Denitrificazione autotrofa da acque di falda con sistemi bio-elettrochimici bistadio

I rendimenti di rimozione mostrati in tabella 3.1 evidenziano come il sistema BES si è dimostrato in grado di rimuovere nitrati dalle acque di falda: entrambe le MEC hanno garantito rendimenti di rimozione elevati, con valori medi sull’efficienza complessiva pari a 92 ± 9% per quanto riguarda la rimozione di nitrati e 78 ± 24% per la rimozione dell’azoto totale.
Nei primi quattro test si è osservato un rendimento di rimozione pari a 99%, sia per i nitrati che per l’azoto totale. Dal test 6 i rendimenti di rimozione dei nitrati si sono abbassati leggermente, mentre i rendimenti di rimozione dell’azoto totale si sono abbassati al di sotto del 50%.
La riduzione del rendimento di rimozione dell’azoto totale è dovuto al progressivo aumento della portata influente, con conseguente riduzione dell’HRT e aumento del carico di nitrati a cui erano sottoposti i due reattori, tale da avere un processo di denitrificazione incompleto.

Nelle figure sottostanti vengono mostrate in dettaglio la rimozione dei nitrati, dei nitriti e dell’azoto totale dei campioni prelevati nel giorno 3 e nel giorno 7 di ogni singolo test. Nei vari test la concentrazione dei nitrati nell’influente alimentato alla MEC 1 è rimasta invariata, pari a 40 mgN-NO3- /L.
Nel test 1 le MEC sono state alimentate con una portata di 2 L/d. Si è osservato già il terzo giorno del test sul campione prelevato una riduzione della concentrazione di nitrati da 40 a 4.4 mgN-NO3- /L, pari ad un rendimento di rimozione dell’89%, per poi ridursi ulteriormente il settimo e ultimo giorno del test a 3.8 mgN-NO3- /L, con un rendimento di rimozione di nitrati pari a 91%, relativo all’intera durata del test. La concentrazione di nitriti che è stata misurata all’interno del campione prelevato il terzo giorno è stata pari a 0.6 mgN-NO2- /L. L’analisi dell’azoto totale è stata effettuata solo l’ultimo giorno del test ed è stata osservata una rimozione di TN da 40 a 10.9 mgN/L, con un rendimento di rimozione di azoto totale pari a 73%, permettendo la completa caratterizzazione delle forme azotate nell’effluente della MEC 1, da cui si è potuta ricavare una concentrazione di 6.6 mgN-N2O/L (Fig. 3.1).

Nella MEC 2 la concentrazione di nitrati in ingresso era variabile nel tempo e corrispondeva all’effluente del terzo e del settimo giorno della MEC 1.
Si è misurato già il terzo giorno del test sul campione prelevato una riduzione della concentrazione di nitrati da 4.4 a 1.2 mgN-NO3- /L pari ad un rendimento di rimozione del 73%, per poi ridursi il settimo e ultimo giorno del test a 0.5 mgN-NO3- /L, con un rendimento di rimozione di nitrati pari a 87%. La concentrazione di nitriti in ingresso si è ridotta da 0.5 a 0.1 mgN-NO2- /L il settimo giorno del test pari ad un rendimento di rimozione dell’80%. L’analisi dell’azoto totale effettuata ha riscontrato una rimozione di TN da 10.9 a 0.5 mgN/L, con un rendimento di rimozione pari al 95%, tale da ottenere un effluente privo di protossido di azoto (Fig. 3.2).

Nel test 2 le MEC sono state alimentate con una portata di 3 L/d. Il terzo giorno del test sul campione prelevato è stato osservato un rendimento di rimozione simile a quello riscontrato il settimo giorno, con una riduzione della concentrazione di nitrati da 40 a 8.6 mg N-NO3- /L pari ad un rendimento di rimozione del 79%. La concentrazione di nitriti misurata sul campione prelevato il terzo giorno è stata pari a 0.3 mgN-NO2- /L. L’analisi dell’azoto totale effettuata l’ultimo giorno del test ha riscontrato una rimozione di TN da 40 a 15.7 mgN/L, con un rendimento di rimozione di azoto totale pari a 61%, da cui si è potuta ricavare una concentrazione di 6.8 mgN-N2O/L (Fig. 3.3).
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