sommersi.

Ossidazione: vi sono tre bacini rettangolari ciascuno avente tre aeratori superficiali e degli

aeratori sommersi. E’ presente inoltre un serbatoio di stoccaggio di ossigeno liquido a servizio

delle tre linee di nitrificazione per fornire un’ulteriore quota di ossigeno, necessaria ad ossidare

biologicamente il surplus di carico azotato in ingresso, rispetto ai dati di progetto.

Sedimentazione secondaria: vi sono tre bacini di tipo circolare.

Trattamento terziario: i chiariflocculatori, allo scopo di abbattere il fosforo e di eliminare i

microinquinanti ancora eventualmente presenti nelle acque di scarico, sono utilizzati per ottenere

una coprecipitazione mediante l’aggiunta di cloruro ferrico e latte di calce. L’aggiunta dei due

reattivi avviene in una vasca ad agitazione veloce, seguita da una vasca ad agitazione lenta con lo

scopo di ottenere un accrescimento dei fiocchi di ferro idrato, che poi vengono separati

dall’acqua nelle successive vasche di chiariflocculazione.


24

Filtrazione su tela: il refluo in uscita dai chiariflocculatori viene inviato alla fase di filtrazione

finale, costituita da dieci moduli, ciascuno composto da dodici dischi filtranti.

Disinfezione: prima di essere scaricate le acque depurate passano attraverso un impianto

costituito da lampade a radiazione ultravioletta. Il refluo viene infine scaricato nel corpo idrico

recettore.

Linea fanghi

Ispessimento: i fanghi provenienti dalla linea acque, costituiti dal supero e dal fango estratto dai

decantatori terziari, sono inviati in due bacini dove subiscono un ulteriore processo di

decantazione e conseguente diminuzione del volume di fango da trattare.

Disidratazione: i fanghi provenienti dagli ispessitori sono condizionati con flocculante e inviati a

due nastropresse. Vi è anche una centrifuga per aumentare la capacità di smaltimento della

sezione.

Dal 2002 è iniziata la realizzazione del Progetto di ampliamento (IV linea) per sopperire al

sostanziale deficit della potenzialità depurativa, soprattutto in relazione all'abbattimento del

carico azotato e al sovraccarico idraulico al quale l’impianto è attualmente sottoposto.

Attualmente tale linea è in parte completata. Sono previsti inoltre la costruzione di una vasca

d’equalizzazione, il revamping delle linee esistenti, un sistema di aerazione a bolle fini e

modifiche ai trattamenti primari; mentre interventi sulle reti di fognatura consentiranno di

eliminare le infiltrazioni di acque parassite.


L'impianto di depurazione 3 tratta scarichi civili e presenta una struttura modulare per far fronte

alle fluttuazioni stagionali causate dalle presenze turistiche tipiche del periodo estivo. La

popolazione massima servita da progetto è di 105000 abitanti equivalenti nel periodo estivo e

15000 abitanti equivalenti nel periodo invernale. La portata media trattata da progetto è pari a

1080 m3/h nel periodo estivo e pari a 180 m

3/h nel periodo invernale. Il carico totale in ingresso,

da progetto, come BOD è di 6300 Kg/d in estate e di 900 Kg/d in inverno.


Linea acque

Grigliatura: sono presenti due griglie , grossolana e fine, disposte in serie.

Dissabbiatura-disoleatura: è presente un bacino a pianta rettangolare munito di carroponte e con

insufflatori di aria.


25

Sedimentazione primaria: Con l’inserimento del comparto di denitrificazione, la sedimentazione

primaria è stata eliminata. I due bacini di forma circolare vengono utilizzati nel periodo estivo

per la laminazione della portata in ingresso.

Denitrificazione: in questa sezione, anossica, il trattamento viene effettuato in quattro bacini

rettangolari con in ognuno due mixer.

La vasca che era adibita a digestione è stata convertita definitivamente a predenitrificazione.

Ossidazione: il trattamento biologico ossidativo realizza anche il processo di nitrificazione in

quattro bacini a pianta rettangolare dotati di un tappeto di diffusori a membrana a bolle fini.

