Abbattimento dei fosfati nel laghetto

Il controllo del fosforo è un fattore chiave nella prevenzione dell’eutrofizzazione delle acque dei nostri laghetti, in quanto i fosfati sono una sostanza nutriente che contribuisce alla crescita delle alghe.

In questo testing verifichiamo una metodologia di abbattimento dei fosfati.

Cosa è l’eutrofizzazione delle acque?

Con il termine eutrofizzazione, dal greco eutrophia (eu = “buono”, trophòs = “nutrimento”), si indica una condizione di ricchezza di sostanze nutritive in un ambiente acquatico. I composti del fosforo ( Vedi articolo ) sono fitonutrienti e causano la crescita di alghe nelle acque superficiali; a seconda della concentrazione dei fosfati presenti nelle acque può verificarsi o una eutrofizzazione o lo sbilanciamento della qualità delle acque superficiali.

Un grammo di fosforo fosfato (PO₄-P) consente la crescita di 100 g di  alghe che, una volta morte, nei loro processi di decomposizione richiederanno un fabbisogno di ossigeno di circa 150 g. Le concentrazioni critiche per una eutrofizzazione iniziale si  attestano intorno allo 0,1 – 0,2 mg/l PO₄-P.

Come ci arriva il fosfato nel laghetto?

In agricoltura è un componente di diversi fertilizzanti il cui uso eccessivo, con il trasporto delle acque, può causare una forte concentrazione nelle acque di falda. Pertanto, chi preleva l’acqua da un pozzo artesiano, sopratutto se intorno ha campagna coltivata, ha forti probabilità di pescare acqua con valori alti di fosfati.

Sali fosfati sono inoltre aggiunti all’acqua potabile pubblica per ridurre la quantità di piombo disciolta che precipita come sale insolubile. Laddove la rete idrica è vecchia le aziende municipalizzate utilizzano fortemente tale metodo in quanto il limite legale del piombo è maggiormente stringente che quello del fosfato. Se utilizziamo quindi la rete idrica di casa, anche in questo caso sono fosfati che finiscono nel laghetto.

Inoltre i fosfati sono praticamente presenti in ogni alimento ma soprattutto negli alimenti proteici e, sotto forma di polifosfati, questi vengono ampiamente adottati dall’industria alimentare in qualità di additivi.

Abbattimento dei fosfati nel nostro laghetto

I fosfati vengono eliminati parzialmente dall’acqua mediante prodotti coagulanti in un processo chiamato defosfatazione, che consiste nella rimozione del fosforo inorganico tramite precipitazione. Questi coagulanti sono generalmente elettroliti solubili in acqua, provvisti di cationi bivalenti o trivalenti, poco costosi ed innocui per la salute.

Tra i prodotti più comuni e maggiormente utilizzato nei processi di purificazione delle acque reflue per catturare le impurità, regolare il pH e rimuovere fosfati, troviamo un sale metallico: il Solfato d’Alluminio. Il solfato di alluminio è un composto chimico con formula Al₂(SO₄)₃ che, in condizioni standard, è un solido cristallino bianco, solubile in acqua ed insolubile in alcool; è uno dei principali prodotti della chimica inorganica industriale.

Con l’ausilio di questa sostanza chimica i composti di ortofosfato vengono precipitati come fosfati metallici poco solubili, sedimentando sul fondo del laghetto e quindi asportabili od aspirati dal dreno.

Il prodotto testato

Con l’amico Roberto, già da un po’ si parlava del problema dei fosfati, dato che nella mia acqua di pozzo ve ne era sempre una presenza importante. Girovagando in rete alla ricerca di Solfato d’Alluminio mi sono imbattuto nel prodotto della ditta veneta SAMAR CHIMICA: una soluzione all’8% in Al₂O₃  frutto dalla sintesi tra acido solforico, idrossido di alluminio ed acqua.

La scelta di questa soluzione è stata dettata dal fatto che la maggior parte di questi prodotti in commercio normalmente derivano da processi di ossidazione anodica con componenti tossico-nocivi (metalli pesanti) mentre L’Alluminio Solfato SAMAR risponde:

alla vigente normativa Italiana (D.M.21/03/73);

al regolamento Europeo (CE) N. 1935/2004, USA (FDA) e D (BGW- BfR) per prodotti idonei a contatto alimentare;

allo standard Europeo UNI EN 878/2004: “prodotti chimici per il trattamento delle acque destinate al consumo umano: solfato di alluminio”.

Poichè tra le sue qualità non contiene, come sopra detto, componenti di origine organica né metalli pesanti  e può quindi anche essere utilizzato come additivo E 520 – 523 nell’industria alimentare ci è sembrato il prodotto meglio adatto al nostro scopo poichè non potenzialmente lesivo della salute delle nostre Koi.

Il protocollo di precipitazione utilizzato

In mancanza di un protocollo testato specificatamente per le Koi, abbiamo utilizzato come base di partenza il valore mediamente utilizzato nella de fosfatazione delle acque reflue che è pari a 25 ppm (0.025 ml/l).

