Acque di vegetazione
Che venga realizzata tramite semplice pressione a freddo o mediante procedimenti fisico-chimici più complessi (calore, solvente), la produzione di olio d'oliva genera residui liquidi altamente inquinanti, chiamati acque di vegetazione.
Poiché l'industria olivicola resta un'attività fondamentale del bacino del Mediterraneo, in particolare per i paesi della riva sud, era necessario cercare dei procedimenti di disinquinamento specifici, di facile attuazione e dal dispendio energetico limitato. Associando due équipe, una francese e l'altra tunisina, in un progetto di ricerca congiunta, la Commissione europea ha consentito lo sviluppo di un metodo originale, oggi in fase di dimostrazione industriale.

I ricercatori hanno scelto un approccio di disinquinamento biologico, basato su un doppio trattamento, aerobico ed anaerobico: infatti, l'effluente derivato dalla fase aerobia è stato sottoposto a trattamenti sperimentali di fermentazione metanica.
Parallelamente, lo studio si è dedicato ad isolare e caratterizzare i batteri anaerobi che degradano i composti aromatici delle acque di vegetazione.
Per la prima fase, l'agente microbico considerato è stato il Phanerochaete chrysosporium, di cui sono state approfondite le proprietà ligninolitiche dal punto di vista molecolare.
I ricercatori si sono inoltre dedicati all'espressione del gene nel Saccharomyces cerevisiae e nell'Aspergillus sp, oltre che alla ricerca di geni di lignina nello Streptomyces.

La diffusione in centinaia di frantoi delle coste mediterranee di questo trattamento biologico di disinquinamento consentirà di evitare la sterilizzazione di altre superfici di bacini di evaporazione, l'inquinamento delle falde freatiche ed il sovraccarico stagionale delle reti di depurazione urbane.
È tutto il litorale delle zone olivicola, peraltro valorizzato dal settore turistico, ad essere in tal modo protetto contro l'inquinamento.

Vari stadi
Al termine del progetto, gli scienziati hanno dimostrato che un trattamento efficace delle acque di vegetazione doveva essere attuato in vari stadi.
Nei reattori a caricamento non continuo, le acque di vegetazione, sottoposte a trattamento anaerobico, hanno fatto registrare un alto tasso di degradazione, che rivelava una degradazione anaerobica dei composti aromatici.
In tal modo i ricercatori hanno dimostrato che i composti a base di polifenoli ad alto peso molecolare venivano degradati altrettanto bene e rappresentavano dunque un altro metodo di degradazione biochimica sconosciuto.

Tuttavia, nel caso del trattamento in un reattore con serbatoio a rimescolamento, la sola degradazione anaerobica (su acque di vegetazione grezze) fornisce tassi di degradazione ridotti, in media inferiori al 50%.
Questo limite deriva dalla cinetica di degradazione di questi composti, che rimane lenta, il che richiede obbligatoriamente una fase iniziale di ossidazione.
Per questa fase iniziale di ossidazione è stato scelto il Phanerochaete chrysosporium, perché questo fungo filamentoso possiede i complessi enzimatici necessari per depolimerizzare e/o mineralizzare i composti fenolici.
Sperimentando diversi supporti e configurazioni per le apparecchiature, i ricercatori hanno dimostrato che con del micelio immobilizzato oppure in un bioreattore con colonna di gorgogliamento d'aria, il tasso di degradazione poteva superare il 50% ed arrivare persino all'80%, in condizioni ben precise (soprattutto con acque di vegetazione più diluite), con un notevole scolorimento, in quest'ultimo caso.
Aggiungendo una fase di metanizzazione mediante filtrazione anaerobica, il tasso di degradazione è stato portato al 70% della DCO residua, il che rappresenta un trattamento globale pari ad oltre l'80% in due fasi.

Un procedimento già applicato
Nell'ambito del progetto di ricerca, il procedimento in due fasi, ossidazione delle acque di vegetazione grezze ed in particolare dei polimeri fenolici mediante il Phanerochaete chrysosporium, seguita dalla fermentazione metanica con filtro anaerobio, non ha superato lo stadio "fermentatori di laboratorio".
Lavorando insieme ad operatori di un oleificio di Sfax (Tunisia), i ricercatori hanno però avuto la possibilità di trasferire le proprie conoscenze e la propria tecnologia agli industriali che hanno dato loro modo di migliorare ulteriormente il procedimento.
Insieme agli operatori dell'industria, con il loro aiuto ed a loro vantaggio, è stata così definita una terza fase, detta fase di post-trattamento, che consente di produrre rifiuti conformi alle norme per il rispetto dell'ambiente.

Per quanto riguarda la parte genetica, il progetto si è dedicato soprattutto alla comprensione dei problemi di espressione del sistema ligninolitico del Phanerochaete chrysosporium su altri tipi di batteri testati nel procedimento di degradazione delle acque di vegetazione.
Uno degli obiettivi finali di questi studi è la creazione di trasformanti d'Aspergillus che contribuirebbero a completare la panoplia dei migliori agenti microbici capaci di digerire le grosse molecole delle acque di vegetazione.
I lavori di microbiologia dei batteri attivi, durante la seconda fase, hanno consentito di isolare quattro ceppi di batteri mesofili: due ceppi metanogeni e due ceppi che degradano i composti aromatici syringate e coumarate in condizioni anaerobiche forzate.
Fonte VIPS