Sedimentazione secondaria: avviene in quattro bacini e in uno di essi è presente un sistema a

pacchi lamellari opportunamente dimensionati.

Disinfezione: le acque in uscita dalla sedimentazione secondaria vengono inviate nel bacino di

disinfezione con acido peracetico. Le acque depurate vengono infine scaricate nel corpo idrico

recettore.

Linea fanghi

Digestione aerobica: sono presenti quattro vasche di digestione aerobica con sistema di

insufflazione d’aria mediante diffusori a membrana.

Ispessimento: i fanghi provenienti dalla digestione aerobica vengono concentrati in un bacino

circolare d'ispessimento e poi inviati all'unità di centrifugazione o nei letti di essiccamento.

Centrifugazione: il fango addensato viene condizionato con poliettrolita.

Essiccamento su letti: il fango addensato può essere inviato ai letti di essiccamento.


L’impianto di depurazione 4 tratta scarichi civili della popolazione residente e della popolazione

turistica affrontando una notevole escursione tra i carichi invernali e quelli estivi. L’impianto di

depurazione 4 è stato dimensionato per ricevere liquami provenienti da insediamenti civili e

industriali, a mezzo collettore fognario e trasportati con autobotte. La potenzialità residua

dell’impianto, sia in estate che in inverno, permette anche l’effettuazione di operazioni di

smaltimento di rifiuti liquidi in conto terzi quali: percolati e acque di compostaggio; pozzi neri e

rifiuti da manutenzioni della rete fognaria e rifiuti liquidi biocompatibili da insediamenti

produttivi.

L’impianto ha potenzialità complessiva di progetto di 160000 abitanti equivalenti e la portata

media trattata da progetto è pari 1480 m3/h.


26


Linea acque

Grigliatura: i liquami sono sottoposti ad una grigliatura fine e successivamente vengono inviati

alle tre linee dell’impianto.

Una delle tre linee dal 2008 è chiusa e verrà utilizzata solo per situazioni di emergenza.

Ogni linea è composta da:

Dissabbiatore-disoleature: i liquami subiscono il processo di dissabbiatura e disoleatura

mediante insufflazione di aria.

Sedimentatore primario: si ottiene la separazione fisica per precipitazione delle sostanze più

pesanti presenti nei liquami. Il refluo viene poi inviato ai bacini di ossidazione.

Trattamento biologico: il trattamento biologico comprende l’ossidazione effettuata mediante

insufflazione di aria; la defosfatazione biologica e la nitrificazione/denitrificazione.

Sedimentatore secondario: sono presenti vasche circolari per ogni linea, in cui il refluo decantato

esce per sfioro o attraverso una tubazione forata.

Disinfezione: i reflui depurati provenienti dalle tre linee vengono inviati alla fase di disinfezione

mediante filtrazione su letti a sabbia e trattamento con radiazioni UV. Le acque depurate

vengono scaricate nel corpo idrico recettore.

Linea fanghi

Ispessimento: è presente un ispessitore per il trattamento del fango di supero.

Digestione anaerobica: il digestore anaerobico è attualmente in fase di ristrutturazione.

Disidratazione: il fango condizionato viene inviato a due filtropresse.


27

4. RISULTATI E DISCUSSIONE

Gli impianti di depurazione biologica monitorati sono impianti del tipo a fanghi attivi con

biomassa sospesa, di grande potenzialità, che presentano delle differenze per quanto riguarda la

composizione dei reflui da depurare. Tali impianti sono stati identificati rispettivamente con i

numeri 1, 2, 3 e 4.

4.1 Impianto di depurazione 1

Il liquame trattato nell’impianto di depurazione è di tipo misto civile ed industriale. Il carico

organico del fango è in media pari a 0.21 Kg BOD/Kg SSV*d nel 2008 e 0.19 Kg BOD/Kg

SSV*d nel 2009.

L’età media del fango in ossidazione è pari a 9.8 giorni per il 2008 e 10.9 giorni per il 2009.

Dal confronto tra la popolazione equivalente (AE) da progetto e quella realmente trattata

dall’impianto di depurazione (Tab. 1), è evidente che i carichi affluenti all’impianto, negli anni

2008 e 2009, sono superiori a quelli di progetto.

