Valorizzazione delle acque di vegetazione mediante la crescita di biomassa algale pregiata ​

L'estrazione dell'olio d'oliva è un processo che richiede ingenti quantità d'acqua e si stima siano necessari circa 1000 L d'acqua ogni 1000 kg di olive processate. L'acqua introdotta nel processo viene successivamente scartata come acqua di vegetazione, un prodotto di scarto ricco in zuccheri, acidi grassi, elementi minerali e polifenoli. Le acque di vegetazione sono generalmente rilasciate sui campi agricoli dove agiscono come fertilizzati, tuttavia l'elevato carico minerale e la presenza dei polifenoli causano l'inquinamento dei suoli in cui questi scarti sono sversati. Lo sversamento delle acque di vegetazione nell'ambiente è dovuto all'assenza di trattamenti di depurazione efficienti e le rese sono generalmente così basse da non giustificarne il costo. È necessario quindi valutare nuovi approcci non solo capaci di depurare le acque di vegetazione, ma anche di ridurre i costi necessari per il loro trattamento e se possibile generare una nuova fonte di guadagno all'azienda che vuole far sua questa innovazione. La via scelta per questo lavoro di tesi è stata la depurazione delle acque di vegetazione tramite le microalghe, microorganismi fotosintetici all'origine della via evolutiva delle piante. Le microalghe hanno diversi vantaggi: possono metabolizzare il carbonio organico, tollerare la presenza di polifenoli e produrre metaboliti di interesse economico. Le microalghe permetterebbero quindi la rimozione di sostanze organiche e tossiche dalle acque di vegetazione e, a fine depurazione, dalla biomassa algale così prodotta si potrebbero estrarre molecole bioattive di interesse economico. Per la tesi sono stati inizialmente testati tre diversi pre-trattamenti (filtrazione, ossidazione con ipoclorito di sodio, flocculazione) al fine di ridurre la complessità del refluo prima di operare la depurazione tramite microalghe. Le acque di vegetazione prima e dopo il pre-trattamento sono state quindi caratterizzate secondo parametri chimico-fisici. In base ai risultati ottenuti e valutando il potenziale costo del pretrattamento adottato, è stato selezionato il refluo più idoneo e sostenibile ed è stato usato nella fitodepurazione. La microalga da impiegare nella sperimentazione è stata selezionata in base alla resistenza verso i polifenoli e alle caratteristiche cellulari di interesse economico a partire da 6 specie di microalghe cresciute in presenza di polifenoli aggiunti singolarmente al mezzo di crescita. Cellule di Scenedesmus sp. sono state quindi inoculate sia nel refluo pre-trattato e diluito sia in mezzo di crescita algale con o senza aggiunta di polifenoli. La crescita e la composizione molecolare sono state attentamente valutate per un periodo di dieci giorni e in presenza di luce continua o cicli di luce giorno/notte. Al termine del periodo di analisi (coincidente con la fase stazionaria delle colture) il mezzo è stato sottoposto ad analisi chimico-fisiche e l'effettiva capacità fitodepurativa della microalga Scenedesmus sp. è stata dimostrata con la totale rimozione dei polifenoli dal mezzo.