Ciò che dice effettivamente la scienza pubblicata.

Ardern, E. & Lockett, W. T. (1914). Experiments on the oxidation of sewage without the aid of filters. Journal of the Society of Chemical Industry 33(10): 523–539. DOI: 10.1002/jctb.5000331005Revisionato da esperti

L'articolo che ha fondato il processo a fanghi attivi, riportando che aerare il liquame sedimentato con solidi biologici trattenuti lo depurava in ore anziché in giorni. Ogni sistema ingegnerizzato di trattamento biologico oggi in uso discende da questo esperimento.

Buswell, A. M. & Long, H. L. (1923). Microbiology and Theory of Activated Sludge. Journal of the American Water Works Association 10(2): 309–321. DOI: 10.1002/j.1551-8833.1923.tb14184.xRevisionato da esperti

Una delle prime argomentazioni secondo cui i fanghi attivi sono microbiologia e non chimica — l'opera di una popolazione batterica vivente. Segna il momento in cui il settore ha iniziato a trattare il fango come un ecosistema da comprendere.

Wooldridge, W. R. & Standfast, A. F. B. (1936). The role of enzymes in activated sludge and sewage oxidations. Biochemical Journal 30(9): 1542–1553. DOI: 10.1042/bj0301542Revisionato da esperti

Una delle prime dimostrazioni che l'ossidazione nei fanghi attivi è guidata da enzimi batterici che agiscono sulla sostanza organica, e non dalle sole cellule. La visione enzimatica del meccanismo — da allora alla base di ogni prodotto per fanghi fondato sull'idrolisi — parte da qui.

Butterfield, C. T. (1935). Studies of Sewage Purification: II. A Zooglea-Forming Bacterium Isolated from Activated Sludge. Public Health Reports 50(20): 671. DOI: 10.2307/4581541Revisionato da esperti

Ha isolato dai fanghi attivi Zoogloea ramigera, il batterio fiocco-formatore, e ha dimostrato che è in grado sia di stabilizzare i rifiuti organici sia di costruire il caratteristico fiocco. Ha stabilito che a far sedimentare il fango sono organismi specifici, e non solo la chimica.

McKinney, R. E. & Weichlein, R. G. (1953). Isolation of Floc-Producing Bacteria from Activated Sludge. Applied Microbiology 1(5): 259–261. DOI: 10.1128/am.1.5.259-261.1953Revisionato da esperti

Ha isolato dai fanghi attivi una serie di batteri produttori di fiocchi, confermando che la formazione del fiocco — e quindi la sedimentazione — è una proprietà di molte specie e non di una sola. La sedimentazione è un tratto biologico, ed è per questo che risponde alla comunità e non soltanto all'ingegneria.

Pillai, S. C. & Subrahmanyan, V. (1942). Role of Protozoa in the Activated Sludge Process. Nature 150(3809): 525. DOI: 10.1038/150525a0Revisionato da esperti

Ha sostenuto che i protozoi non sono un elemento accessorio dei fanghi attivi ma ne sono parte essenziale, poiché si nutrono dei batteri dispersi e chiarificano l'effluente. Ha dato un nome a un meccanismo — la predazione — che spiega ancora oggi perché le cellule libere introdotte scompaiano così spesso.

Allen, L. A. (1944). The bacteriology of activated sludge. Journal of Hygiene 43(6): 424–431. DOI: 10.1017/s0022172400013206Revisionato da esperti

Un'indagine accurata che mostra come l'omogeneizzazione del fiocco liberi centinaia di migliaia di milioni di batteri per grammo di sostanza secca. Una prima, sobria misura di quanto sia realmente popolato il fango.

Wiesmann, U., Choi, I. S. & Dombrowski, E.-M. (2007). Fundamentals of Biological Wastewater Treatment. Wiley-VCH, Weinheim. DOI: 10.1002/9783527609604Revisionato da esperti

Un testo di riferimento che espone, a partire dai principi primi, la cinetica e la stechiometria del trattamento biologico — crescita, decadimento, nitrificazione, digestione. Un libro, incluso come fondamento moderno dei processi che il resto di questo elenco esamina in dettaglio.

Metcalf & Eddy | AECOM (Tchobanoglous, G., Stensel, H. D., Tsuchihashi, R. & Burton, F. L.) (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery. McGraw-Hill Education, 5th ed..Revisionato da esperti

Il riferimento ingegneristico standard per il trattamento delle acque reflue, ora alla quinta edizione. Un libro e non un articolo, elencato perché è il testo a cui risale, in ultima analisi, gran parte della progettazione di processo del settore.

Anon. (1923). A Visit to Sheffield's Remarkable Sewage Works. The Hospital and health review 2(16): 76–77.Revisionato da esperti

Un resoconto d'epoca del 1923 sugli impianti di depurazione di Sheffield, citato qui come documento storico coevo dei primi decenni del trattamento biologico dei liquami. Interessa come istantanea documentaria anziché come insieme di dati di trattamento misurati.

Pirt, S. J. (1965). The maintenance energy of bacteria in growing cultures. Proceedings of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences 163(991): 224–231. DOI: 10.1098/rspb.1965.0069Revisionato da esperti

L'articolo che ha formalizzato la teoria dell'energia di mantenimento per le colture batteriche, stabilendo che una parte del substrato consumato viene spesa per il mantenimento anziché per la crescita. Fornisce il fondamento cinetico alla base di praticamente ogni strategia successiva per ridurre la resa netta in fango.

Curds, C. R. & Fey, G. J. (1969). The effect of ciliated protozoa on the fate of Escherichia coli in the activated-sludge process. Water Research 3(11): 853–867. DOI: 10.1016/0043-1354(69)90054-2Revisionato da esperti

Uno dei primi studi a misurare come i protozoi ciliati influenzino il destino di Escherichia coli nel passaggio attraverso il processo a fanghi attivi, rilevando che la predazione da parte dei protozoi era associata a una riduzione delle conte di E. coli nell'effluente trattato. Un classico su come la più ampia comunità del fango incida sulla qualità finale dell'acqua.

Curds, C. R. & Cockburn, A. (1970). Protozoa in biological sewage-treatment processes—I. A survey of the protozoan fauna of British percolating filters and activated-sludge plants. Water Research 4(3): 225–236. DOI: 10.1016/0043-1354(70)90069-2Revisionato da esperti

La prima parte di una classica indagine in due parti che cataloga la fauna a protozoi dei filtri percolatori e degli impianti a fanghi attivi britannici, registrando quali ciliati e altri protozoi popolano effettivamente il processo. La base empirica per il successivo impiego dei protozoi come indicatori di quanto bene stia funzionando un impianto.

Ratsak, C. H., Maarsen, K. A. & Kooijman, S. A. L. M. (1996). Effects of protozoa on carbon mineralization in activated sludge. Water Research 30(1): 1–12. DOI: 10.1016/0043-1354(95)00096-4Revisionato da esperti

Misura come i protozoi influenzino la mineralizzazione del carbonio nei fanghi attivi. Nutrendosi dei batteri dispersi, i protozoi modificano la quota di carbonio organico respirata a CO2 rispetto a quella trattenuta come biomassa — quantificando un effetto della rete trofica che incide sia sulla limpidezza dell'effluente sia sulla produzione netta di fango.

Luxmy, B. S., Nakajima, F. & Yamamoto, K. (2000). Predator grazing effect on bacterial size distribution and floc size variation in membrane-separation activated sludge. Water Science & Technology 42(3–4): 211–217. DOI: 10.2166/wst.2000.0382Revisionato da esperti

In un sistema a fanghi attivi con separazione a membrana, questo studio ha misurato come i protozoi predatori abbiano modificato la distribuzione dimensionale dei batteri e la dimensione dei fiocchi, con i ciliati sessili e natanti associati a un numero nettamente inferiore di cellule molto piccole (~1 µm). Un'evidenza a sostegno del riconosciuto ruolo chiarificante dei predatori.

Pogue, A. J. (2004). Impact of Protozoan Grazing on Nitrification and the Ammonia-And-Nitrite-Oxidizing Bacterial Communities in Activated Sludge. Toronto Metropolitan University (thesis). DOI: 10.32920/ryerson.14649873Tesi

Una tesi della Ryerson (oggi Toronto Metropolitan University) che esamina come la predazione da parte dei protozoi influenzi i tassi di nitrificazione e le comunità di batteri ammonio-ossidanti e nitrito-ossidanti dei fanghi attivi. Illustra il riconosciuto ruolo dei predatori nella struttura di un consorzio depurativo e nelle sue prestazioni misurate.

Orhon, D., Cokgor, E. U., Insel, G. & Karahan, O. et al. (2009). Validity of Monod kinetics at different sludge ages – Peptone biodegradation under aerobic conditions. Bioresource Technology 100(23): 5678–5686. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.06.046Revisionato da esperti

Una verifica sperimentale della validità della cinetica di crescita limitata dal substrato di Monod a diverse età del fango, basata sulla biodegradazione del peptone in condizioni aerobiche. Il modello di Monod è alla base della progettazione per tempo di ritenzione dei solidi — per quanto tempo i solidi devono essere trattenuti perché gli organismi desiderati si insedino — e i suoi limiti contano quindi per il dimensionamento del processo.

Madoni, P. (2011). Protozoa in wastewater treatment processes: A minireview. Italian Journal of Zoology 78(1): 3–11. DOI: 10.1080/11250000903373797Revisionato da esperti

Una rassegna concisa dei protozoi che popolano le comunità degli impianti di trattamento delle acque reflue, la cui predazione sui batteri dispersi è associata a un effluente più limpido e la cui abbondanza funge da bioindicatore riconosciuto dello stato di salute del processo. Un utile inquadramento sulla biologia più ampia di una laguna in esercizio.

Garrett, R. A. (2014). A backward view from 16S rRNA to archaea to the universal tree of life to progenotes. RNA Biology 11(3): 232–235. DOI: 10.4161/rna.28228Revisionato da esperti

Un saggio retrospettivo che ripercorre il cammino dal sequenziamento dell'rRNA 16S al riconoscimento degli Archaea e dell'albero universale della vita. Documenta il metodo filogenetico molecolare che in seguito è diventato lo strumento standard per identificare quali organismi sono presenti in un sistema di trattamento.

Sheik, A. R., Muller, E. E. L. & Wilmes, P. (2014). A hundred years of activated sludge: time for a rethink. Frontiers in Microbiology 5. DOI: 10.3389/fmicb.2014.00047Revisionato da esperti

Una retrospettiva per il centenario del processo a fanghi attivi, secondo cui entro il 2014 i metodi molecolari indipendenti dalla coltura avevano ribaltato gran parte della comprensione precedente su quali organismi strutturino e facciano funzionare la comunità. Un inquadramento accessibile del passaggio verso visioni del trattamento basate sul genoma.

Switzenbaum, M. (2019). The beginning of biological phosphorus removal. Water Environment Research 91(4): 364. DOI: 10.1002/wer.1042Revisionato da esperti

Un breve resoconto storico di come è stata scoperta la rimozione biologica del fosforo — l'osservazione di Levin e Shapiro del 1965 sull'assorbimento di fosforo «di lusso», che ha portato al processo Phostrip. Un promemoria del fatto che un importante progresso di processo è nato dall'osservazione sul campo e non da una progettazione deliberata.

Yuan, Y., Yu, Y., Xi, H. & Zhou, Y. et al. (2019). Comparison of four test methods for toxicity evaluation of typical toxicants in petrochemical wastewater on activated sludge. Science of the Total Environment 685: 273–279. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.389Revisionato da esperti

Un confronto metodologico che valuta quattro test per stabilire quanto i contaminanti delle acque reflue petrolchimiche siano tossici per la biomassa dei fanghi attivi. Utile quando un operatore deve decidere se un carico industriale in arrivo inibirà la biologia del trattamento, e di quale saggio di tossicità fidarsi per tale valutazione.

Shao, Y., Liu, G. H., Wang, Y. & Zhang, Y. et al. (2020). Sludge characteristics, system performance and microbial kinetics of ultra-short-SRT activated sludge processes. Environment International 143: 105973. DOI: 10.1016/j.envint.2020.105973Revisionato da esperti

Uno studio di processo che caratterizza le proprietà del fango, le prestazioni di trattamento e la cinetica microbica quando i fanghi attivi sono gestiti con tempi di ritenzione dei solidi ultra-brevi. Il tempo di ritenzione dei solidi è una leva progettuale centrale, che governa quali gruppi funzionali vengono trattenuti e come sedimenta il fango risultante.

Janiak, K., Zięba, B., Szetela, R. & Muszyński-Huhajło, M. et al. (2021). Approach to modeling protozoa grazing on the basis of the current state of knowledge. Ecological Modelling 447: 109503. DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2021.109503Revisionato da esperti

Sviluppa un approccio modellistico per la predazione dei protozoi sui batteri dispersi nei fanghi attivi, consolidando lo stato attuale delle conoscenze. Poiché tale predazione chiarifica la fase liquida e rispecchia lo stato di salute del processo, rappresentarla quantitativamente aiuta a spiegare e prevedere la qualità dell'effluente nel trattamento biologico.