Il progetto relativo all’impianto è antecedente al 1999, anno a partire dal quale la normativa

prevede il calcolo degli abitanti equivalenti in riferimento al BOD. E’ probabile quindi che gli

abitanti equivalenti da progetto siano stati calcolati come valore mediato tra quelli calcolati

relativamente al COD, al BOD, all’azoto totale e ai solidi sospesi.

Per i calcolo del Δ% è stato utilizzato perciò il valore degli abitanti equivalenti reali, risultante

dalla media tra quelli calcolati relativamente all’azoto totale, al COD, al BOD e ai solidi sospesi.

Tab. 1. Dati da progetto e reali della popolazione equivalente (AE) trattata dall’impianto di depurazione , negli

anni 2008 e 2009, e relativo Δ%.

Dati depuratore 1 Anno 2008 Anno 2009

Popolazione equivalente (AE) teorica da progetto 330,000 330,000

Popolazione equivalente (AE) reale 341,416 * 353,669 **

Δ% tra popolazione equivalente da progetto e reale 3% 7%

*popolazione equivalente (AE) trattata dall’impianto di depurazione ottenuta come media relativa al COD, Ntot e Solidi Sospesi.

**popolazione equivalente (AE) trattata dall’impianto di depurazione ottenuta come media relativa al COD, BOD, Ntot e Solidi

Sospesi.


28

I dati allo scarico, forniti dai gestori come media annua, relativi ai solidi sospesi, COD, BOD5,

Ntot e Ptot (Tab. 2) risultano conformi alla normativa vigente dimostrando un’alta efficienza

depurativa dell’impianto.

Tab. 2. Dati medi annui di alcuni parametri macrodescrittori allo scarico.

Dati medi annui allo scarico

in mg/l del depuratore 1 Anno 2008 Anno 2009

Solidi Sospesi 31.04 20.8

COD 57 38.5

BOD5 11.6 14.6

Ntot 7.7 7.77

Ptot 1.13 1.04

Per la definizione dello stato di salute del fango attivo sono state prelevate aliquote di fango

attivo in una delle vasche di aerazione, contestualmente ai prelievi di acque di scarico per i

controlli fiscali ARPAV, a partire dal 01/09/2008 fino al 16/12/2009.

In laboratorio è stata successivamente analizzata al microscopio ottico la microfauna dei fanghi

attivi, con il metodo messo a punto da Madoni (1994) che consente il calcolo dello SBI (Sludge

Biotic Index o Indice Biotico del Fango), indice che valuta l’efficienza biologica nella vasca di

aerazione. Questo metodo si basa sulla diversità e sulla densità della microfauna che colonizza il

fango attivo.

Dal monitoraggio effettuato è emerso che il fango attivo rientra sempre nella classe di qualità I,

che corrisponde ad un giudizio di qualità di un fango ben colonizzato e stabile, con ottima

attività biologica e alta efficienza depurativa.

Per quanto riguarda il valore dell’indice biotico del fango (SBI) esso è risultato sempre piuttosto

elevato, con valori che variano da 8 a 10 nei campionamenti effettuati (Tab. 3). Il numero totale

di specie o taxa che costituiscono la microfauna ha raggiunto sempre valori elevati (Tab. 3).

Tab. 3. Valori di Indice Biotico del Fango (SBI), rispettive classi di qualità e numero totale di specie o taxa (esclusi

i piccoli flagellati) relativi ai campioni di fango attivo raccolti nelle date indicate.

Data SBI Classe N°. Taxa

01/09/2008 10 1 12

25/11/2008 9 1 8

11/02/2009 8 1 10

07/04/2009 10 1 15

23/06/2009 10 1 15

31/08/2009 9 1 8

16/12/2009 10 1 11


29

Dal riconoscimento e dai conteggi puntuali delle varie specie che costituiscono la microfauna è

emerso che il gruppo prevalente, ossia quello che determina l’ingresso orizzontale nella tabella

per il calcolo dello SBI, è costituito generalmente da protozoi ciliati mobili di fondo, sessili e/o

amebe con teca. Solo nel campionamento effettuato in data 11/02/2009, il gruppo dei protozoi

ciliati sessili è risultato nettamente dominante (> 80% con Opercularia e Vorticella microstoma

non abbondanti). In letteratura è noto che ciò può avvenire in occasione di condizioni transitorie

dell’impianto che riducono l’efficienza depurativa, come il rapido aumento del carico del fango e

l’immissione discontinua del carico organico (Drakides, 1978; Madoni, 1981).

