Produzione di poliidrossialcanoati dalla frazione organica dei rifiuti solidi urbani: recupero e utilizzo di acidi grassi volatili in sistemi a colture microbiche miste.

Il seguente lavoro di tesi mira a sviluppare tecnologie e processi sostenibili per la produzione di biopolimeri, quali poliidrossialcanoati (PHA). I PHA sono poliesteri di base biologica prodotti dai batteri, in sistemi di fermentazione a colture microbiche miste (MMC). Come substrato carbonioso è stata utilizzata la frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU). Il processo consiste in un sistema accoppiato di fermentazione acidogenica e strippaggio in ipertermofilia (70°C), per la produzione e recupero di acidi grassi volatili (VFA), utilizzati come fonte carboniosa in MMC per la produzione di PHA. Lo strippaggio è stato utilizzato come tecnica di recupero dei VFA dalla fermentazione, i primi test sono stati effettuati mediante l’utilizzo di soluzioni standard raggiungendo una resa massima del 99 % di VFA in 23h. L’esperimento reale, (fermentazione acidogenica accoppiata a strippaggio) ha auto una conversione massima del 65 % di FORSU in VFA, il recupero tramite lo strippaggio è stato del 90 % mentre la resa globale del processo accoppiato è stata pari al 18%. Per la produzione di PHA è stato utilizzato il ProBiotipo, impianto pilota di B-PLAS DEMO, progetto finanziato dalla EIT Climate-KIC. Le percentuali di produzione di PHA da MMC raggiunte sono dell’83 % su peso secco. Successivamente sono state effettuate estrazioni di PHA dalle biomasse batteriche con l’utilizzo di sodio dodecil solfato (SDS) per lisare la parete cellulare e dimetilcarbonato (DMC) solvente green per l’estrazione. Le rese di estrazione sono state del 94 %.