Wanner, J. (2021). The development in biological wastewater treatment over the last 50 years. Design, Operation and Economics of Large Wastewater Treatment Plants. DOI: 10.2166/9781789064490_ch3Revisionato da esperti

Un capitolo di libro che sintetizza cinquant'anni di trattamento biologico delle acque reflue, ripercorrendo l'arco che va dalla sola rimozione del BOD, passando per la rimozione di azoto e fosforo, fino all'identificazione molecolare degli specifici organismi responsabili. Una panoramica storica compatta di un'autorità di lunga data nel settore.

US EPA (2024). Septic Tank Additives Fact Sheet. US EPA, Office of Wastewater Management.Ente regolatore

L'attuale scheda informativa dell'EPA sugli additivi per fosse settiche, che afferma chiaramente che tali prodotti non sono raccomandati per i sistemi domestici di trattamento in loco — i microrganismi necessari sono già presenti — e possono risultare inefficaci o persino dannosi. Il riferimento normativo per lo scetticismo nei confronti dei prodotti additivi.

Wikipedia contributors (n.d.). Carl Woese. Wikipedia.Opera di riferimento

La voce enciclopedica sul microbiologo Carl Woese, citata per l'uso, nel 1977 insieme a George Fox, del sequenziamento dell'RNA ribosomiale per descrivere gli Archaea come terzo dominio della vita. Un inquadramento più che un'evidenza sul trattamento — i metanogeni centrali nella digestione anaerobica sono Archaea.

Frølund, B., Griebe, T. & Nielsen, P. H. (1995). Enzymatic activity in the activated-sludge floc matrix. Applied Microbiology and Biotechnology 43(4): 755–761. DOI: 10.1007/bf00164784Revisionato da esperti

Ha rilevato una consistente attività enzimatica idrolitica legata al fiocco stesso, e non solo all'interno delle cellule. Un'evidenza che è nella matrice del fiocco che avviene effettivamente gran parte della degradazione dei solidi organici.

Frølund, B., Palmgren, R., Keiding, K. & Nielsen, P. H. (1996). Extraction of extracellular polymers from activated sludge using a cation exchange resin. Water Research 30(8): 1749–1758. DOI: 10.1016/0043-1354(95)00323-1Revisionato da esperti

Ha introdotto il metodo a resina a scambio cationico per estrarre dal fango le sostanze polimeriche extracellulari, oggi la tecnica standard. Ha reso misurabile la matrice adesiva che lega un fiocco, e gran parte della letteratura sulle EPS si basa su di esso.

Liu, Y. & Fang, H. H. P. (2003). Influences of Extracellular Polymeric Substances (EPS) on Flocculation, Settling, and Dewatering of Activated Sludge. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 33(3): 237–273. DOI: 10.1080/10643380390814479Revisionato da esperti

Una sintesi di oltre 200 studi su come le sostanze polimeriche extracellulari governino la flocculazione, la sedimentazione e la disidratazione dei fanghi attivi, e su come il contenuto proteico determini l'idrofobicità del fiocco. La rassegna di riferimento sul perché il fango sedimenta bene o male.

Suresh, A., Grygolowicz-Pawlak, E., Pathak, S. & Poh, L. S. et al. (2018). Understanding and optimization of the flocculation process in biological wastewater treatment processes: A review. Chemosphere 210: 401–416. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.07.021Revisionato da esperti

Passa in rassegna ciò che determina effettivamente la flocculazione — EPS, carica superficiale, idrofobicità, cationi e condizioni operative — e come orientarla. Spiega perché la sedimentazione è una variabile ingegneristica e non una proprietà fissa del fango.

Huang, L., Jin, Y., Zhou, D. & Liu, L. et al. (2022). A Review of the Role of Extracellular Polymeric Substances (EPS) in Wastewater Treatment Systems. International Journal of Environmental Research and Public Health 19(19): 12191. DOI: 10.3390/ijerph191912191Revisionato da esperti

Una rassegna attuale su come le sostanze polimeriche extracellulari — la colla microbica — governino flocculazione, sedimentazione e disidratazione. Perché gli stessi organismi possono legare i solidi in fiocchi sedimentabili oppure trattenere l'acqua e ostacolare la separazione.

Chen, X., Kong, F., Fu, Y. & Si, C. et al. (2019). Improvements on activated sludge settling and flocculation using biomass-based fly ash as activator. Scientific Reports 9: 14590. DOI: 10.1038/s41598-019-50879-6Revisionato da esperti

Uno studio controllato che migliora sedimentazione e flocculazione con un additivo minerale. Un esempio concreto del fatto che la sedimentazione è modificabile, e del lato fisico, non solo biologico, della separazione dei solidi.

Tezuka, Y. (1969). Cation-dependent Flocculation in a Flavobacterium Species Predominant in Activated Sludge. Applied Microbiology 17(2): 222–226. DOI: 10.1128/am.17.2.222-226.1969Revisionato da esperti

Una classica dimostrazione del 1969 che una specie di Flavobacterium dominante nei fanghi attivi tornava a flocculare con l'aggiunta di sali minerali — anche dopo che le cellule erano state uccise con il calore o con la tripsina — a indicare che la flocculazione è un effetto chimico-fisico mediato dai cationi e non un effetto metabolico. Un termine di paragone rispetto al quale va giudicata qualsiasi affermazione secondo cui «la bioaugmentation migliora la sedimentazione».

Güde, H. (1982). Interactions between floc-forming and nonfloc-forming bacterial populations from activated sludge. Current Microbiology 7(6): 347–350. DOI: 10.1007/bf01572602Revisionato da esperti

Classici esperimenti di co-coltura che mostrano interazioni specifiche e non casuali tra batteri fiocco-formatori e non fiocco-formatori, in cui i batteri scarsamente fiocco-formatori vengono comunque inglobati nei fiocchi dai partner fiocco-formatori anziché aggregarsi da soli. Ne consegue che un ceppo introdotto che sedimenta male potrebbe comunque essere incorporato — un aspetto rilevante per stabilire se l'aggiunta biologica persista.

Li, D. H. & Ganczarczyk, J. J. (1987). Stroboscopic determination of settling velocity, size and porosity of activated sludge flocs. Water Research 21(3): 257–262. DOI: 10.1016/0043-1354(87)90203-xRevisionato da esperti

Uno studio classico che ha utilizzato la fotografia stroboscopica per misurare la velocità di sedimentazione, la dimensione e la porosità di singoli fiocchi di fango attivo, stabilendo relazioni tra dimensione e velocità di sedimentazione che restano fondamentali per i modelli di sedimentazione. È alla base del modo in cui si prevedono la cattura e il consolidamento dei solidi.

Lee, D. J., Chen, G. W., Liao, Y. C. & Hsieh, C. C. (1996). On the free-settling test for estimating activated sludge floc density. Water Research 30(3): 541–550. DOI: 10.1016/0043-1354(95)00229-4Revisionato da esperti

Uno studio metodologico che propone un test di sedimentazione libera per stimare la densità effettiva dei fiocchi di fango attivo. La densità del fiocco governa la velocità di sedimentazione e quindi la facilità con cui i solidi si separano e si consolidano, il che la rende fondamentale per il comportamento di sedimentazione alla base delle prestazioni del sedimentatore e dell'accumulo di fango.

Zita, A. & Hermansson, M. (1997). Effects of bacterial cell surface structures and hydrophobicity on attachment to activated sludge flocs. Applied and Environmental Microbiology 63(3): 1168–1170. DOI: 10.1128/aem.63.3.1168-1170.1997Revisionato da esperti

Uno studio che rileva come le caratteristiche della superficie cellulare e l'idrofobicità di un batterio determinino quanto bene esso aderisca a fiocchi di fango attivo preformati. Direttamente pertinente alla bioaugmentation: se un ceppo aggiunto si insedia nel fiocco e vi rimane, anziché venire trascinato via direttamente dal flusso.

Bura, R., Cheung, M., Liao, B. & Finlayson, J. et al. (1998). Composition of extracellular polymeric substances in the activated sludge floc matrix. Water Science and Technology 37(4–5): 325–333. DOI: 10.2166/wst.1998.0657Revisionato da esperti

Una caratterizzazione fondamentale delle sostanze polimeriche extracellulari che legano il fiocco di fango attivo — le proteine, i polisaccaridi e il materiale associato della matrice del fiocco, suddivisi in frazioni legate e solubili. Gran parte dei lavori successivi su fiocchi, sedimentazione ed EPS poggia su questa descrizione di ciò che tiene effettivamente insieme un fiocco.

Guellil, A., Boualam, M., Quiquampoix, H. & Ginestet, P. et al. (2001). Hydrolysis of wastewater colloidal organic matter by extracellular enzymes extracted from activated sludge flocs. Water Science and Technology 43(6): 33–40. DOI: 10.2166/wst.2001.0334Revisionato da esperti

Ha estratto enzimi extracellulari direttamente dai fiocchi di fango attivo e ha dimostrato che idrolizzano la sostanza organica colloidale in substrati solubili, stabilendo che l'attività enzimatica legata al fiocco — e non solo l'assorbimento all'interno delle cellule — contribuisce in misura sostanziale alla degradazione della sostanza organica. Direttamente pertinente al modo in cui i prodotti biologici digeriscono i solidi.

Kim, D. J., Lee, D. I., Cha, G. C. & Keller, J. (2008). Analysis of Free Ammonia Inhibition of Nitrite Oxidizing Bacteria Using a Dissolved Oxygen Respirometer. Environmental Engineering Research 13(3): 125–130. DOI: 10.4491/eer.2008.13.3.125Revisionato da esperti

Utilizza un respirometro a ossigeno disciolto per quantificare come l'ammoniaca libera inibisca i batteri nitrito-ossidanti, responsabili della seconda fase della nitrificazione. Spiega un meccanismo con cui un'ammoniaca elevata arresta la conversione dell'azoto al nitrito — parte del motivo per cui una nitrificazione affidabile è uno dei risultati più difficili da ottenere in una laguna.

Larsen, P., Nielsen, J. L., Otzen, D. & Nielsen, P. H. (2008). Amyloid-Like Adhesins Produced by Floc-Forming and Filamentous Bacteria in Activated Sludge. Applied and Environmental Microbiology 74(5): 1517–1526. DOI: 10.1128/aem.02274-07Revisionato da esperti

Utilizzando anticorpi specifici per la conformazione, questo studio ha rilevato che le fibrille proteiche di tipo amiloide, prodotte da una gamma tassonomicamente ampia di batteri fiocco-formatori e filamentosi, sono componenti strutturali abbondanti, e in precedenza sottovalutati, delle EPS dei fanghi attivi. Aggiunge le fibrille proteiche adesive all'inventario di ciò che tiene fisicamente insieme i fiocchi.

Wang, B. B., Chang, Q., Peng, D. C. & Hou, Y. P. et al. (2014). A new classification paradigm of extracellular polymeric substances (EPS) in activated sludge: Separation and characterization of exopolymers between floc level and microcolony level. Water Research 64: 53–60. DOI: 10.1016/j.watres.2014.07.003Revisionato da esperti

Propone di separare le sostanze polimeriche extracellulari (EPS) che legano i fanghi attivi in frazioni distinte a livello di fiocco e a livello di microcolonia, e le caratterizza ciascuna. Affina la comprensione della matrice idratata che tiene insieme i fiocchi e governa la sedimentazione della biomassa — fondamentale per interpretare il comportamento dei fanghi negli stagni.

An, W., Guo, F., Song, Y. & Gao, N. et al. (2016). Comparative genomics analyses on EPS biosynthesis genes required for floc formation of Zoogloea resiniphila and other activated sludge bacteria. Water Research 102: 494–504. DOI: 10.1016/j.watres.2016.06.058Revisionato da esperti

Confronta i genomi di Zoogloea resiniphila, un classico fiocco-formatore, con quelli di altri batteri dei fanghi attivi per identificare i cluster genici di biosintesi delle EPS necessari alla formazione del fiocco. Fornisce una base genetica, e non solo chimico-fisica, del perché alcuni organismi costruiscano fiocchi e sedimentino bene — pertinente alla cattura dei solidi.

Alves, A. P. A., Lima, P. S., Dezotti, M. & Bassin, J. P. (2017). Impact of phenol shock loads on the performance of a combined activated sludge-moving bed biofilm reactor system. International Biodeterioration & Biodegradation 123: 146–155. DOI: 10.1016/j.ibiod.2017.06.015Revisionato da esperti

Uno studio in reattore che misura come i carichi di shock di fenolo perturbino un reattore combinato a fanghi attivi e a biofilm a letto mobile, e come le sue prestazioni, compresa la nitrificazione, si riprendano in seguito. Utile per capire come un sistema di trattamento biologico resista a un carico organico tossico e se ne riprenda.

Nayyar, A., Walker, G., Wardrop, F. & Adya, A. K. (2017). Flocculation in industrial strains ofSaccharomyces cerevisiae: role of cell wall polysaccharides and lectin-like receptors. Journal of the Institute of Brewing 123(2): 211–218. DOI: 10.1002/jib.421Revisionato da esperti

Esamina come la flocculazione del lievito di birra dipenda dai polisaccaridi della parete cellulare e da recettori di tipo lectinico — un riconoscimento molecolare specifico «chiave e serratura» e non solo un'attrazione chimico-fisica aspecifica. Incluso come esempio interdisciplinare del fatto che l'aggregazione biologica, e quindi la sedimentazione, può essere guidata da una chimica di superficie ben definita.