Si può comunque osservare costantemente una certa dominanza dei ciliati sessili rispetto alle

altre specie presenti, anche se non arriva a costituire l’80% della microfauna presente (Fig. 1).

Tale dominanza è indipendente dalla stagionalità e quindi dalla temperatura. In particolare sono

stati spesso osservati i ciliati sessili singoli come Vorticella convallaria, e i ciliati coloniali

appartenenti al genere Epistylis. Questi ultimi sono in grado di tollerare occasionalmente alti

carichi organici e di azoto (Puigagut et al., 2009). E’ stato rinvenuto, inoltre, il ciliato singolo

Vorticella aquadulcis la cui presenza abbondante è associata ad una buona ossigenazione

(Madoni, 2005). Nei fanghi sono stati osservati i ciliati mobili di fondo e le amebe con teca,

entrambi indicatori di rimozione del BOD e di un’efficiente processo di nitrificazione che

interessa il depuratore. Sono inoltre presenti nei campioni osservati i metazoi (rotiferi).

I ciliati carnivori, invece, non sono mai abbondanti nel fango attivo. I ciliati natanti, i piccoli

flagellati e i grandi flagellati risultano infine raramente presenti a conferma dell’alta efficienza

depurativa dell’impianto (Fig. 5).

Fig. 1. Dinamica del numero di microrganismi/ml per ogni gruppo costituente la microfauna del fango attivo

(esclusi i piccoli flagellati) in corrispondenza delle date di monitoraggio.


30


Il liquame trattato nell’impianto di depurazione è di tipo civile. Il carico organico del fango è in

media pari a 0.13 Kg BOD/Kg SSV*d nel 2008 e 0.12 Kg BOD/Kg SSV*d nel 2009.

L’età media del fango in ossidazione è pari a 9.9 giorni per il 2008 e 9.4 giorni per il 2009.


dall’impianto di depurazione, relativamente al BOD, è evidente che i carichi affluenti

all’impianto, negli anni 2008 e 2009, sono superiori a quelli di progetto (Tab. 4).

Tab. 4. Dati da progetto e reali della popolazione equivalente (AE) trattata dall’impianto di depurazione , negli




Popolazione equivalente (AE) reale 132,787 116,575









COD 27.44 28.06

BOD5 8.05 9.8

Ntot 7.82 9.2

Ptot 0.36 0.24








fango attivo.


31




Per quanto riguarda il valore dell’indice biotico del fango (SBI) esso è risultato sempre elevato,

con valori che variano da 9 a 10 nei vari campionamenti (Tab. 6). Il numero totale di specie o

taxa che costituiscono la microfauna ha raggiunto sempre valori elevati (Tab. 6).




01/09/2008 10 1 16

14/10/2008 9 1 10

02/12/2008 10 1 12

11/02/2009 9 1 11

25/02/2009 9 1 10

31/03/2009 10 1 14

23/06/2009 10 1 13

31/08/2009 10 1 12

20/10/2009 10 1 13

16/12/2009 9 1 11




amebe con teca. Solo nei campionamenti effettuati in data 11/02/2009 e 16/12/2009, il gruppo

dei protozoi ciliati sessili è risultato nettamente dominante (> 80% con Opercularia e Vorticella

microstoma non abbondanti). Ciò può avvenire in occasione di condizioni transitorie

dell’impianto che riducono l’efficienza depurativa, come l’immissione discontinua del carico

organico e il rapido aumento del carico del fango (Drakides, 1978; Madoni, 1981).

Si può comunque osservare generalmente una certa dominanza dei ciliati sessili rispetto alle altre

specie presenti, anche se non arriva a costituire l’80% della microfauna presente (Fig. 2).

