Recupero di ammonio e fosfato da acque reflue mediante biochar funzionalizzato con materiale carbonatico

L’ammonio (NH4+) e il fosfato (PO43-) sono due principali componenti presenti nelle acque reflue derivanti principalmente dalle attività umane, come l'agricoltura, l'industria e gli scarichi domestici. La presenza di un’eccessiva quantità di NH4+ e PO43- nelle acque reflue può causare effetti negativi sull’ambiente: inquinamento delle acque, eutrofizzazione e impatto sulla fauna ittica. È importante trattare adeguatamente le acque reflue prima dello scarico nell'ambiente. L’obiettivo della tesi è quello di valutare l’efficacia dei compositi costituiti da biochar e materiale carbonatico da noi prodotti in laboratorio per il recupero di NH4+ e PO43 da acque reflue sottoforma di struvite, fertilizzante a lento rilascio utilizzabile in agricoltura. I compositi sono stati messi a confronto con un materiale commerciale (MgO). I test di adsorbimento prevedono un tempo di contatto di tre ore in shaker e due repliche per ogni materiale preso in considerazione. I test di adsorbimento sono stati svolti su acque sintetiche che riproducono possibili concentrazioni di acque reflue reali. Successivamente, i medesimi test sono stati eseguiti su un’acqua sintetica prodotta considerando il rapporto stechiometrico ottimale per la precipitazione della struvite, ovvero Mg:N:P = 1:1:1. La stessa procedura è stata eseguita su acque reflue Caviro. Esse presentano una bassa concentrazione di PO43, per questa ragione ne è stata aggiunta una quantità nota, in modo da rispettare la stechiometria della reazione per consentire la formazione di struvite. Il dosaggio del composito da utilizzare è stato calcolato sulla base della concentrazione di ammonio da rimuovere e sul quantitativo di MgO contenuto nel composito. Infine, l’analisi XRD ha determinato la presenza e il quantitativo di struvite presente sul precipitato raccolto dopo il test di adsorbimento. Il biochar modificato con materiale carbonatico si è dimostrato essere un materiale efficace per il recupero di NH4+ e PO43 di struvite.