Han, H., Wu, X., Ge, L. & Qiao, J. (2018). A sludge volume index (SVI) model based on the multivariate local quadratic polynomial regression method. Chinese Journal of Chemical Engineering 26(5): 1071–1077. DOI: 10.1016/j.cjche.2017.08.007Revisionato da esperti

Sviluppa un modello basato sui dati che prevede l'indice di volume del fango — l'indicatore standard della sedimentabilità — a partire dalle variabili di processo, mediante regressione polinomiale quadratica locale multivariata. Di interesse per gli operatori che vogliono anticipare i problemi di sedimentazione, sebbene si tratti di un esercizio di modellazione e non di uno studio sul trattamento.

Ouyang, J., Li, C., Wei, L. & Wei, D. et al. (2020). Activated sludge and other aerobic suspended culture processes. Water Environment Research 92(10): 1717–1725. DOI: 10.1002/wer.1427Revisionato da esperti

Una rassegna annuale della letteratura per Water Environment Research, che riassume i progressi di un anno nei fanghi attivi e in altri processi aerobici a biomassa sospesa — modellazione di processo, microbiologia, cinetica e gestione di azoto e fosforo. Un comodo punto di accesso all'ampiezza del settore.

Wang, J., Liu, Q., Li, X. & Ma, S. et al. (2020). In-situ monitoring AHL-mediated quorum-sensing regulation of the initial phase of wastewater biofilm formation. Environment International 135: 105326. DOI: 10.1016/j.envint.2019.105326Revisionato da esperti

Monitora, in situ, come il quorum sensing basato sugli AHL — la segnalazione chimica tra cellule — regoli la primissima fase della formazione del biofilm nelle acque reflue. Un'evidenza che l'adesione e l'aggregazione sono coordinate attivamente dalla segnalazione tra cellule anziché frutto di un'adesione passiva, con implicazioni per il modo in cui gli organismi introdotti si insediano.

Buzzo, J. R., Devaraj, A., Gloag, E. S. & Jurcisek, J. A. et al. (2021). Z-form extracellular DNA is a structural component of the bacterial biofilm matrix. Cell 184(23): 5740–5758.e17. DOI: 10.1016/j.cell.2021.10.010Revisionato da esperti

Uno studio molecolare che stabilisce che il DNA extracellulare in forma Z è un vero componente strutturale della matrice del biofilm, e non semplici detriti di lisi. Approfondisce la comprensione di come si costruisce l'impalcatura polimerica che lega i solidi microbici — la stessa chimica della matrice che governa l'integrità del fiocco.

Li, Z., Li, H., Zhao, L. & Liu, X. et al. (2021). Understanding the role of cations and hydrogen bonds on the stability of aerobic granules from the perspective of the aggregation and adhesion behavior of extracellular polymeric substances. Science of The Total Environment 795: 148659. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148659Revisionato da esperti

Indaga come i cationi bivalenti e i legami a idrogeno stabilizzino i granuli aerobici, esaminati attraverso il comportamento di aggregazione e adesione delle sostanze polimeriche extracellulari. Conferma che la coesione di granuli e fiocchi — e quindi la sedimentabilità — si basa sulla reticolazione chimico-fisica delle EPS, e non sulla sola attività biologica.

Seviour, T., Winnerdy, F. R., Wong, L. L. & Shi, X. et al. (2021). The biofilm matrix scaffold of Pseudomonas aeruginosa contains G-quadruplex extracellular DNA structures. npj Biofilms and Microbiomes 7(1). DOI: 10.1038/s41522-021-00197-5Revisionato da esperti

Mostra che il DNA extracellulare nei biofilm di Pseudomonas aeruginosa forma strutture ordinate a G-quadruplex che sostengono la matrice, stabilendo che l'eDNA è un vero polimero strutturale e non detriti di lisi. Estende la comprensione dei fiocchi e delle EPS oltre i polisaccaridi e le proteine, fino al DNA che contribuisce a tenere insieme gli aggregati.

Asensi, E. & Alemany, E. (2022). A hindered settling velocity model related to the fractal dimension and activated sludge flocs characteristics: Application to a sludge with a previous fragmentation and flocculation process. Separation and Purification Technology 300: 121812. DOI: 10.1016/j.seppur.2022.121812Revisionato da esperti

Uno studio di modellazione della sedimentazione che mette in relazione la velocità di sedimentazione ostacolata con la dimensione frattale e le caratteristiche dei fiocchi dopo una fase di frammentazione e flocculazione. Affina il modo in cui la struttura del fiocco predice la velocità di sedimentazione — la fisica che determina se i solidi si consolidano sul fondo anziché restare in sospensione.

Petrovski, S., Batinovic, S., Rose, J. J. A. & Seviour, R. J. (2022). Biological control of problematic bacterial populations causing foaming in activated sludge wastewater treatment plants—phage therapy and beyond. Letters in Applied Microbiology 75(4): 776–784. DOI: 10.1111/lam.13742Revisionato da esperti

Una rassegna degli approcci di controllo biologico — in primo luogo i batteriofagi — studiati nei confronti dei batteri filamentosi responsabili della formazione di schiume negli impianti a fanghi attivi, inquadrata in una panoramica del consorzio più ampio (archaea, funghi, protozoi, metazoi, fagi). Inclusa come inquadramento sull'ecologia degli organismi, non come qualcosa che i prodotti SediLogic dichiarino di fare.

Shi, H.-X., Wang, J., Liu, S.-Y. & Guo, J.-S. et al. (2022). New insight into filamentous sludge bulking: Potential role of AHL-mediated quorum sensing in deteriorating sludge floc stability and structure. Water Research 212: 118096. DOI: 10.1016/j.watres.2022.118096Revisionato da esperti

Uno studio meccanicistico che collega la segnalazione di quorum sensing mediata da N-acil-omoserina lattoni (AHL) al deterioramento della stabilità e della struttura del fiocco durante il bulking filamentoso del fango. Rilevante per gli operatori perché il bulking compromette la sedimentazione, e il lavoro individua nella segnalazione chimica un fattore che contribuisce a fiocchi deboli e poco sedimentabili.

Yin, Q., Sun, Y., Li, B. & Feng, Z. et al. (2022). The r/K selection theory and its application in biological wastewater treatment processes. Science of The Total Environment 824: 153836. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.153836Revisionato da esperti

Una rassegna che applica al trattamento delle acque reflue la teoria ecologica della selezione r/K, distinguendo gli organismi a crescita rapida e bassa affinità, adatti a carichi elevati, da quelli a crescita lenta e alta affinità, adatti all'affinamento. Un quadro concettuale del perché gli organismi aggiunti si insediano solo dove le condizioni li favoriscono realmente.

Daigger, G. T., Kuo, J., Derlon, N. & Houweling, D. et al. (2023). Biological and physical selectors for mobile biofilms, aerobic granules, and densified-biological flocs in continuously flowing wastewater treatment processes: A state-of-the-art review. Water Research 242: 120245. DOI: 10.1016/j.watres.2023.120245Revisionato da esperti

Una rassegna sullo stato dell'arte di come i «selettori» biologici e fisici vengano impiegati per coltivare aggregati grandi e ben sedimentabili — biofilm mobili, granuli aerobici e fiocchi densificati — in impianti a flusso continuo anziché in reattori batch sequenziali. Espone le leve ingegneristiche alla base di una buona sedimentazione dei solidi.

Kuroda, K., Tomita, S., Kurashita, H. & Hatamoto, M. et al. (2023). Metabolic implications for predatory and parasitic bacterial lineages in activated sludge wastewater treatment systems. Water Research X 20: 100196. DOI: 10.1016/j.wroa.2023.100196Revisionato da esperti

Cataloga le linee batteriche predatrici e parassite presenti nei fanghi attivi e le implicazioni metaboliche dei loro stili di vita. Mappa uno strato biologico all'interno delle comunità dei fiocchi — organismi che si nutrono di altri batteri — che incide sul ricambio della comunità e, potenzialmente, sulla produzione netta di fango.

Sethi, S., Gupta, R., Bharshankh, A. & Sahu, R. et al. (2023). Celebrating 50 years of microbial granulation technologies: From canonical wastewater management to bio-product recovery. Science of the Total Environment 872: 162213. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.162213Revisionato da esperti

Una rassegna in occasione dei cinquant'anni della granulazione microbica, che ripercorre il fango granulare aerobico e anaerobico dal trattamento convenzionale delle acque reflue al recupero di risorse e bioprodotti. Un ampio orientamento su come si formano i granuli densi e a rapida sedimentazione e sul perché la matrice di EPS ricca di proteine che li lega sia diventata essa stessa una risorsa di valore.

Waqas, S., Harun, N. Y., Sambudi, N. S. & Abioye, K. J. et al. (2023). Effect of Operating Parameters on the Performance of Integrated Fixed-Film Activated Sludge for Wastewater Treatment. Membranes 13(8): 704. DOI: 10.3390/membranes13080704Revisionato da esperti

Una valutazione di come i parametri operativi — aerazione, carico organico, grado di riempimento dei supporti e tempo di ritenzione — governino le prestazioni dei fanghi attivi a film fisso integrato nel trattamento delle acque reflue. Un orientamento pratico alle leve che decidono quanto lavoro di trattamento può sostenere il biofilm adeso.

Yu, J., Xiao, K., Xu, H. & Li, Y. et al. (2023). Spectroscopic fingerprints profiling the polysaccharide/protein/humic architecture of stratified extracellular polymeric substances (EPS) in activated sludge. Water Research 235: 119866. DOI: 10.1016/j.watres.2023.119866Revisionato da esperti

Utilizza l'impronta spettroscopica per mappare la composizione in polisaccaridi, proteine e sostanze umiche della matrice stratificata di EPS che lega i fiocchi di fango attivo. Spiega perché l'architettura del fiocco — e quindi la sedimentazione e la disidratabilità — si comporta come si comporta: la base materiale di una buona o cattiva sedimentazione del fango.

Di Trapani, D., Bosco Mofatto, P. M., Cosenza, A. & Mannina, G. (2024). Attached and suspended biomass kinetics in an IFAS-MBR system operated under intermittent aeration: Long-term monitoring under SRT variation. Journal of Environmental Management 370: 122718. DOI: 10.1016/j.jenvman.2024.122718Revisionato da esperti

Uno studio di monitoraggio a lungo termine che separa la cinetica della biomassa adesa ai supporti per biofilm da quella della biomassa sospesa in un IFAS-MBR con aerazione intermittente e tempo di ritenzione dei solidi variabile. Mostra come il biofilm sui supporti possa sostenere la nitrificazione in larga misura indipendentemente dalla biomassa presente nella fase liquida — fondamentale per la progettazione a biomassa adesa.

Gao, X., Zhang, L., Liu, J. & Zhang, Y. et al. (2024). First application of the novel anaerobic/aerobic/anoxic (AOA) process for advanced nutrient removal in a wastewater treatment plant. Water Research 252: 121234. DOI: 10.1016/j.watres.2024.121234Revisionato da esperti

Riporta la prima applicazione su scala reale di una sequenza riordinata anaerobica/aerobica/anossica (AOA) per la rimozione avanzata dei nutrienti in un impianto di trattamento delle acque reflue. Un'evidenza che riordinare le zone classiche può migliorare la rimozione di azoto e fosforo — contesto per capire come sono oggi organizzate le moderne linee di rimozione dei nutrienti.

Lander, S. M., Fisher, G., Everett, B. A. & Tran, P. et al. (2024). Secreted nucleases reclaim extracellular DNA during biofilm development. npj Biofilms and Microbiomes 10(1). DOI: 10.1038/s41522-024-00575-9Revisionato da esperti

Uno studio molecolare che mostra come i batteri secernano nucleasi per recuperare il DNA extracellulare durante lo sviluppo dei biofilm — un'evidenza che l'eDNA è un polimero strutturale della matrice gestito attivamente, e non detriti di lisi. Riguarda il modo in cui la matrice legante che tiene insieme i solidi del fango viene costruita e rimodellata.

Wu, Z., Gao, H., Chen, Z. & Su, W. et al. (2024). Effect of predatory bacterial mixtures on biolysis of waste activated sludge to improve dewatering performance. Environmental Technology 45(25): 5346–5358. DOI: 10.1080/09593330.2023.2291419Revisionato da esperti

Uno studio controllato secondo cui miscele di batteri predatori aggiunte deliberatamente hanno aumentato la biolisi del fango attivo di supero, liberando acqua legata e migliorando la disidratazione. Di interesse come via per ridurre la massa di fango, sebbene dimostrato su fango di supero concentrato e non in una laguna.

Chen, X., Wang, Q., Xu, Q. & Wang, J. et al. (2025). Algal-bacterial granular sludge process for sustainable wastewater treatment: Technological advances and challenges. Water Research 289: 124906. DOI: 10.1016/j.watres.2025.124906Revisionato da esperti

Una sintesi sul processo a fango granulare alghe–batteri — come l'ossigenazione fotosintetica possa sostenere il trattamento aerobico con minore aerazione meccanica — che passa in rassegna i recenti progressi tecnologici, le prestazioni di rimozione dei nutrienti e le sfide pratiche per la stabilità dei granuli. Un utile inquadramento sulla direzione in cui si sta muovendo la biologia alghe–batteri rilevante per gli stagni.