Tale dominanza è indipendente dalla stagionalità e quindi dalla temperatura. In particolare sono

stati spesso osservati i ciliati sessili singoli come Vorticella convallaria, e i ciliati coloniali

appartenenti al genere Epistylis.


32

I ciliati coloniali del genere Epistylis sono in grado di tollerare occasionalmente alti carichi

organici e di azoto (Puigagut et al., 2009). Sono stati rinvenuti, inoltre, i ciliati sessili coloniali

come Zoothamnium e il ciliato singolo Vorticella aquadulcis la cui presenza abbondante è

associata ad una buona ossigenazione (Madoni, 2005). Nei fanghi sono stati osservati i ciliati

mobili di fondo e le amebe con teca, entrambi indicatori di rimozione del BOD e di un’efficiente

processo di nitrificazione che interessa il depuratore.

I metazoi (rotiferi) sono presenti nel fango attivo e i ciliati carnivori non sono mai abbondanti. In

corrispondenza delle date di monitoraggio, i ciliati natanti non sono mai stati osservati. I grandi

flagellati e i piccoli flagellati risultano rari a conferma dell’alta efficienza depurativa

dell’impianto (Fig. 5).




Il liquame trattato nell’impianto di depurazione è di tipo civile. Il carico organico del fango è in

media pari a 0.15 Kg BOD/Kg SSV*d nel 2008 e 0.12 Kg BOD/Kg SSV*d nel 2009.

L’età media del fango in ossidazione è pari a 28.1 giorni per il 2008 e 26 giorni per il 2009.



all’impianto, negli anni 2008 e 2009, sono superiori a quelli di progetto nel periodo invernale e

inferiori nel periodo estivo di massimo carico dell’impianto (Tab. 7).


33

Tab. 7. Dati da progetto e reali della popolazione equivalente (AE) trattata dall’impianto di depurazione, negli



Popolazione equivalente (AE) teorica da progetto

(inverno-estate) 15,000 – 105,000 15,000 – 105,000

Popolazione equivalente (AE) reale

(inverno-estate) 26,468 – 81,515 20,669 – 70,692

Δ% tra popolazione equivalente da progetto e reale

(inverno-estate) 76% – 22% 38% – 33%




Tab. 8. Dati medi annui di alcuni parametri macrodescrittori allo scarico




COD 23.7 22.3

BOD5 6.0 6.07

Ntot 6.6 6.7

Ptot 3.04 1.44








fango attivo.

Dal monitoraggio effettuato è emerso che il fango attivo rientra generalmente nella classe di

qualità I, che corrisponde ad un giudizio di qualità di un fango ben colonizzato e stabile, con

ottima attività biologica e alta efficienza depurativa. Si ha un’unica eccezione per il campione

prelevato in data 20/01/2009, in cui il fango rientra nella classe di qualità II, che corrisponde ad

un giudizio di qualità di un fango ben colonizzato e stabile, con attività biologica sub-ottimale e

discreta efficienza depurativa.


34

Per quanto riguarda il valore dell’indice biotico del fango (SBI) e il numero totale di specie o

taxa che costituiscono la microfauna, sono risultati sempre elevati nei vari campionamenti ad

eccezione del campione prelevato in data 20/01/2009 a cui corrispondono uno SBI e un numero

di taxa pari a 7 (Tab. 9).




08/07/2008 10 1 11

19/08/2008 10 1 15

20/01/2009 7 2 7

21/07/2009 10 1 12

12/08/2009 10 1 15




amebe con teca. Solo nel campionamento effettuato in data 20/01/2009, il gruppo dei protozoi

ciliati sessili è risultato nettamente dominante (> 80% con Opercularia e Vorticella microstoma

non abbondanti). In letteratura è noto che ciò può avvenire in occasione di condizioni transitorie

dell’impianto che riducono l’efficienza depurativa, come il rapido aumento del carico del fango e

l’immissione discontinua del carico organico (Drakides, 1978; Madoni, 1981). Si osserva

comunque generalmente una certa dominanza dei ciliati sessili rispetto alle altre specie presenti,

anche se non arriva a costituire l’80% della microfauna presente (Fig. 3), indipendentemente

dalla stagionalità e quindi dalla temperatura. In particolare è stato spesso osservato il ciliato

sessile singolo Vorticella convallaria. E’ presente anche il ciliato sessile Vaginicola crystallina,

che compare solitamente in impianti a basso carico e lunga età del fango e diventa abbondante

quando l’impianto nitrifica (Madoni, 2005).

