Biomasse fungine come nuovi materiali bioassorbenti per il trattamento dei reflui dell'industria tessile: effetto di parametri abiotici e descrizione del processo tramite modelli matematici.

La depurazione delle acque rappresenta un aspetto ambientale rilevante per l'industria tessile e conciaria, poichè i trattamenti chimico-fisici tradizionalmente impiegati per la rimozione di inquinanti sono spesso poco efficaci e costosi. Negli ultimi anni, il bioassorbimento si è dimostrato una valida alternativa e i funghi sono degli ottimi candidati per svolgere questo ruolo. I principali vantaggi del bioassorbimento sono: elevata selettività ed efficacia, buona velocità nel trattamento, possibilità di recuperare la biomassa, di utilizzare biomasse inattivate e biomasse fungine di scarto da processi fermentativi industriali, altrimenti destinate allo smaltimento. Tuttavia, i meccanismi che regolano il bioassorbimento sono ancora poco conosciuti. Nell'ottica di uno sviluppo sostenibile della risoluzione della problematica dei reflui industriali, nell'ambito di questa Tesi, si è sviluppata una ricerca inerente la biomassa di Cunninghamella elegans, zigomicete recentemente selezionato e brevettato per il trattamento di reflui industriali colorati dalla Mycotheca Universitatis Turinensis del Dipartimento di Biologia Vegetale, e di tre biomasse industriali di scarto (Acremonium sp., Penicillium sp. e Acremonium strictum) forniti dalle industrie farmaceutiche Antibioticos S.p.a. e ACS Dobfar. Le prove di bioassorbimento sono state condotte impiegando 3 reflui modello (SAL, SRC e SDC), contenenti elevate concentrazioni di coloranti e sali, e 9 reflui reali, forniti da industrie tessili aderenti al Progetto BIOTEX. Ciascun tipo di biomassa, è stato posto a contatto con i reflui e sono state calcolate la percentuale di decolorazione (DP) e la capacità di assorbimento (Q). Le due biomasse migliori (C. elegans e A. strictum) sono poi state utilizzate per allestire esperimenti in batch per descrivere attraverso modelli matematici il processo di adsorbimento. Infine, si è voluto verificare l'effetto di importanti parametri abiotici quali pH, temperatura e presenza di sali e ausiliari sulle rese di bioassorbimento. I principali risultati raggiunti sono: - la biomassa di C. elegans è risultata particolarmente efficace nel rimuovere i coloranti sia dai reflui simulati (DP fino a 99%), sia dai reflui reali (DP fino a 98%); la biomassa di A. strictum (la migliore tra le biomasse industriali), è risultata efficace solo nei confronti di alcuni di reflui (DP fino a 81%), risultando fortemente influenzata dai valori di pH e salinità del refluo; - i modelli matematici generalmente impiegati per descrivere i meccanismi di adsorbimento (Langmuir e Freundlich) sono eccessivamente semplicistici e poco rappresentativi del processo di bioassorbimento da reflui complessi multicomponenti; - la biomassa di C. elegans è risultata efficace nel rimuovere i coloranti in un ampio intervallo di pH, compreso tra 3 e 11, e a diverse temperature (25 e 60°C) anche in presenza di elevate concentrazioni di colorante (fino a 30000 ppm), mostrando capacità di assorbimento che non trovano riscontro in letteratura (fino a QSAT 16000 mg g-1). In conclusione, la biomassa di C. elegans può essere considerata un nuovo eccezionale materiale assorbente con ottime rese di decolorazione nei confronti di numerosi reflui industriali rappresentativi di diverse tipologie di tintura. Il suo elevato potenziale applicativo nella decolorazione di reflui tessili a bordo vasca è dimostrato dalle elevate capacità di assorbimento anche in condizioni estreme di salinità, temperatura e pH.