Chen, S., Wang, J., Feng, X. & Zhao, F. (2025). Algal–Bacterial Symbiotic Granular Sludge Technology in Wastewater Treatment: A Review on Advances and Future Prospects. Water 17(11): 1647. DOI: 10.3390/w17111647Revisionato da esperti

Una rassegna sul fango granulare simbiotico alghe–batteri, in cui alghe e batteri si scambiano ossigeno e anidride carbonica per sostenere la rimozione della sostanza organica e dei nutrienti con poca o nessuna aerazione esterna. Passa in rassegna progressi e questioni aperte — un utile inquadramento sul mutualismo alla base del trattamento negli stagni facoltativi.

Li, Y., Li, W., Wang, S. & Li, M. et al. (2025). Influence of polystyrene microplastics on the structural stability of activated sludge microbial flocs in sequencing batch reactors. Environmental Pollution 384: 126949. DOI: 10.1016/j.envpol.2025.126949Revisionato da esperti

Esamina come le microplastiche di polistirene influenzino la stabilità strutturale dei fiocchi di fango attivo in reattori batch sequenziali. Poiché l'integrità del fiocco governa la sedimentazione e la cattura dei solidi, mostra come un contaminante non degradabile che si accumula possa compromettere il trattamento biologico — e le plastiche sono proprio la frazione che la bioaugmentation non può digerire.

Peng, S., Wang, Z., Ai, J. & Li, L. et al. (2025). Molecular choreography of sludge extracellular polymeric substances—From biomolecule identification to energetics and assembly dynamics. PNAS Nexus 4(5). DOI: 10.1093/pnasnexus/pgaf157Revisionato da esperti

Uno studio molecolare dettagliato delle sostanze polimeriche extracellulari che legano fiocchi di fango, biofilm e granuli — con l'identificazione delle biomolecole che le costituiscono e del modo in cui si assemblano. La struttura delle EPS governa il modo in cui i solidi si aggregano, sedimentano e si disidratano, ed è quindi alla base del consolidamento del fango.

Wang, R., Li, D., Lu, B. & Chai, X. (2025). Integrated fixed-film activated sludge and the derivative process: a review of carrier design, microbial regulation, and enhanced nitrogen removal in wastewater treatment. Journal of Water Process Engineering 76: 108195. DOI: 10.1016/j.jwpe.2025.108195Revisionato da esperti

Una rassegna sui fanghi attivi a film fisso integrato e sui processi derivati, che tratta la progettazione dei supporti, la regolazione microbica e la rimozione avanzata dell'azoto. Una mappa aggiornata di come i materiali di supporto e la gestione del biofilm vengono progettati per aumentare la capacità di nitrificazione e denitrificazione nei sistemi misti a biomassa sospesa e adesa.

Zhang, Q., Li, J., Tuo, J. & Liu, S. et al. (2025). Long-term metagenomic insights into the roles of antiviral defense systems in stabilizing activated sludge bacterial communities. The ISME Journal 19(1). DOI: 10.1093/ismejo/wraf051Revisionato da esperti

Uno studio metagenomico a lungo termine secondo cui i sistemi batterici di difesa antivirale contribuiscono a stabilizzare le comunità dei fanghi attivi contro la predazione da parte dei fagi. Suggerisce che la resilienza di una comunità — e quindi la costanza delle prestazioni di trattamento — dipenda in parte da quanto bene i suoi membri resistono ai virus che altrimenti la rimodellerebbero.

Dai, K., Zhu, X. M., Hu, Y. L. & Cao, Y. E. et al. (2026). A novel approach to enhance methane production in anaerobic digestion of waste activated sludge via pre-enrichment by a microbial consortium of degrading fungi. Applied and Environmental Microbiology 92(3). DOI: 10.1128/aem.00008-26Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio secondo cui il pre-arricchimento del fango attivo di supero con un consorzio di funghi degradatori ha aumentato la resa in metano nella successiva digestione anaerobica. Illustra come enzimi extracellulari fungini quali cellulasi e ligninasi degradino solidi organici che la maggior parte dei batteri lascia in gran parte intatti.

Faridizad, G., Mehrnia, M. R. & Sharghi, E. A. (2026). A Critical Review of Economic, Microbial, and Design Aspects of High-rate Activated Sludge Process: Is HRAS the Future of Sustainable Wastewater Treatment?. Water Conservation Science and Engineering 11(2). DOI: 10.1007/s41101-026-00504-1Revisionato da esperti

Una rassegna critica dei fanghi attivi ad alto carico — una gestione deliberatamente a breve tempo di ritenzione che massimizza la cattura del carbonio per il recupero energetico — che ne valuta economia, microbiologia e progettazione e si chiede se sia una direzione sostenibile per il trattamento. Un utile inquadramento su come l'età del fango selezioni la comunità microbica.

Fu, Y., Liu, W. X., Liu, S. Y. & Chen, Y. P. et al. (2026). Potential role of AHL-mediated quorum sensing in filamentous bulking induced by Sphaerotilus natans in the activated sludge process with low dissolved oxygen. Journal of Environmental Chemical Engineering 14(2): 121730. DOI: 10.1016/j.jece.2026.121730Revisionato da esperti

Uno studio meccanicistico secondo cui il quorum sensing mediato da acil-omoserina lattoni contribuisce a determinare il bulking filamentoso associato a Sphaerotilus natans in condizioni di basso ossigeno disciolto. Poiché i filamenti del bulking sedimentano male, comprendere i segnali molecolari alla base della loro proliferazione aiuta a capire perché alcune lagune e alcuni impianti sedimentano male.

Gong, L., Yao, L., Gu, L. & Qu, Y. et al. (2026). Beyond traditional biological nutrient removal limits: achieving ultra-low effluent nitrogen via an anaerobic/Oxic/Anoxic (AOA) process in a pilot-scale system treating municipal wastewater. Water Research 290: 125123. DOI: 10.1016/j.watres.2025.125123Revisionato da esperti

Uno studio su scala pilota di una sequenza riordinata anaerobica/ossica/anossica (AOA) che raggiunge concentrazioni di azoto molto basse nell'effluente nel trattamento di acque reflue municipali. Documenta come l'ordine delle zone e il controllo di processo spingano la rimozione biologica dell'azoto oltre i limiti convenzionali — contesto per ciò che possono richiedere autorizzazioni allo scarico severe sui nutrienti.

Zhao, L., Li, Z., Huang, M. & Gao, Z. (2026). Multimodal prediction of sludge volume index for monitoring sludge settling performance. Environmental Science: Water Research & Technology 12(7): 2170–2184. DOI: 10.1039/d5ew00470eRevisionato da esperti

Sviluppa un metodo di apprendimento automatico multimodale per prevedere l'indice di volume del fango, l'indicatore operativo standard di quanto bene sedimenta il fango. Poiché lo SVI riassume in un unico numero l'architettura del fiocco, l'abbondanza di filamenti e la comprimibilità, una previsione migliore offre agli operatori un preavviso più tempestivo dei problemi di sedimentazione.

Juretschko, S., Timmermann, G., Schmid, M., Schleifer, K.-H. et al. (1998). Combined Molecular and Conventional Analyses of Nitrifying Bacterium Diversity in Activated Sludge: Nitrosococcus mobilis and Nitrospira-Like Bacteria as Dominant Populations. Applied and Environmental Microbiology 64(8): 3042–3051. DOI: 10.1128/aem.64.8.3042-3051.1998Revisionato da esperti

Ha identificato in Nitrosococcus mobilis e Nitrospira i batteri ammonio-ossidanti e nitrito-ossidanti dominanti in un impianto ad alto contenuto di ammoniaca, combinando metodi molecolari e di coltivazione. Uno studio di riferimento su chi svolge effettivamente la nitrificazione nel fango.

van Kessel, M. A. H. J., Speth, D. R., Albertsen, M., Nielsen, P. H. et al. (2015). Complete nitrification by a single microorganism. Nature 528(7583): 555–559. DOI: 10.1038/nature16459Revisionato da esperti

Ha scoperto il comammox: un singolo organismo del genere Nitrospira che porta l'ammoniaca fino al nitrato, ribaltando un presupposto vecchio di un secolo secondo cui le due fasi richiedevano due organismi. Ha riscritto la microbiologia della rimozione dell'azoto.

Daims, H., Lebedeva, E. V., Pjevac, P. & Han, P. et al. (2015). Complete nitrification by Nitrospira bacteria. Nature 528(7583): 504–509. DOI: 10.1038/nature16461Revisionato da esperti

La scoperta gemella di quella di van Kessel, nello stesso numero di Nature: una coltura di arricchimento in cui una singola Nitrospira portava l'ammoniaca fino al nitrato. Insieme, i due articoli hanno stabilito il comammox e colmato una lacuna secolare su come viene ossidato l'azoto.

Xu, S., Chai, W., Xiao, R. & Wang, B. et al. (2023). Synergy between Comammox and Anammox Bacteria in Wastewater Ammonia Removal. ACS ES&T Engineering 3(10): 1582–1591. DOI: 10.1021/acsestengg.3c00144Revisionato da esperti

Ha mostrato che gli organismi comammox e anammox si ripartiscono l'ammoniaca anziché competere per essa. Parte della riprogettazione della rimozione dell'azoto a basso consumo energetico — un processo in cui un prodotto secco per i solidi non ha alcun ruolo.

Yu, L., Peng, D. & Pan, R. (2012). Shifts in Nitrification Kinetics and Microbial Community during Bioaugmentation of Activated Sludge with Nitrifiers Enriched on Sludge Reject Water. Journal of Biomedicine and Biotechnology 2012: 691894. DOI: 10.1155/2012/691894Revisionato da esperti

Ha inoculato un impianto con nitrificanti coltivati su acque di rigetto e ha seguito che cosa accadeva al tasso di nitrificazione e alla comunità. Uno degli studi che mostrano come la bioaugmentation dei nitrificanti regga solo finché gli organismi aggiunti vengono trattenuti.

Kowal, P., Mehrani, M.-J., Sobotka, D. & Ciesielski, S. et al. (2022). Rearrangements of the nitrifiers population in an activated sludge system under decreasing solids retention times. Environmental Research 214: 113753. DOI: 10.1016/j.envres.2022.113753Revisionato da esperti

Ha seguito come si riorganizza la comunità nitrificante quando si riduce il tempo di ritenzione dei solidi — la variabile operativa che decide se i nitrificanti sopravvivano o meno. Una dimostrazione concreta che è il tempo di ritenzione, e non l'inoculo, a governare la nitrificazione.

Head, M. A. & Oleszkiewicz, J. A. (2004). Bioaugmentation for nitrification at cold temperatures. Water Research 38(3): 523–530. DOI: 10.1016/j.watres.2003.11.003Revisionato da esperti

Una dimostrazione classica del fatto che l'inoculo di nitrificanti può sostenere la nitrificazione a bassa temperatura e con breve età del fango — ma solo dove le condizioni operative offrono una nicchia agli organismi aggiunti. La bioaugmentation come problema di ritenzione, non di dosaggio.

Salem, S., Berends, D. H. J. G., Heijnen, J. J. & van Loosdrecht, M. C. M. (2003). Bio-augmentation by nitrification with return sludge. Water Research 37(8): 1794–1804. DOI: 10.1016/s0043-1354(02)00550-xRevisionato da esperti

Il concetto BABE: coltivare i nitrificanti in un reattore laterale sulla linea del fango di ricircolo e reimmetterli, fornendo all'impianto principale una capacità di nitrificazione che altrimenti non potrebbe mantenere. Ingegneria della ritenzione, un decennio prima che il termine esistesse.

Kuenen, J. G. (2008). Anammox bacteria: from discovery to application. Nature Reviews Microbiology 6(4): 320–326. DOI: 10.1038/nrmicro1857Revisionato da esperti

La rassegna che ha portato l'anammox — l'ossidazione anaerobica dell'ammonio — da curiosità di laboratorio a rimozione dell'azoto su scala reale. Il motivo per cui il campo dell'azoto non somiglia più al quadro manualistico in due fasi.

Zheng, M., Tian, Z., Chai, Z. & Zhang, A. et al. (2023). Ubiquitous occurrence and functional dominance of comammox Nitrospira in full-scale wastewater treatment plants. Water Research 236: 119931. DOI: 10.1016/j.watres.2023.119931Revisionato da esperti

Ha esaminato venticinque impianti su scala reale e ha trovato Nitrospira comammox in tutti, spesso con un contributo superiore a quello dei classici ammonio-ossidanti. Un'evidenza che gli organismi che svolgono effettivamente la nitrificazione non sono quelli presupposti dai modelli più vecchi.

Yang, Y., Xie, L., Tao, X. & Hu, K. et al. (2017). Municipal wastewater treatment by the bioaugmentation of Bacillus sp. K5 within a sequencing batch reactor. PLOS ONE 12(6): e0178837. DOI: 10.1371/journal.pone.0178837Revisionato da esperti

Ha riportato un'elevata rimozione di COD e ammonio in un reattore inoculato con un ceppo di Bacillus capace di nitrificazione e denitrificazione simultanee. Uno studio controllato su acque reflue artificiali — promettente in reattore, non una prova su scala reale in ambito municipale.

Cui, D., Li, A., Qiu, T. & Cai, R. et al. (2014). Improvement of nitrification efficiency by bioaugmentation in sequencing batch reactors at low temperature. Frontiers of Environmental Science & Engineering 8(6): 937–944. DOI: 10.1007/s11783-014-0668-7Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio in reattore batch sequenziale che riporta miglioramenti misurabili della nitrificazione con clima freddo dopo il dosaggio di nitrificanti adattati al freddo. Uno dei risultati positivi meglio controllati in una letteratura sulla bioaugmentation in clima freddo che la rassegna più ampia giudica modesta rispetto all'intensità con cui l'applicazione viene commercializzata.