I ciliati sessili coloniali sono rappresentati principalmente dai generi Zoothamnium ed Epistylis.

Quest’ultimo è in grado di tollerare occasionalmente alti carichi organici e di azoto (Puigagut et

al., 2009). Nei fanghi sono presenti i ciliati mobili di fondo e le amebe con teca risultano

numerose. Questi protozoi sono entrambi indicatori di rimozione del BOD e di un’efficiente

processo di nitrificazione che interessa il depuratore.


35

I metazoi (rotiferi) sono generalmente presenti nei fanghi in numero elevato e i ciliati carnivori,

invece, non sono mai abbondanti. In corrispondenza delle date di monitoraggio, i ciliati natanti

non sono mai stati osservati. I grandi flagellati e i piccoli flagellati risultano rari a conferma

dell’alta efficienza depurativa dell’impianto (Fig. 5).




Il liquame trattato nell’impianto di depurazione è di tipo misto, civile ed industriale. L’impianto

risente della commistione in rete fognaria tra acque meteoriche e acque nere, nonchè dell’

ingresso di acqua salmastra.

Le intrusioni di acqua salmastra, imprevedibili in termini di durata e intensità, possono

contribuire a diluire ulteriormente il liquame in ingresso all’impianto.

La salinità determina fenomeni di osmosi sulla membrana cellulare batterica, con variazione

della pressione interna. L’acqua di mare ha per questo un potere autodepurante nei riguardi

dell’iniziale carica batterica dei liquami e può incidere sfavorevolmente sui processi di

depurazione biologica (Masotti, 2005).

Il carico organico del fango è in media pari a 0.13 Kg BOD/Kg SST*d in estate e 0.10 Kg

BOD/Kg SST*d in inverno.

L’età del fango in ossidazione è in media pari a 17 giorni per i mesi estivi e pari a 27 giorni per i

mesi invernali.



all’impianto, negli anni 2008 e 2009, sono inferiori a quelli da progetto (Tab. 10).


36

Tab. 10. Dati da progetto e reali della popolazione equivalente (AE) trattata dall’impianto di depurazione, negli




Popolazione equivalente (AE) reale 108,550 143,850


La potenzialità residua dell’impianto permette il trattamento di rifiuti liquidi in conto terzi,

garantendo un refluo in uscita con caratteristiche conformi ai limiti previsti dalla legge. I dati

allo scarico, forniti dai gestori come media annua, relativi ai solidi sospesi, COD, BOD5, Ntot e

Ptot (Tab. 11) risultano conformi alla normativa vigente dimostrando un’alta efficienza






COD 34.8 28

BOD5 7.1 9.2

Ntot 9.2 9.2

Ptot 2.3 1.7





attivi con il metodo messo a punto da Madoni (1994) che consente il calcolo dello SBI (Sludge



fango attivo.





37

Per quanto riguarda il valore dell’indice biotico del fango (SBI) esso è risultato sempre piuttosto

elevato, con valori che variano da 8 a 10 nei vari campionamenti (Tab. 12). Il numero totale di

specie o taxa che costituiscono la microfauna ha raggiunto sempre valori elevati (Tab. 12) ma la

densità degli individui è generalmente bassa. In letteratura è noto che al diminuire del carico

organico, la diversità degli organismi che possono colonizzare la miscela areata aumenta. Negli

impianti a basso carico del fango si osserva un numero alto di specie ma il numero degli

individui è generalmente basso (Madoni, 2005).

Tab. 12. Valori di Indice Biotico del Fango (SBI), rispettive classi di qualità e numero totale di specie o taxa

(esclusi i piccoli flagellati) relativi ai campioni di fango attivo raccolti nelle date indicate.


