Produzione di acidi grassi volatili e calcolo dei parametri produttivi da residui di trebbiatura e fanghi attivi di depurazione

La presente tesi affronta la valorizzazione di scarti in un’ottica di economia circolare, concentrandosi sulla produzione di acidi grassi volatili mediante fermentazione anaerobica di due matrici di scarto, quali la trebbia di birra, derivante dal processo di produzione della birra, e i fanghi attivi di depurazione. L’obiettivo dello studio è stato confrontare la degradabilità e il rendimento produttivo dei due substrati, valutando inoltre l’effetto di differenti pretrattamenti e dell’impiego di quantità crescenti di carbone attivo sulla produzione e sulla composizione degli acidi grassi volatili. La sperimentazione ha previsto sei prove di fermentazione in batch, cinque condotte in condizioni mesofile e una in condizioni termofile, monitorate mediante analisi gascromatografica per quantificare i VFA totali e determinarne la distribuzione. I risultati relativi alla trebbia di birra hanno evidenziato la presenza di un substrato particolarmente recalcitrante, che in assenza di pretrattamento ha generato una produzione di VFA limitata, mostrando soltanto un moderato incremento in corrispondenza di dosaggi intermedi di carbone attivo. Al contrario, il pretrattamento termico ha determinato un significativo miglioramento del rendimento, mentre l’aggiunta di NaCl ha esercitato un marcato effetto inibitorio sulla cinetica di produzione. La distribuzione degli acidi ha evidenziato andamenti coerenti nelle diverse condizioni prive di sale, suggerendo una maggiore dipendenza dalla natura del substrato che dal pretrattamento applicato. I fanghi attivi di depurazione si sono invece dimostrati meno recalcitranti rispetto alla trebbia di birra, evidenziando rendimenti di produzione dei VFA più elevati a parità di condizioni operative. Il confronto tra i due substrati, condotto considerando le medesime variabili di processo, conferma pertanto che la scelta della matrice di partenza costituisce un fattore determinante per l’ottimizzazione della produzione di acidi grassi volatili a partire da materiali di scarto. Nel complesso, i risultati forniscono indicazioni utili per individuare le condizioni operative più favorevoli alla valorizzazione di tali residui.