Mikhailova, Y. V., Kevbrina, M. V., Grachev, V. A. & Nikolaev, Y. A. et al. (2014). Increase of nitrification efficiency at waste water treatment by implementation of bioaugmentation process. Water Practice and Technology 9(4): 551–557. DOI: 10.2166/wpt.2014.061Revisionato da esperti

Uno dei primi rapporti russi su scala reale secondo cui il dosaggio di colture per bioaugmentation ha aumentato l'efficienza di nitrificazione in un impianto municipale. La rassegna ha potuto consultarlo solo attraverso il suo abstract in inglese, quindi i dati sono quelli degli stessi operatori — ma dati di nitrificazione su scala reale di questo tipo sono scarsi.

Pei, L.-Y., Wan, Q., Wang, Z.-F. & Wang, B.-B. et al. (2014). Effect of long-term bioaugmentation on nitrogen removal and microbial ecology for an A2O pilot-scale plant operated in low SRT. Desalination and Water Treatment 55(6): 1567–1574. DOI: 10.1080/19443994.2014.928238Revisionato da esperti

Uno studio A2O su scala pilota che segue gli effetti della bioaugmentation a lungo termine sulla rimozione dell'azoto e sulla comunità microbica con l'impianto gestito a basso tempo di ritenzione dei solidi. Aggiunge evidenze sul fatto che gli organismi dosati persistano e diano frutti nell'arco di mesi anziché di giorni.

Cui, Y. W., Zhang, H. Y., Ding, J. R. & Peng, Y. Z. (2016). The effects of salinity on nitrification using halophilic nitrifiers in a Sequencing Batch Reactor treating hypersaline wastewater. Scientific Reports 6(1). DOI: 10.1038/srep24825Revisionato da esperti

Mostra che la nitrificazione nelle acque reflue ipersaline dipende da organismi specificamente adattati al sale (alofili) anziché dai nitrificanti convenzionali, con prestazioni e composizione della comunità entrambe sensibili alla salinità. Un promemoria del fatto che la biologia della fase dell'ammoniaca è fortemente condizionata dall'acqua in cui deve operare.

Figdore, B. A. (2017). Nitrification bioaugmentation in mainstream flocculent activated sludge systems using sidestream aerobic granular sludge. PhD dissertation, University of Washington.Revisionato da esperti

Uno studio di dottorato della University of Washington che ha coltivato granuli nitrificanti densi su centrato caldo del digestore, per poi inocularli in un sistema a fiocchi della linea principale, freddo e a breve tempo di ritenzione, al fine di mantenere una nitrificazione che altrimenti non avrebbe potuto sostenere. Un esempio accurato e dettagliato dell'idea di bioaugmentation dalla linea laterale alla linea principale.

Polus, M. & Anielak, A. M. (2017). The use of Archaea in the bioaugmentation of activated sludge as a method for the biological removal of nitrogen compounds. Czasopismo Techniczne 5: 83–95. DOI: 10.4467/2353737XCT.17.072.6429Revisionato da esperti

Uno studio esplorativo polacco che utilizza Archaea, anziché i consueti batteri, come inoculo di bioaugmentation per la rimozione biologica dell'azoto in reattori batch sequenziali. Una linea di ricerca insolita e un singolo risultato su piccola scala, di interesse soprattutto come promemoria del fatto che la scelta dell'organismo non è una questione chiusa.

Stenström, F. & la Cour Jansen, J. (2017). Impact on nitrifiers of full-scale bioaugmentation. Water Science & Technology 76(11): 3079–3085. DOI: 10.2166/wst.2017.480Revisionato da esperti

Una valutazione su scala reale degli effetti effettivi di un programma di bioaugmentation sulla popolazione nitrificante — gli organismi che più spesso decidono se un impianto rispetta il proprio limite autorizzativo per l'ammoniaca. I dati di nitrificazione su scala reale di questo tipo sono scarsi, ed è per questo che la rassegna vi fa affidamento.

Young, B., Delatolla, R., Kennedy, K. & Laflamme, E. et al. (2017). Low temperature MBBR nitrification: Microbiome analysis. Water Research 111: 224–233. DOI: 10.1016/j.watres.2016.12.050Revisionato da esperti

Uno studio su un reattore a biofilm a letto mobile che affianca le prestazioni di nitrificazione a bassa temperatura all'analisi del microbioma, collegando la rimozione dell'azoto con clima freddo alla comunità del biofilm sui supporti. Rilevante per capire come i sistemi a biomassa adesa sostengano i nitrificanti durante l'inverno, quando la nitrificazione a biomassa sospesa vacilla.

Figdore, B. A., Winkler, M.-K. H. & Stensel, H. D. (2018). Bioaugmentation with Nitrifying Granules in Low-SRT Flocculent Activated Sludge at Low Temperature. Water Environment Research 90(4): 343–354. DOI: 10.2175/106143017X15054988926488Revisionato da esperti

Uno studio controllato che ha coltivato granuli nitrificanti su centrato caldo del digestore, per poi dosarli in un sistema a fanghi attivi freddo (12°C) e a basso SRT che altrimenti dilaverebbe i nitrificanti. Ha misurato fino a che punto l'aggiunta potesse sostenere la nitrificazione al di sotto della consueta soglia di dilavamento — un'evidenza diretta sul fatto che gli organismi inoculati si mantengano o meno.

Zhang, F., Yang, H., Wang, J. & Liu, Z. et al. (2018). Effect of free ammonia inhibition on NOB activity in high nitrifying performance of sludge. RSC Advances 8(56): 31987–31995. DOI: 10.1039/c8ra06198jRevisionato da esperti

Uno studio che quantifica come un'elevata ammoniaca libera inibisca l'attività dei batteri nitrito-ossidanti in un fango nitrificante ad alto carico. Rilevante per il modo in cui la nitrificazione parziale viene indirizzata verso il nitrito, e per il motivo per cui una conversione affidabile dell'azoto in una laguna dipende da delicati equilibri microbici.

Campolong, C. J. (2019). Bioaugmentation and Retention of Anammox Granules to a Mainstream Deammonification Bio-Oxidation Pilot with a Post Polishing Anoxic Partial Denitrification/Anammox Moving Bed Biofilm Reactor. Master's thesis, Virginia Tech.Tesi

Una tesi di master del Virginia Tech che verifica se i granuli anammox coltivati in un reattore sulla linea laterale possano essere trasferiti in un impianto pilota di deammonificazione sulla linea principale ed esservi trattenuti, con il supporto di un MBBR di affinamento a denitrificazione parziale/anammox. Letteratura grigia relativa a un singolo impianto pilota, affronta la questione se gli organismi inoculati per la rimozione dell'azoto si insedino e persistano effettivamente.

Johnston, J., LaPara, T. & Behrens, S. (2019). Composition and Dynamics of the Activated Sludge Microbiome during Seasonal Nitrification Failure. Scientific Reports 9(1). DOI: 10.1038/s41598-019-40872-4Revisionato da esperti

Una serie temporale molecolare di un anno su tre reattori su scala reale, che verifica se il cedimento invernale della nitrificazione corrisponda a un reale cambiamento della comunità nitrificante anziché a un semplice rallentamento degli stessi organismi. Ha trovato elementi a sostegno della spiegazione basata sul cambiamento della comunità — utili per capire quando un nuovo inoculo potrebbe essere d'aiuto.

Van Winckel, T., Vlaeminck, S. E., Al-Omari, A. & Bachmann, B. et al. (2019). Screen versus cyclone for improved capacity and robustness for sidestream and mainstream deammonification. Environmental Science: Water Research & Technology 5(10): 1769–1781. DOI: 10.1039/c9ew00384cRevisionato da esperti

Un confronto tra due dispositivi fisici — una griglia fine e un idrociclone — per trattenere selettivamente i granuli anammox a crescita lenta nella deammonificazione su linea laterale e su linea principale. È spesso la ritenzione, e non l'inoculo, a decidere se la bioaugmentation per la rimozione dell'azoto regga, e questo studio misura come gestirla.

Li, J., Feng, L., Biswal, B. K., Chen, G.-H. et al. (2020). Bioaugmentation of marine anammox bacteria (MAB)-based anaerobic ammonia oxidation by adding Fe(III) in saline wastewater treatment under low temperature. Bioresource Technology 295: 122292. DOI: 10.1016/j.biortech.2019.122292Revisionato da esperti

Uno studio di bioaugmentation su scala di laboratorio che aggiunge Fe(III) a batteri anammox marini impiegati nel trattamento di acque reflue saline a bassa temperatura, riportando un miglioramento delle prestazioni di rimozione dell'azoto e variazioni nella comunità funzionale. Uno dei diversi studi sull'anammox alofilo ancora privi di conferma su scala reale — evidenze promettenti ma in fase iniziale per il trattamento dell'azoto in acque saline.

Jauffur, S., Bakhshi, Z. & Frigon, D. (2021). Natural influent bioaugmentation of activated sludge water resource recovery systems: implications for low temperature nitrification and heterotrophic population structures. openRxiv. DOI: 10.1101/2021.10.03.462950Revisionato da esperti

Un preprint secondo cui i sistemi di trattamento delle acque reflue sono già «sottoposti naturalmente a bioaugmentation» da una dose bassa e continua di organismi veicolati dall'influente, compresi nitrificanti in grado di ripristinare da soli la nitrificazione in condizioni di freddo e di basso tempo di ritenzione. Ridefinisce il dosaggio deliberato come qualcosa che deve fare meglio di questo fondo sempre presente. Non ancora sottoposto a revisione paritaria.

Manirakiza, B. & Sirotkin, A. C. (2021). Bioaugmentation of nitrifying bacteria in up-flow biological aerated filter's microbial community for wastewater treatment and analysis of its microbial community. Scientific African 14: e00981. DOI: 10.1016/j.sciaf.2021.e00981Revisionato da esperti

Uno studio di bioaugmentation che dosa batteri nitrificanti in un filtro biologico aerato a flusso ascendente, riportando una migliore rimozione dell'azoto insieme al sequenziamento 16S di come gli organismi aggiunti abbiano modificato la comunità residente. Una delle poche sperimentazioni a biomassa adesa nella letteratura sulla rimozione dell'azoto, su scala di reattore anziché di laguna.

Yokota, N., Mineshima, R., Watanabe, Y. & Tokutomi, T. et al. (2021). Startup of pilot-scale single-stage nitrogen removal using anammox and partial nitritation (SNAP) reactor for waste brine treatment using marine anammox bacteria. Journal of Bioscience and Bioengineering 132(5): 505–512. DOI: 10.1016/j.jbiosc.2021.06.013Revisionato da esperti

Una sperimentazione su scala pilota per l'avviamento di un reattore a nitritazione parziale/anammox a stadio singolo (SNAP) su salamoia di scarto con batteri anammox marini. Uno degli studi sulla rimozione dell'azoto in condizioni di tolleranza alla salinità che la rassegna segnala come ancora solo su scala pilota, senza conferma indipendente su scala reale.

Podmirseg, S. M., Gómez-Brandón, M., Muik, M. & Stres, B. et al. (2022). Microbial response on the first full-scale DEMON® biomass transfer for mainstream deammonification. Water Research 218: 118517. DOI: 10.1016/j.watres.2022.118517Revisionato da esperti

Diciotto mesi di monitoraggio del primo trasferimento DEMON® su scala reale di granuli anammox da un reattore sulla linea laterale alla linea principale — uno dei programmi di bioaugmentation per l'azoto meglio documentati di cui si abbia notizia. Ha mostrato che la biomassa trasferita veniva trattenuta e ulteriormente arricchita, con la separazione tramite idrociclone a mantenerla nel sistema.

Wang, Q., Kong, J., Liang, J. & Gamal El-Din, M. et al. (2022). Nitrogen removal intensification of aerobic granular sludge through bioaugmentation with “heterotrophic nitrification-aerobic denitrification” consortium during petroleum wastewater treatment. Bioresource Technology 361: 127719. DOI: 10.1016/j.biortech.2022.127719Revisionato da esperti

Un consorzio definito a nitrificazione eterotrofa/denitrificazione aerobica è stato immobilizzato in fango granulare aerobico che tratta acque reflue petrolifere, con una rimozione riportata del 92,4% dell'ammoniaca e del 79,8% dell'azoto totale. Un esempio su scala di laboratorio di bioaugmentation con consorzi per l'azoto, con la consueta avvertenza che la persistenza una volta interrotto il dosaggio è la questione più difficile.

Liu, Y., Zhu, Y., Wu, D., Wang, Z. et al. (2023). Effect of free nitrous acid on nitritation process: Microbial community, inhibitory kinetics, and functional biomarker. Bioresource Technology 371: 128595. DOI: 10.1016/j.biortech.2023.128595Revisionato da esperti

Uno studio meccanicistico che quantifica come l'acido nitroso libero rimodelli la comunità nitritante e la sua cinetica di inibizione, e che propone un biomarcatore funzionale. Fornisce indicazioni sulla via della nitritazione parziale per la rimozione dell'azoto, mappando le condizioni in cui i nitrito-ossidanti vengono tenuti a freno. Chimica di processo su scala da banco, non una sperimentazione sul campo.