05/08/2008 9 1 9

09/09/2008 10 1 11

28/09/2008 8 1 9

25/02/2009 10 1 11

02/07/2009 9 1 10

28/07/2009 10 1 13

27/08/2009 9 1 9



per il calcolo dello SBI, è sempre costituito da protozoi ciliati mobili di fondo e ciliati sessili

(Fig. 4). In letteratura è noto che i rapporti di abbondanza dei due gruppi tendono a cambiare con

il carico del fango. I mobili diminuiscono la loro presenza all’aumentare del carico del fango

(Curds & Cockburn, 1970b; Klimowicz, 1970). Essi sono inoltre direttamente correlati all’età del

fango, all’efficienza della nitrificazione e alla rimozione del BOD (Madoni, 2005). Sono invece

inversamente correlati allo SVI (Madoni, 2005) che è generalmente ≤ 200 ml/g per il depuratore

4.

Durante le osservazioni al microscopio per l’analisi della microfauna, è stata rinvenuta la

presenza del ciliato mobile di fondo appartenete alla specie Euplotes patella la cui presenza è

legata all’ingresso di liquami diluiti (Madoni, 2005). Tra i ciliati sessili sono stati osservati il

coloniale Zoothamnium e il ciliati singoli Vorticella convallaria e Vorticella aquadulcis.


38

Le amebe con teca e i ciliati carnivori non sono mai abbondanti nel fango attivo. E’ stato

osservato il ciliato carnivoro appartenente al genere Prorodon legato ad impianti nitrificanti

(Madoni, 2005). Nei fanghi sono presenti i metazoi (rotiferi e nematodi), ma con una bassa

densità. In corrispondenza delle date di monitoraggio, i grandi flagellati non sono mai stati

osservati. I ciliati natanti e i piccoli flagellati risultano infine raramente presenti confermando

l’alta efficienza depurativa dell’impianto (Fig. 5).



4.5 Confronto tra gli impianti di depurazione monitorati.

La composizione della microfauna che colonizza il fango attivo nei quattro impianti monitorati

non risente in modo significativo della stagionalità e della temperatura. La temperatura del

liquame rientra all’interno del range di sopravvivenza (10÷30 °C) delle specie monitorate.

Alcune specie batteriche, la cui composizione varia stagionalmente, possono invece influenzare

la struttura della microfauna. La presenza di batteri di diametro maggiore può favorire la

colonizzazione da parte di protozoi in grado di ingerire tali batteri. La temperatura inoltre

influisce sui batteri che operano la nitrificazione e quindi sui protozoi che si nutrono di essi.

I ciliati sessili spesso dominano la microfauna (Fig. 5) sia negli impianti che trattano reflui misti

civili ed industriali (impianto di depurazione 1) sia in quelli che trattano esclusivamente reflui di

tipo civile (impianti di depurazione 2 e 3).

I ciliati sessili, a differenza dei ciliati mobili di fondo, sono infatti in grado di svilupparsi entro

un largo spettro di valori di carico del fango ed in particolare il protozoo ciliato sessile del genere

Epistylis può tollerare occasionalmente alti carichi organici e di azoto (Puigagut et al., 2009).

Grazie all’attaccamento ad una superficie solida e all’apertura orale rivolta verso l’alto

perpendicolarmente al substrato, i sessili hanno un rendimento maggiore nella filtrazione delle


39

particelle alimentari rispetto ai ciliati natanti, che si nutrono anch’essi di batteri dispersi e che

sono maggiormente soggetti al dilavamento fuori dal sistema attraverso l’effluente.

L’impianto di depurazione 4, che tratta reflui misti civili ed industriali e risente di intrusioni di

acqua salmastra in rete fognaria, presenta delle differenze se confrontato con gli altri impianti: i

protozoi ciliati mobili di fondo sono generalmente più abbondanti dei ciliati sessili (Fig. 5) ed

inoltre è presente un numero elevato di specie ma con un numero di individui generalmente

basso, a conferma che l’impianto lavora a basso carico del fango.

In letteratura è riportato che i ciliati mobili sono direttamente correlati all’età del fango (Madoni,

2005) e diminuiscono, sia come numero di individui che come numero di specie, all’aumentare

del carico del fango stesso (Curds & Cockburn, 1970b; Klimowicz, 1970).

