I composti odorigeni: cosa causa i problemi di odore?

La biofiltrazione è una tecnologia biologica in ampia diffusione per la deodorizzazione dell’aria esausta proveniente da numerosi processi industriali. infatti molti di essi potrebbero avere problemi di emissioni maleodoranti ed inquinanti. Sebbene non tutte le sostanze inquinanti comportino problemi di odori.

Dunque da cosa dipende l’impatto olfattivo di una sostanza?

L’odore è causato dalla percezione olfattiva di composti chimici in fase aerea e che comporta degli stimoli. Di conseguenza cattivo odore e puzza sono termini indicati per descrivere un’odore sgradevole. Infatti profumo e cattivo odore sono stimoli percettivi a carattere essenzialmente soggettivo. Per questo la reazione che generano in ciascuno di noi è soggettiva.

Quali parametri influiscono sulla percezione da parte di un soggetto di un certo tipo di odori?

Il parametro essenziale che regola la percezione olfattiva di una sostanza è la volatilità del composto. Con questo si intendono tutte quelle proprietà chimico-fisiche che rappresenta la tendenza di un solido o di un liquido rispettivamente a sublimare o ad evaporare. Questo significa più semplicemente la sua tendenza a passare dalla fase liquida a gassosa e viceversa. In generale, sono considerate volatili le sostanze che, in determinate condizioni di pressione e temperatura, presentano elevata tensione di vapore. In altre parole il sistema tende ad evolvere spontaneamente verso lo stato aeriforme. In aggiunta tale stato è  il più stabile dal punto di vista chimico e fisico.

Nella tabella seguente si vede il particolare delle principali sostanze emesse all’interno del processo di compostaggio. Tale processo è, infatti, uno dei processi a maggiori emissioni odorigene ed inoltre si generano un grande spettro di differenti sostanze odrigene.

Tabella 1: composti organici individuati in impianti di compostaggio e in altri impianti di trasformazione delle biomasse, con associate la percezione olfattiva caratteristica e le relative soglie (Fonte Arta).

I microrganismi si insediano sul substrato inerte e operano il processo di biofiltrazione. Di conseguenza essi si nutrono degli inquinanti presenti nel flusso gassoso trattato. Molto importante è non interrompere per lunghi periodi il rifornimento d’aria attraverso lo strato biologicamente attivo. Come risultato si riesce ad evitare che la biomassa rimanga per lungo tempo senza un “alimento” da rimuovere.

Quali composti vengono rimossi  in modo efficace durante il trattamento?

L’efficienza di abbattimento è dunque strettamente correlata alla sostanza da trattare e alla sua concentrazione. La tecnologia della biofiltrazione risulta particolarmente efficace nel trattamento dei COV, acronimo di Composti Organici Volatili (o VOC, acronimo dalla lingua inglese di Volatile Organic Compounds). All’interno di questo grande contenitore che sono i COV, vi sono però tipologie di composti totalmente differenti gli uni dagli altri. Sebbene vi sia comportamento che accomuna tutti questi composti: la loro elevata volatilità. Fanno parte dei COV gli idrocarburi (alifatici e aromatici) e i composti contenenti, assieme a idrogeno e carbonio, anche cloro, ossigeno e altri elementi. All’interno di questa seconda classe di composti figurano alcoli, esteri, aldeidi, chetoni, clorofluorocarburi (CFC) e idroclorofluorocarburi (HCFC).

La biofiltrazione opera efficacemente su una grande tipologia di composti. Su alcuni si riesce ad ottenere un rendimento di rimozione prossimo al 90%. Su altri come i COV non metallici il rendimento è inferiore. Ma dopo tutte queste parole, ci chiediamo, quali sono i composti che vengono rimossi efficacemente durante questo processo innovativo? La risposta la diamo attraverso la tabella che potete vedere. Al suo interno sono elencate le principali sostanze, definite all’interno dei trattati BAT, rimovibili. Per chi  non lo sapesse l’unione europea definisce delle linee guida ambientali chiamate BAT, acronimo che sta per Best Available  Techniques. Ogni azienda per garantire al meglio la protezione ambientale deve adottare le migliori tecnologie presenti sul mercato. Il trattamento che sfrutta i biofiltri è fra questi, mirando a minimizzare le emissioni odorigene.

Tabella 2 – Principali composti rimovibili con la tecnologia della biofiltrazione (”Best Available Techniques Reference Document for the Waste Treatments Industries” [123 UBA, 2003]).

Sostanza	Formula Bruta
Ammoniaca	NH3
Monossido di carbonio	CO
Acido solfidrico	H2S
Acetone	C3H6O
Benzene	C6H6
Butanolo	C4H10O
Acetato di butile	C6H12O2
Acetato	CH3COO−
Dietilammina	CH3CH2NHCH2CH3
Solfuro dimetile	2(CH3)S
Etanolo	C2H6O
Esano	C6H14
Etilbenzene	C8H10
Butirraldeide	C4H8O
Scatolo	C9H9N
Indolo	C8H7N
Metano	CH4
Metanolo	CH3OH
Triclorometano	CHCl3
Tetracloroetano	CCl4
Metiletilchetone	CH3COC2H5
Isopropanolo	C3H8O
Metilmercaptano	CH3SH
Stirene	C8H8
Monossido di azoto	NOx
2-etilesanolo	C8H18O
Xilene	C8H10

La biofiltrazione è in grado di rimuovere questi composti con differenti livelli di efficienza in funzione della loro concentrazione. Il risultato dell’attività dei microrganismi è l’ottenimento di metaboliti e substrati primari.