Vilardi, K., Cotto, I., Bachmann, M. & Parsons, M. et al. (2023). Co-Occurrence and Cooperation between Comammox and Anammox Bacteria in a Full-Scale Attached Growth Municipal Wastewater Treatment Process. Environmental Science & Technology 57(12): 5013–5023. DOI: 10.1021/acs.est.2c09223Revisionato da esperti

Uno studio molecolare su scala reale che documenta come gli organismi comammox e anammox coesistano e cooperino all'interno di un processo di trattamento municipale a biomassa adesa. Affina il quadro della comunità che opera nel ciclo dell'azoto, rilevante per il modo in cui lagune e altri sistemi convertono e riducono l'azoto.

Wang, J., Yang, L., Zhang, Y. & Zhang, H. et al. (2023). Partial Nitrification Characteristics of an Immobilized Carrier in Municipal Wastewater under Low-Temperature Shock: The Role of the Nitrifying Bacterial Community Structure. Water 15(9): 1714. DOI: 10.3390/w15091714Revisionato da esperti

Uno studio basato su supporti che esamina come una comunità nitrificante immobilizzata su un mezzo di supporto resista a uno shock di bassa temperatura, e come la struttura della comunità nitrificante governi la nitrificazione parziale durante il freddo. Un'evidenza che proteggere i nitrificanti su un supporto può attenuare gli effetti del freddo sulle prestazioni.

Zou, J., Zhang, K., Wang, S., Li, M. et al. (2023). The elevation of salinity above 1% deteriorated nitrification performance and reshaped nitrifier community of an MBR: An often overlooked factor in the treatment of high-strength ammonium wastewater. Chemosphere 335: 139072. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.139072Revisionato da esperti

Uno studio su MBR che mostra come l'aumento della salinità oltre circa l'1% abbia peggiorato le prestazioni di nitrificazione e rimodellato la comunità nitrificante, un vincolo spesso trascurato nel trattamento di acque reflue ad alto contenuto di ammonio. Utile per valutare quando è la salinità, e non il dosaggio, a fissare il tetto della rimozione dell'azoto.

Deng, J., Kang, D., Zhang, Y. & Chen, B. et al. (2024). Genome-resolved metagenomics reveals the nitrifiers enrichment and species succession in activated sludge under extremely low dissolved oxygen. Water Research 266: 122420. DOI: 10.1016/j.watres.2024.122420Revisionato da esperti

Metagenomica risolta a livello di genoma che mostra come le popolazioni nitrificanti possano arricchirsi, e cambiare composizione in specie, anche a concentrazioni estremamente basse di ossigeno disciolto (inferiori a 0,1–0,2 mg/L), pur continuando a ottenere una nitrificazione completa. Un'evidenza che l'affinità per l'ossigeno tra i nitrificanti è più forte di quanto si ritenesse un tempo — rilevante per le strategie di aerazione a basso consumo energetico.

Nguyen Quoc, B., Peng, B., De Clippeleir, H. & Winkler, M. H. (2024). Case study: Bioaugmenting the comammox dominated biomass from B‐stage to enhance nitrification in A‐stage at Blue Plains AWWTP. Water Environment Research 96(3). DOI: 10.1002/wer.11005Revisionato da esperti

Un caso di studio su scala reale a Blue Plains che ha ricircolato per due anni fango di supero ricco di comammox dallo stadio B nitrificante allo stadio A di rimozione del carbonio. Un lato ha mostrato un aumento fino a tre volte del tasso di rimozione dell'azoto; l'altro ha risposto debolmente — un quadro onesto di una bioaugmentation su scala reale dagli esiti incostanti.

Shao, Y.-H., Wu, J.-H. & Chen, H.-W. (2024). Comammox Nitrospira cooperate with anammox bacteria in a partial nitritation–anammox membrane bioreactor treating low-strength ammonium wastewater at high loadings. Water Research 257: 121698. DOI: 10.1016/j.watres.2024.121698Revisionato da esperti

Uno studio su bioreattore a membrana che mostra Nitrospira a ossidazione completa dell'ammoniaca (comammox) operare insieme a batteri anammox per rimuovere l'azoto da acque reflue a bassa concentrazione di ammonio con carico elevato. Parte della revisione del quadro classico della nitrificazione in due fasi verso una gilda più intricata di organismi cooperanti.

Verma, S. & Daverey, A. (2024). Valorization of Dishwashing Scrubber as Biocarrier for the Enrichment of Anammox Bacteria Under Realistic Conditions. Geomicrobiology Journal 41(4): 417–428. DOI: 10.1080/01490451.2023.2218363Revisionato da esperti

Sperimenta una spugnetta abrasiva economica riadattata come supporto per biofilm, per trattenere e arricchire la biomassa anammox a crescita lenta in condizioni realistiche. Si colloca tra i lavori sull'immobilizzazione su supporto che affrontano il problema centrale della ritenzione: gli organismi che crescono più lentamente di quanto un sistema li dilavi non possono persistere come cellule libere.

Wang, W., Jiang, T., Wang, S., Wang, L. et al. (2024). Low alkalinity, free ammonia, and free nitrous acid cooperatively stabilize partial nitrification under excessive aeration condition. Chemosphere 352: 141447. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2024.141447Revisionato da esperti

Uno studio che mostra come una bassa alcalinità, insieme ad ammoniaca libera e acido nitroso libero, possa stabilizzare congiuntamente la nitritazione parziale anche in condizioni di aerazione eccessiva, tenendo a freno i nitrito-ossidanti. Evidenze su scala da banco sul controllo di processo per guidare la rimozione dell'azoto per via breve, rilevanti quando è l'ammoniaca, e non i solidi, a determinare i vincoli dell'autorizzazione allo scarico.

Liang, W., Li, D., Wang, J. & Li, A. et al. (2025). Mechanistic Insights into the Contrasting Effects of Low DO on Nitrification-Derived N2O Emissions in Comammox Nitrospira- versus AOB-Dominated Sludge. Environmental Science & Technology 59(25): 12730–12741. DOI: 10.1021/acs.est.4c13924Revisionato da esperti

Un confronto meccanicistico delle emissioni di protossido di azoto (un potente gas serra) da fanghi dominati da Nitrospira comammox rispetto a fanghi dominati da ammonio-ossidanti in condizioni di basso ossigeno disciolto, che rileva un comportamento diverso dei due tipi di comunità. Rilevante per i compromessi in termini di emissioni della nitrificazione condotta con aerazione ridotta.

Ran, X., Zhou, M., Wang, T. & Wang, Y. et al. (2025). Exploring the ecological niche of comammox Nitrospira by in-situ enrichment within mainstream nitrification systems. Water Research 283: 123810. DOI: 10.1016/j.watres.2025.123810Revisionato da esperti

Mediante arricchimento in situ, questo lavoro colloca la nicchia ecologica di Nitrospira a ossidazione completa dell'ammoniaca (comammox) in condizioni di linea principale a basso substrato e basso ossigeno, distinta da quella degli ammonio-ossidanti convenzionali. Precisa quali organismi del ciclo dell'azoto dominino in determinate condizioni operative — contesto utile per chiunque valuti la bioaugmentation dei nitrificanti.

Tang, P., Hou, L., Yin, M. & Huang, F. et al. (2025). Towards robust partial nitrification in low-ammonia wastewater: Electrospinning nanofiber composite-enhanced hydrogel beads immobilized comammox Nitrospira. Bioresource Technology 429: 132541. DOI: 10.1016/j.biortech.2025.132541Revisionato da esperti

Uno studio di bioaugmentation su supporto che immobilizza Nitrospira comammox in sfere di idrogel a base di nanofibre ottenute per elettrofilatura/alcol polivinilico–alginato, per trattenere questi organismi a crescita lenta e sostenere la nitrificazione parziale in acque reflue a basso contenuto di ammoniaca. Illustra l'approccio di ritenzione fisica adottato dove le cellule libere verrebbero altrimenti dilavate.

Zulkarnaini, Z., Clariza Bernida, V., Yenni, Y. & Silvia, S. et al. (2025). Development of anammox and AOB biofilm on honeycomb plastic media for application in partial nitritation-anammox reactor. E3S Web of Conferences 677: 08003. DOI: 10.1051/e3sconf/202567708003Revisionato da esperti

Una comunicazione a convegno sulla coltivazione di biofilm anammox e ammonio-ossidante su supporti plastici a nido d'ape per un reattore a nitritazione parziale–anammox. In fase iniziale e a livello di atti di convegno, illustra l'approccio basato sui supporti per trattenere in posizione gli organismi dell'azoto a crescita lenta anziché perderli per dilavamento.

Sun, H., Li, J., Peng, Y. & Sun, Z. et al. (2026). Biofilm pre-colonization strengthening: A new strategy for low-inoculum and startup of partial nitritation/anammox process in integrated fixed-film activated sludge systems. Environmental Research 300: 124456. DOI: 10.1016/j.envres.2026.124456Revisionato da esperti

Uno studio recente che propone la pre-colonizzazione dei supporti da parte del biofilm come modo per avviare il processo di nitritazione parziale/anammox in sistemi a film fisso a partire da un inoculo molto piccolo. Mira dritto al problema della ritenzione che affligge gli organismi anammox a crescita lenta — come insediarli senza un grande inoculo.

Stephenson, D. & Stephenson, T. (1992). Bioaugmentation for enhancing biological wastewater treatment. Biotechnology Advances 10(4): 549–559. DOI: 10.1016/0734-9750(92)91452-kRevisionato da esperti

Una delle prime rassegne sulla bioaugmentation — il dosaggio di batteri selezionati in un sistema — che ne esamina il concetto, le promesse e i risultati alterni. Ha impostato le domande sulla sopravvivenza e sull'insediamento a cui il settore sta ancora rispondendo.

van Limbergen, H., Top, E. M. & Verstraete, W. (1998). Bioaugmentation in activated sludge: current features and future perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology 50(1): 16–23. DOI: 10.1007/s002530051250Revisionato da esperti

Ha distinto la bioaugmentation mirata a un inquinante specifico da quella volta a una funzione generale, e ha catalogato i motivi per cui i ceppi introdotti così spesso non riescono a insediarsi. Una delle prime valutazioni lucide dell'approccio.

Boon, N., Goris, J., De Vos, P., Verstraete, W. & Top, E. M. (2000). Bioaugmentation of Activated Sludge by an Indigenous 3-Chloroaniline-Degrading Comamonas testosteroni Strain. Applied and Environmental Microbiology 66(7): 2906–2913. DOI: 10.1128/aem.66.7.2906-2913.2000Revisionato da esperti

Ha seguito un ceppo di Comamonas marcato con fluorescenza dosato nei fanghi attivi e ha mostrato che poteva insediarsi e degradare un inquinante bersaglio. Una dimostrazione metodologicamente importante del fatto che un organismo introdotto può, nelle giuste condizioni, persistere.

Boon, N., Top, E. M., Verstraete, W. & Siciliano, S. D. (2003). Bioaugmentation as a Tool To Protect the Structure and Function of an Activated-Sludge Microbial Community against a 3-Chloroaniline Shock Load. Applied and Environmental Microbiology 69(3): 1511–1520. DOI: 10.1128/aem.69.3.1511-1520.2003Revisionato da esperti

Ha mostrato che la bioaugmentation poteva proteggere le funzioni essenziali di una comunità di fanghi, compresa la nitrificazione, da un carico di shock tossico. Evidenze che l'inoculo può aggiungere resilienza, e non solo una singola capacità di degradazione.

El Fantroussi, S. & Agathos, S. N. (2005). Is bioaugmentation a feasible strategy for pollutant removal and site remediation?. Current Opinion in Microbiology 8(3): 268–275. DOI: 10.1016/j.mib.2005.04.011Revisionato da esperti

Una rassegna deliberatamente scettica che si chiede se la bioaugmentation funzioni davvero, e in quali condizioni ristrette. La sua onesta ponderazione dei successi rispetto agli insuccessi è un modello di come leggere le affermazioni in questa categoria.

Herrero, M. & Stuckey, D. C. (2015). Bioaugmentation and its application in wastewater treatment: A review. Chemosphere 140: 119–128. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2014.10.033Revisionato da esperti

Una rassegna molto citata che tratta le strategie di bioaugmentation, il problema ricorrente della sopravvivenza dei ceppi introdotti e le condizioni in cui la bioaugmentation ha successo. Una panoramica moderna delle evidenze.

Nzila, A., Razzak, S. A. & Zhu, J. (2016). Bioaugmentation: An Emerging Strategy of Industrial Wastewater Treatment for Reuse and Discharge. International Journal of Environmental Research and Public Health 13(9): 846. DOI: 10.3390/ijerph13090846Revisionato da esperti

Una rassegna ad accesso aperto sulla bioaugmentation per le acque reflue industriali, che illustra dove il dosaggio di degradatori specifici è utile e dove non lo è. Una panoramica liberamente consultabile dei limiti pratici.

Raper, E., Stephenson, T., Anderson, D. R. & Fisher, R. et al. (2018). Industrial wastewater treatment through bioaugmentation. Process Safety and Environmental Protection 118: 178–187. DOI: 10.1016/j.psep.2018.06.035Revisionato da esperti

Una rassegna orientata alla gestione operativa sull'applicazione della bioaugmentation agli effluenti industriali — quali settori, quali obiettivi e i motivi ricorrenti per cui le sperimentazioni rendono meno del previsto. Integra le rassegne più generali con la prospettiva di un professionista sui limiti.