Le amebe con teca e i metazoi risultano essere più abbondanti nell’impianto 3 rispetto agli altri

impianti monitorati (Fig. 5).

I ciliati carnivori non sono mai abbondanti nel fango attivo (Fig. 5).

I ciliati natanti, i grandi flagellati e i piccoli flagellati presentano un numero di individui

trascurabile in tutti gli impianti monitorati (Fig. 5).

Fig. 5. Composizione media (microrganismi/ml) dei gruppi costituenti la microfauna dei fanghi attivi (esclusi i

piccoli flagellati) durante il monitoraggio dei quattro depuratori studiati.

Considerando nel dettaglio i diversi taxa che colonizzano i fanghi attivi (Fig. 6), è stato osservato

che le forme di ciliati sessili, generalmente abbondanti nei depuratori 1, 2 e 3, appartengono alla

specie Vorticella convallaria, per i sessili singoli, e al genere Epistylis per i sessili coloniali.

Nel depuratore 3 sono abbondanti anche i ciliati sessili coloniali appartenenti al genere

Zoothamniun (Fig. 6).


40

Nel depuratore 4, a differenza degli altri impianti monitorati, i ciliati sessili (singoli e coloniali)

non sono mai numerosi e sono per lo più rappresentati dai generi Vorticella e Zoothamniun (Fig.

6) mentre i ciliati mobili di fondo, spesso dominanti, appartengono principalmente alle specie

Aspidisca cicada e Aspidisca lynceus (Fig. 6). Nel depuratore 4 inoltre è stato osservato il ciliato

mobile di fondo appartenete alla specie Euplotes patella la cui presenza è legata all’ingresso di

liquami diluiti (Madoni, 2005).

In particolare per quanto riguarda i ciliati mobili di fondo presenti negli impianti 1, 2 e 3 è stato

osservato che: Acineria uncinata è presente per lo più nel depuratore 3 mentre Aspidisca lynceus

è abbondante negli impianti di depurazione 1 e 2.

In tutti i depuratori monitorati i ciliati carnivori sono rappresentati per lo più dal genere

Plangiocampa. Nell’impianto 4 è stato inoltre osservato il ciliato carnivoro appartenente al

genere Prorodon legato ad impianti nitrificanti (Madoni, 2005).

Le amebe con teca sono presenti principalmente con i generi Arcella ed Euglypha. Quest’ultima

risulta essere abbondante nell’impianto 3 a conferma di un’efficiente processo di nitrificazione

che interessa il depuratore.

I metazoi, rappresentati in generale dai rotiferi, sono presenti negli impianti 1, 2 e molto

abbondanti nell’impianto di depurazione 3 (Fig. 6).


41

5. CONCLUSIONI

Le osservazioni condotte sulla microfauna, che colonizza i fanghi attivi dei quattro impianti

monitorati, portano alle seguenti conclusioni:

L’indice biotico del fango (SBI) evidenzia il buon funzionamento degli impianti

monitorati a conferma dei risultati evidenziati dalle analisi chimico-fisiche ed

ecotossicologiche.

Il fango attivo in tutti gli impianti monitorati rientra sempre nella classe di qualità I, che

corrisponde ad un giudizio di qualità di un fango ben colonizzato e stabile, con ottima

attività biologica e alta efficienza depurativa. Si ha un’unica eccezione per il depuratore 3

(in data 20/01/2009), in cui il fango rientra nella classe di qualità II, corrispondente ad un

giudizio di qualità di un fango ben colonizzato e stabile, con attività biologica sub-

ottimale e discreta efficienza depurativa.

Per ogni singolo impianto monitorato le variazioni di SBI e di composizione della

microfauna sono minime nel corso dell’anno e forse poco sensibili alle piccole variazioni

dei parametri operativi (temperatura, età del fango, carico del fango ecc…). Per impianti

di questo tipo (di grossa dimensione, ben controllati e gestiti) il metodo fornisce una

conferma del complessivo buon funzionamento dell’impianto stesso.


42

6. FONTI BIBLIOGRAFICHE

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Fig. 6. Composizione media (microrganismi/ml) della microfauna dei fanghi attivi, esclusi i piccoli flagellati, nei quattro depuratori monitorati.

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