master universitario di primo livello in tecnologie per la gestione dei ...

l’azoto presente. L’eccesso di azoto può allora essere perduto in atmosfera sotto forma di ammoniaca, causando
fastidiose emissioni maleodoranti, o di ossido nitroso. D’altra parte, substrati di partenza con rapporto C/N superiore a
40:1 richiedono tempi di compostaggio lunghi, dovuti alla più lenta crescita microbica in presenza di matrice carboniosa
in eccesso.
Sebbene il rapporto C/N rappresenti un’utile guida per la preparazione delle miscele di residui organici da
avviare al compostaggio, anche il grado di suscettibilità dei composti carboniosi all’attacco microbico deve essere tenuto
in debito conto. Così, ad esempio, la paglia, a prevalente composizione cellulosica, si degrada e rende disponibile il
carbonio per i microrganismi più facilmente dei sarmenti di potatura, nei quali, invece, la cellulosa è diffusamente
incrostata da lignina e legata ad altri composti organici (es. resine, tannini, ecc.), recalcitranti alla degradazione biologica.
Se il carbonio del substrato è in forma scarsamente degradabile, il processo di compostaggio risulta necessariamente
rallentato. Poiché, inoltre, la decomposizione procede centripetamente dalla superficie delle particelle del substrato,
riducendo la dimensione delle stesse (aumentando così l’area superficiale), il tasso di degradazione può eventualmente
essere incrementato. Nel caso di matrici carboniose scarsamente degradabili, il rapporto C/N di partenza potrà essere
aggiustato su valori più alti di quelli ottimali, tenendo comunque conto dell’inevitabile allungamento dei tempi necessari
all’esaurimento del compostaggio [3].
3.2.6.5 – Le proprietà fisico-meccaniche del substrato (porosità, struttura, tessitura e dimensione delle particelle)
La porosità, la struttura e la tessitura sono correlate con le proprietà fisiche dei materiali quali la pezzatura, la
forma e la resistenza meccanica, e condizionano il processo di compostaggio attraverso l’influenza esercitata
sull’aerazione. Queste proprietà possono essere corrette per mezzo di operazioni di triturazione e sminuzzamento dei
substrati di partenza o mediante la miscelazione di questi con matrici definite agenti di supporto (bulking agents).
La porosità è una misura degli spazi vuoti nella biomassa in compostaggio e determina la resistenza alla
circolazione dell’aria. Essa dipende dalla dimensione delle particelle, dalla distribuzione granulometrica dei materiali e
dalla continuità degli interstizi tra le particelle. Ovviamente, particelle più grandi e più uniformi incrementano la
porosità.
D’altra parte, la struttura indica la rigidità delle particelle, vale a dire la resistenza delle stesse a collassare e
compattarsi e, pertanto, un buon grado di struttura previene la perdita di porosità del substrato umido, sistemato in
quantità critica (in cumulo o in reattore) per il processo.
La tessitura è la caratteristica che descrive l’area superficiale del substrato disponibile per l’attività microbica
aerobica. Come già accennato, nel corso del compostaggio, le reazioni di degradazione avvengono prevalentemente alla
superficie delle particelle della matrice in trasformazione.
Ciò perché l’ossigeno diffonde facilmente attraverso gli spazi vuoti delimitati dalle particelle, ma molto più
lentamente attraverso la fase liquida o i materiali solidi. Così, i microrganismi aerobi si concentrano nel sottile strato
acquoso che contorna le particelle del substrato, utilizzando l’ossigeno all’interfaccia tra la fase liquida e la fase gassosa
degli interstizi. Poiché l’estensione dell’area superficiale aumenta con la riduzione della pezzatura, il tasso di