Aldas-Vargas, A., Kers, P. R., Smidt, H. & Rijnaarts, H. H. M. et al. (2024). Bioaugmentation has temporary effect on anaerobic pesticide biodegradation in simulated groundwater systems. Biodegradation 35(3): 281–297. DOI: 10.1007/s10532-023-10039-0Revisionato da esperti

Ha rilevato che il beneficio della bioaugmentation si attenuava una volta che i degradatori aggiunti venivano dilavati — la temporaneità che affligge il dosaggio di cellule libere. Evidenze del perché sia la ritenzione, e non solo l'inoculo, a decidere se la bioaugmentation dura nel tempo.

Mattingly, A. J., Sorial, G. A., de los Reyes, F. L. & Ducoste, J. J. et al. (2025). Does Continuous Bioaugmentation of Aerated Stabilization Basins Improve Performance? A Field Scale Trial With a Control. Water Environment Research 97(11): e70202. DOI: 10.1002/wer.70202Revisionato da esperti

Una rara sperimentazione sul campo di bioaugmentation continua in bacini di stabilizzazione aerati, condotta a confronto con un controllo — il confronto che manca alla maggior parte dei casi di studio dei venditori. Direttamente pertinente ai sistemi di tipo lagunare, e onesta su ciò che ha mostrato il controllo.

Cycoń, M. (2026). Bioaugmentation as microbiome engineering: a framework for evaluating functional performance, persistence, and safety. Frontiers in Microbiology 17: 1835468. DOI: 10.3389/fmicb.2026.1835468Revisionato da esperti

Reinterpreta la bioaugmentation come ingegneria del microbioma e propone come giudicare se un organismo aggiunto svolga effettivamente la sua funzione, persista e sia sicuro. L'enunciazione attuale del perché l'inoculo da solo raramente basti.

Wahalathanthrige, H., Zhang, X., Webb, J. S. & Williams, I. D. (2026). Enhancing bioaugmentation in wastewater treatment: the emerging role of aggregating bacteria as mediators in cell immobilization—review. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 25(1): 12. DOI: 10.1007/s11157-026-09765-7Revisionato da esperti

Sostiene che la frontiera della bioaugmentation sia la ritenzione — fare in modo che gli organismi aggiunti si aggreghino e restino — tanto quanto l'inoculo, poiché le cellule libere vengono dilavate. Perché aggiungere microrganismi senza trattenerli raramente produce effetti duraturi.

Stephenson, D. (1993). Bioaugmentation for the improvement of nitrification in wastewater treatment. Cranfield University (thesis).Tesi

Una tesi della Cranfield University (con la supervisione di Tom Stephenson) che ha sperimentato un prodotto commerciale per la nitrificazione a base di Nitrosomonas in diversi impianti a filtri percolatori su scala reale. Ha rilevato solo modesti incrementi nella rimozione dell'ammoniaca — spesso di poche unità percentuali, fino a circa il 20% — e ha concluso che parametri operativi come il carico, l'HRT e l'età del fango influenzavano la nitrificazione più del prodotto stesso. Un utile controfattuale scettico.

Bokhamy, M., Deront, M., Adler, N. & Peringer, P. (1997). Survie et activité de Comamonas testosteroni dans une population mixte. Water Research 31(11): 2802–2810. DOI: 10.1016/S0043-1354(97)00122-XRevisionato da esperti

Uno dei primi studi sulla sopravvivenza di Comamonas testosteroni in una coltura mista, che ha formulato il criterio di verifica tuttora valido per qualsiasi bioaugmentation: l'organismo introdotto deve sia sopravvivere sia mantenere in modo dimostrabile la propria attività degradativa. Ancora citato per aver inquadrato il motivo per cui i ceppi inoculati così spesso non riescono a insediarsi. (Pubblicato in francese.)

Oerther, D. B., Danalewich, J., Dulekgurgen, E. & Leveque, E. et al. (1998). Bioaugmentation of sequencing batch reactors for biological phosphorus removal: comparative rRNA sequence analysis and hybridization with oligonucleotide probes. Water Science and Technology 37(4-5): 469–473. DOI: 10.2166/wst.1998.0697Revisionato da esperti

Uno dei primi studi di bioaugmentation per la rimozione del fosforo, che ha impiegato l'analisi delle sequenze di rRNA e l'ibridazione con sonde oligonucleotidiche per verificare se gli organismi aggiunti si insediassero durante l'avviamento di un reattore batch sequenziale. Citato nell'ambito della base di evidenze, relativamente scarsa e datata, sulla bioaugmentation per il fosforo, che poggia principalmente su lavori di questo tipo sull'avviamento, monitorati con metodi molecolari.

Newby, D. T., Gentry, T. J. & Pepper, I. L. (2000). Comparison of 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid Degradation and Plasmid Transfer in Soil Resulting from Bioaugmentation with Two Different pJP4 Donors. Applied and Environmental Microbiology 66(8): 3399–3407. DOI: 10.1128/aem.66.8.3399-3407.2000Revisionato da esperti

Uno studio sul suolo che confronta due ceppi donatori portatori del plasmide catabolico pJP4, misurando sia la degradazione dell'erbicida 2,4-D sia l'efficacia con cui il plasmide è stato trasferito ed è persistito. Pertinente al motivo per cui la bioaugmentation basata sui geni può attenuarsi — il plasmide catabolico va facilmente perduto in assenza di pressione selettiva.

Simon, M. A., Bonner, J. S., Page, C. A. & Townsend, R. T. et al. (2004). Evaluation of two commercial bioaugmentation products for enhanced removal of petroleum from a wetland. Ecological Engineering 22(4–5): 263–277. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2004.06.005Revisionato da esperti

Una rara valutazione sul campo condotta in modo indipendente che confronta due prodotti commerciali di bioaugmentation, citati per nome, per la rimozione del petrolio in una zona umida, protratta per 152 giorni con bracci di biodegradazione intrinseca, biostimolazione e bioaugmentation — un disegno più solido della maggior parte delle sperimentazioni sponsorizzate dai venditori. Inclusa perché sperimenta prodotti in commercio in condizioni di campo controllate.

Dabert, P., Delgenès, J. P. & Godon, J. J. (2005). Monitoring the impact of bioaugmentation on the start up of biological phosphorus removal in a laboratory scale activated sludge ecosystem. Applied Microbiology and Biotechnology 66(5): 575–588. DOI: 10.1007/s00253-004-1726-zRevisionato da esperti

Uno studio, monitorato mediante ibridazione dell'rRNA, sulla capacità della bioaugmentation di accelerare l'avviamento della rimozione biologica del fosforo in un sistema a fanghi attivi di laboratorio. La rassegna lo segnala come uno dei pochi studi sul fosforo, per lo più della metà degli anni 2000, senza che da allora sia stato prodotto un equivalente controllato moderno.

Domde, P., Kapley, A. & Purohit, H. J. (2007). Impact of bioaugmentation with a consortium of bacteria on the remediation of wastewater-containing hydrocarbons. Environmental Science and Pollution Research International 14(1): 7–11. DOI: 10.1065/espr2006.11.358Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio che ha sottoposto a bioaugmentation, con un consorzio batterico definito, reattori che trattavano acque reflue di raffineria cariche di idrocarburi, riferendo una migliore rimozione del COD rispetto alla sola biostimolazione e attribuendo il guadagno a geni catabolici per la degradazione degli alcani (alkB). Un'illustrazione precoce, su piccola scala, della bioaugmentation con consorzi per gli effluenti petroliferi.

Foxon, K. (2010). Pit latrine additive studies. Water Research Commission (South Africa).Ente regolatore

Una presentazione del Pollution Research Group (University of KwaZulu-Natal) di sperimentazioni di laboratorio e sul campo, finanziate dalla WRC, di additivi per latrine a fossa, che non hanno rilevato alcun effetto statisticamente significativo sui tassi di perdita di massa dei fanghi — le fosse trattate con l'additivo, quelle trattate solo con acqua e quelle non trattate si sono comportate allo stesso modo. Un contrappeso sobrio e indipendente alle affermazioni di marketing sugli additivi.

Council of Scientific and Industrial Research (2011). A bacterial consortium for the treatment of pulp and paper wastewater. Google Patents.Brevetto

Un brevetto europeo concesso (assegnato al CSIR indiano, ora scaduto) che descrive un consorzio batterico aerobico a tre ceppi per gli effluenti delle cartiere e rivendica una riduzione del 67–71% del COD e dell'87–89% del BOD. Una rivendicazione brevettuale, non una conferma indipendente, sottoposta a revisione paritaria, di quei valori.

Indian Oil Corporation Ltd (2012). Bio-augmentation composition and use thereof for improving efficiency of effluent treatment in hydrocarbon processing plant. Google Patents.Brevetto

Una domanda di brevetto (assegnata a Indian Oil Corporation, stato: cessata) che rivendica un consorzio di Bacillus di cinque specie per migliorare il trattamento degli effluenti e ridurre il contenuto di idrocarburi nelle acque reflue di raffineria. Una rivendicazione commerciale che delimita una formulazione, non un'evidenza che essa funzioni come descritto.

Tang, H. L., Xie, Y. F. & Chen, Y.-C. (2012). Use of Bio-Amp, a commercial bio-additive for the treatment of grease trap wastewater containing fat, oil, and grease. Bioresource Technology 124: 52–58. DOI: 10.1016/j.biortech.2012.08.012Revisionato da esperti

Uno studio universitario indipendente che ha sperimentato l'additivo commerciale Bio-Amp, citato per nome (cinque ceppi dichiarati di Pseudomonas e Bacillus), su acque reflue reali di separatori di grassi; ha riferito una riduzione del 40% della formazione di depositi di FOG, con una diminuzione anche di COD, azoto totale, fosforo totale e acidi grassi totali. Una sperimentazione breve, su un solo sito.

Fotidis, I. A., Karakashev, D. & Angelidaki, I. (2013). Bioaugmentation with an acetate-oxidising consortium as a tool to tackle ammonia inhibition of anaerobic digestion. Bioresource Technology 146: 57–62. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.07.041Revisionato da esperti

Uno studio di digestione anaerobica su scala da banco che mostra come la bioaugmentation con un consorzio ossidante l'acetato abbia contribuito a ripristinare la produzione di metano in digestori inibiti da elevate concentrazioni di ammoniaca. Evidenze che organismi aggiunti possono attenuare uno specifico squilibrio di processo, sebbene la persistenza oltre la finestra della sperimentazione non sia stata monitorata.

Menashe, O. & Kurzbaum, E. (2014). Small-bioreactor platform technology as a municipal wastewater additive treatment. Water Science and Technology 69(3): 504–510. DOI: 10.2166/wst.2013.709Pubblicato dal fornitore

Una convalida, sottoposta a revisione paritaria, della piattaforma a piccoli bioreattori (SBP) — un formato di bioaugmentation macroincapsulato — che riferisce una migliore stabilità di processo, con meno schiuma e minore accumulo di fanghi. Redatta dagli ideatori della tecnologia, va quindi letta come una dimostrazione dello sviluppatore piuttosto che come un'evidenza indipendente; lo studio stesso auspica sperimentazioni più ampie.

Zhang, J., Wen, D., Zhao, C. & Tang, X. (2014). Bioaugmentation accelerates the shift of bacterial community structure against shock load: a case study of coking wastewater treatment by zeolite-sequencing batch reactor. Applied Microbiology and Biotechnology 98(2): 863–873. DOI: 10.1007/s00253-013-4848-3Revisionato da esperti

Riferisce che la bioaugmentation di un reattore batch sequenziale addizionato di zeolite ha aiutato la sua comunità batterica a ristrutturarsi più rapidamente dopo un carico di shock tossico di acque reflue di cokeria. Una delle diverse dimostrazioni di laboratorio di recupero dopo uno shock; come osserva la rassegna, nessuna offre ancora una conferma di lunga durata, replicata in modo indipendente e su scala reale.

Zhou, N. A., Lutovsky, A. C., Andaker, G. L. & Ferguson, J. F. et al. (2014). Kinetics modeling predicts bioaugmentation with Sphingomonad cultures as a viable technology for enhanced pharmaceutical and personal care products removal during wastewater treatment. Bioresource Technology 166: 158–167. DOI: 10.1016/j.biortech.2014.05.028Revisionato da esperti

Uno studio di modellazione cinetica che prevede che la bioaugmentation con colture di sfingomonadi possa migliorare la rimozione dei residui di farmaci e di prodotti per la cura della persona durante il trattamento delle acque reflue. Citato qui come evidenza che ceppi aggiunti possono ampliare la gamma di composti organici in tracce degradati da un processo biologico.

Gude, V. G. (2015). A New Perspective on Microbiome and Resource Management in Wastewater Systems. Journal of Biotechnology & Biomaterials 5: 184. DOI: 10.4172/2155-952X.1000184Revisionato da esperti

Un articolo di prospettiva che inquadra i fanghi attivi e sistemi ingegnerizzati simili come microbiomi che possono essere orientati attraverso la gestione delle nicchie, dei competitori e dei predatori — controllo di processo, progettazione dei supporti, programmazione dell'alimentazione — anziché con la sola aggiunta di organismi. Colloca la bioaugmentation come una leva gestionale tra diverse.