Approvvigionato il prodotto, in data 24 agosto ho eseguito i primi test di funzionalità del prodotto. In 3 contenitori uguali con capacità di 10 litri ciascuno ha inserito un miscela di 6 litri di acqua di pozzo e 4 litri di acqua di rete cosi da ottenere un valore iniziale di fosfati pari a di 5 mg per litro. Il dosaggio del prodotto è di 25 ppm nel primo contenitore, 50 ppm nel secondo e 75 ppm nel terzo.

Il primo controllo dei valori, eseguito con due test JBL a reagente JBL PO4 Koi e JBL PO4 Test,  è stato effettuato a 12 ore dalla somministrazione del prodotto poi ripetuto a 24 ore.

Ecco la tabella riepilogativa dei valori di fosfato rilevato dopo precipitazione dei 5 mg/l iniziali attraverso l’utilizzo del Solfato d’Alluminio:

Tenendo in massima considerazione il minor utilizzo del prodotto si è deciso di controllare il dosaggio di 25 ppm dopo 48 ore: i fosfati in acqua passano ulteriormente da 1 mg/l ad un valore compreso tra  0,4 e 0,6 mg/l. Già con il minimo dosaggio a 24 ore l’abbattimento è stato pari all’ 80% del valore di partenza dei fosfati. Con valori superiori di dosaggio l’abbattimento è nel valore del 96/99%.

Diversi e successivi test di efficacia sono stati effettuati con diverse temperature esterne; gli ultimi sono stati effettuati domenica 9 ottobre ed i valori sono sempre stati invariati e confermati.

Test di compatibilità del prodotto alle Koi

Al termine dei test di funzionalità ho eseguito un test di compatibilità delle Koi al prodotto utilizzando un campione di piccole baby Koi come sentinelle.

Il dosaggio utilizzato è stato volutamente aumentato oltre la dose funzionale per cercare evidenziare un valore di sicurezza al sovradosaggio del prodotto.

1° test

In data 01/10/2016, in una vasca contenente 400 litri d’acqua e con presenza di 12 baby koi, sono stati inseriti 50 ppm di Solfato d’Alluminio pari a 20 ml di prodotto non diluito.

Il valore dei fosfati in partenza è stato il consueto 5mg/l.

A 12 ore il valore rilevato dal test di controllo era compreso tra 0,4 e 0,6 mg/l; a 24 ore il valori è ulteriormente sceso a 0,1mg/l.

Nessun comportamento anomalo mostrato dalle stesse, con controllo visivo ogni 10 minuti nella prima ora e poi, nelle successive 3 ore, ogni 30 minuti.

A 48 ore dal test nessuna mortalità nel campione di Koi.

2° test

In data 04/10/2016, sempre nella stessa vasca di 400 litri, sono stati inseriti 100 ppm di Solfato d’Alluminio pari a 40 ml di prodotto non diluito.

In  questa occasione tutto il procedimento di inoculamento è stato filmato: 

A 48 ore dal test nessuna mortalità di Koi.

3° test

In data 11/10/2016  in vasca sono stati inseriti 200 ppm pari a 80 ml di prodotto non diluito.

In questo caso di massiccio utilizzo di Solfato d’Alluminio le Koi, dopo pochi minuti dall’inoculazione, hanno subito mostrato segni di nervosismo venendo in superficie come alla ricerca di aria.

Tale situazione di stress è durata circa 15/20 minuti, trascorsi i quali le Koi si sono tranquillizzate. Le Koi sono state sempre controllate a vista per la prima ora a vista ed ogni 15 minuti per le successive 2 ore.

A 24 ore l’acqua si presenta ancora leggermente velata ma le Koi stanno bene anzi chiedono da mangiare.

A 48 ore dal test nessuna mortalità di Koi.

Conclusioni

Il prodotto così utilizzato per la rimozione del fosforo inorganico tramite precipitazione sembra rispondere egregiamente alle nostre aspettative, anche da un punto di vista economico in quanto la quantità da utilizzare è minima (25 ml ogni 1000 litri nel dosaggio a 25ppm).

Tramite il suo utilizzo, il valore dei fosfati dei nostri laghetti è facilmente riportabile in un range che non favorisce la crescita della alghe, togliendo loro la sostanza nutriente.

Inoltre, tenere basso il valore dei fosfati preserva la lucentezza delle pelle delle Koi.

Tutto ciò in ampia sicurezza per le nostre Koi, in quanto il risultato è ottenibile utilizzando un basso dosaggio del prodotto.

AVVERTENZE

Gli svantaggi  di tutti i processi di precipitazione sono l’aumento di salinità. Quindi questo processo non va effettuato durante i trattamenti terapeutici con il sale.

Insieme ai fosfati, precipitano anche i carbonati con conseguente caduta del KH nelle prime due ore. Successivamente, dalle nostre rilevazione, lo stesso risale. Non si sono notati durante i test delle variazioni del Ph.