SCENIHR, SCHER & SCCS (2015). Final Opinion on Synthetic Biology III: Risks to the environment and biodiversity related to synthetic biology and research priorities in the field of synthetic biology. European Commission.Ente regolatore

Un parere scientifico della Commissione europea, adottato congiuntamente dai suoi tre comitati non alimentari, sui rischi della biologia sintetica per l'ambiente e la biodiversità. Citato perché indica il rilascio accidentale, la persistenza, l'invasività e il trasferimento genico come fattori di rischio ecologico generici che richiedono una valutazione caso per caso — lo sfondo normativo per qualsiasi inoculo ingegnerizzato.

Shaker, S., Nemati, A., Montazeri-Najafabady, N. & Mobasher, M. A. et al. (2015). Treating Urban Wastewater: Nutrient Removal by Using Immobilized Green Algae in Batch Cultures. International Journal of Phytoremediation 17(12): 1177–1182. DOI: 10.1080/15226514.2015.1045130Revisionato da esperti

Uno studio in coltura batch che misura la rimozione di azoto e fosforo da acque reflue urbane mediante alghe verdi immobilizzate (Chlorella e Chlamydomonas). Incluso come esempio di immobilizzazione cellulare — il fissaggio degli organismi introdotti in una matrice — quale modo per mantenerli nel sistema anziché perderli per dilavamento.

Tang, H. L. & Chen, H. (2015). Nitrification at full-scale municipal wastewater treatment plants: Evaluation of inhibition and bioaugmentation of nitrifiers. Bioresource Technology 190: 76–81. DOI: 10.1016/j.biortech.2015.04.063Revisionato da esperti

Una valutazione su scala reale in impianti municipali che ha rilevato come il carbonio organico e il pH basso inibissero la nitrificazione, e come un processo integrato di bioaugmentation con nitrificanti coltivati in linea laterale migliorasse l'efficienza di nitrificazione anche in condizioni di pH sfavorevoli. Evidenze sul campo a favore della ritenzione dei nitrificanti mediante trasferimento interno anziché mediante dosaggio.

Carlos, F. S., Giovanella, P., Bavaresco, J. & Borges, C. D. S. et al. (2016). A Comparison of Microbial Bioaugmentation and Biostimulation for Hexavalent Chromium Removal from Wastewater. Water, Air, & Soil Pollution 227(6). DOI: 10.1007/s11270-016-2872-5Revisionato da esperti

Confronta direttamente la bioaugmentation con la biostimolazione per la rimozione del cromo esavalente, uno dei pochi studi a separare nettamente le due. La rassegna vi si appoggia per sostenere un punto che conta sul piano commerciale: parte del beneficio attribuito alla «bioaugmentation» deriva in realtà dai nutrienti aggiunti contestualmente, non dagli organismi.

Chong, C. Y. (2016). Microbial consortium for wastewater treatment. Google Patents.Brevetto

Una domanda di brevetto statunitense (poi abbandonata) per un consorzio microbico liquido — lieviti con microrganismi fotosintetici e azotofissatori — per il quale si rivendica la rimozione del carico organico da acque reflue di stabilimenti industriali, fognarie e dell'industria alimentare, con produzione contestuale di biomassa oleaginosa. Una domanda decaduta che descrive una formulazione, non un'evidenza indipendente di prestazioni.

Shen, D., Wang, L., He, H. & Wang, M. (2016). Effect of Transient Nicotine Load Shock on the Performance of Pseudomonas sp. HF-1 Bioaugmented Sequencing Batch Reactors. Journal of Chemistry 2016: 4982395. DOI: 10.1155/2016/4982395Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio su reattori batch sequenziali sottoposti a bioaugmentation con Pseudomonas sp. HF-1, che esamina in che misura i reattori abbiano mantenuto le prestazioni durante un carico di shock transitorio di nicotina. Un esempio di bioaugmentation impiegata per stabilizzare un processo di trattamento durante un'alterazione tossica — su scala da banco e di breve durata.

Stenström, F. & la Cour Jansen, J. (2016). Promotion of nitrifiers through side-stream bioaugmentation: a full-scale study. Water Science and Technology 74(7): 1736–1743. DOI: 10.2166/wst.2016.340Revisionato da esperti

Uno studio su scala reale che mostra come l'inoculo dei fanghi attivi con biomassa nitrificante coltivata in una linea laterale abbia aumentato la capacità di nitrificazione dell'impianto. Fa parte delle evidenze sul trasferimento dalla linea laterale alla linea principale secondo cui la bioaugmentation per la rimozione dell'azoto può insediarsi quando la biomassa viene trattenuta fisicamente.

Tan, W., Huang, C., Chen, C. & Liang, B. et al. (2016). Bioaugmentation of activated sludge with elemental sulfur producing strain Thiopseudomonas denitrificans X2 against nitrate shock load. Bioresource Technology 220: 647–650. DOI: 10.1016/j.biortech.2016.08.093Revisionato da esperti

Una sperimentazione di laboratorio in cui la bioaugmentation dei fanghi attivi con il ceppo Thiopseudomonas denitrificans X2 ha aiutato il sistema a mantenere la denitrificazione durante un carico di shock di nitrati. Una breve dimostrazione di recupero dopo uno shock, su scala di laboratorio; la persistenza oltre la finestra di recupero non è stata monitorata.

Town, J. R. & Dumonceaux, T. J. (2016). Laboratory-scale bioaugmentation relieves acetate accumulation and stimulates methane production in stalled anaerobic digesters. Applied Microbiology and Biotechnology 100(2): 1009–1017. DOI: 10.1007/s00253-015-7058-3Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio che mostra come un'aggiunta microbica mirata abbia smaltito l'acetato accumulato e riavviato la produzione di metano in digestori anaerobici bloccati. Una dimostrazione netta del dosaggio per ripristinare una specifica fase bloccata della digestione, sebbene su scala da banco anziché in un impianto in esercizio.

Wang, S., Yang, Q., Shi, W. & Yu, S. et al. (2016). Nitrifier Augmentation for High Ammonia Nitrogen Removal by Aerobic Granular Sludge at Low Temperatures. CLEAN – Soil, Air, Water 44(5): 525–531. DOI: 10.1002/clen.201400110Revisionato da esperti

Sperimenta la bioaugmentation con nitrificanti del fango granulare aerobico per la rimozione dell'ammoniaca a bassa temperatura, una delle diverse sperimentazioni in climi freddi presenti nella rassegna. Pertinente perché la crescita dei nitrificanti dipende fortemente dalla temperatura, sebbene sottolinei anche che il trattamento dell'ammoniaca esula da una linea di prodotti secchi incentrata sui solidi.

Lebiocka, M., Montusiewicz, A. & Cydzik-Kwiatkowska, A. (2018). Effect of Bioaugmentation on Biogas Yields and Kinetics in Anaerobic Digestion of Sewage Sludge. International Journal of Environmental Research and Public Health 15(8): 1717. DOI: 10.3390/ijerph15081717Revisionato da esperti

Ha riferito che la bioaugmentation della digestione anaerobica di fanghi di depurazione con una miscela di batteri e archei ha portato la biodegradazione oltre il 46% e migliorato la resa in biogas, con una cinetica di reazione dettagliata. Una delle dimostrazioni meglio caratterizzate del fatto che la bioaugmentation può migliorare le prestazioni dei digestori sui solidi organici.

Li, J., Luo, C., Zhang, D. & Song, M. et al. (2018). Autochthonous Bioaugmentation-Modified Bacterial Diversity of Phenanthrene Degraders in PAH-Contaminated Wastewater as Revealed by DNA-Stable Isotope Probing. Environmental Science & Technology 52(5): 2934–2944. DOI: 10.1021/acs.est.7b05646Revisionato da esperti

Impiega il DNA stable-isotope probing per seguire come la reintroduzione di degradatori nativi (autoctoni) del fenantrene rimodelli la comunità dei degradatori in acque reflue contaminate da IPA. Illustra sia la strategia autoctona — i ceppi nativi incontrano una barriera competitiva più bassa — sia il rigore di monitoraggio che la rassegna auspica.

Liu, F., Hu, X., Zhao, X. & Guo, H. et al. (2018). Rapid nitrification process upgrade coupled with succession of the microbial community in a full-scale municipal wastewater treatment plant (WWTP). Bioresource Technology 249: 1062–1065. DOI: 10.1016/j.biortech.2017.10.076Revisionato da esperti

Uno studio su un impianto in scala reale che riferisce come il dosaggio di una miscela di nitrificanti all'1% abbia portato la rimozione dell'ammoniaca al 94,6% entro 25 giorni, con il cambiamento seguito attraverso l'evoluzione della comunità microbica. Citato tra le evidenze più solide del fatto che il dosaggio è utile dove una popolazione nitrificante è realmente assente.

Ren, C., Wang, Y., Tian, L. & Chen, M. et al. (2018). Genetic Bioaugmentation of Activated Sludge with Dioxin-Catabolic Plasmids Harbored by Rhodococcus sp. Strain p52. Environmental Science & Technology 52(9): 5339–5348. DOI: 10.1021/acs.est.7b04633Revisionato da esperti

Uno studio di bioaugmentation genetica che trasferisce nei fanghi attivi, tramite Rhodococcus sp. p52, plasmidi catabolici per la degradazione delle diossine. La rassegna lo cita alla voce perdita dei plasmidi: in assenza di pressione selettiva il plasmide catabolico tende a scomparire dalla popolazione, una modalità di insuccesso specifica degli approcci basati su geni ingegnerizzati.

Sforza, E., Pastore, M., Santeufemia Sanchez, S. & Bertucco, A. (2018). Bioaugmentation as a strategy to enhance nutrient removal: Symbiosis between Chlorella protothecoides and Brevundimonas diminuta. Bioresource Technology Reports 4: 153–158. DOI: 10.1016/j.biteb.2018.10.007Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio su un'associazione alga–batterio definita — Chlorella protothecoides con Brevundimonas diminuta — che verifica se la simbiosi aumenti la rimozione di azoto e fosforo dalle acque reflue. Evidenze su piccola scala di come organismi associati possano migliorare l'assorbimento dei nutrienti.

Wang, S., Li, J., Zheng, G. & Du, G. et al. (2018). Bioaugmentation with Mixed Hydrogen-Producing Acetogen Cultures Enhances Methane Production in Molasses Wastewater Treatment. Archaea 2018: 1–10. DOI: 10.1155/2018/4634898Revisionato da esperti

Aggiunge colture miste di acetogeni produttori di idrogeno alla digestione di acque reflue da melasso e riferisce una maggiore produzione di metano. Una dimostrazione di laboratorio di bioaugmentation con colture di arricchimento per la digestione anaerobica, pertinente al versante del biogas anziché ai solidi delle lagune, e senza affrontare la persistenza delle colture aggiunte.

Zhang, S., Sun, X., Wang, X. & Qiu, T. et al. (2018). Bioaugmentation with Diaphorobacter polyhydroxybutyrativorans to enhance nitrate removal in a poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)-supported denitrification reactor. Bioresource Technology 263: 499–507. DOI: 10.1016/j.biortech.2018.04.115Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio in cui la bioaugmentation di un reattore di denitrificazione su supporto in PHBV con Diaphorobacter polyhydroxybutyrativorans ha accelerato l'avviamento della denitrificazione e migliorato la rimozione dei nitrati rispetto a un controllo non sottoposto a bioaugmentation. Citato come evidenza che la bioaugmentation è utile in modo più affidabile quando una gilda funzionale necessaria è inizialmente assente.

Poszytek, K., Karczewska-Golec, J., Dziurzynski, M. & Stepkowska-Kowalska, O. et al. (2019). Genome-Wide and Functional View of Proteolytic and Lipolytic Bacteria for Efficient Biogas Production through Enhanced Sewage Sludge Hydrolysis. Molecules 24(14): 2624. DOI: 10.3390/molecules24142624Revisionato da esperti

Ha caratterizzato ceppi batterici proteolitici e lipolitici a livello genomico e funzionale per la loro capacità di idrolizzare i fanghi di depurazione e aumentare la produzione di biogas. Sostiene la selezione dei ceppi per bioaugmentation in funzione della specifica fase di idrolisi che limita la digestione anaerobica dei solidi organici.

Vuković Domanovac, M., Šabić Runjavec, M. & Meštrović, E. (2019). Bioaugmentation effect of Aeromonas hydrophila and Pseudomonas putida on kinetics of activated sludge process in treating pharmaceutical industrial wastewater. Journal of Chemical Technology & Biotechnology 94(8): 2721–2728. DOI: 10.1002/jctb.6085Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio che misura come l'aggiunta di due ceppi batterici abbia modificato la cinetica del processo a fanghi attivi che tratta acque reflue dell'industria farmaceutica — soprattutto la velocità di degradazione del carico organico. Una caratterizzazione cinetica anziché una sperimentazione delle prestazioni su scala reale.

Yang, Z., Wang, W., Liu, C. & Zhang, R. et al. (2019). Mitigation of ammonia inhibition through bioaugmentation with different microorganisms during anaerobic digestion: Selection of strains and reactor performance evaluation. Water Research 155: 214–224. DOI: 10.1016/j.watres.2019.02.048Revisionato da esperti

Passa al vaglio diversi organismi in base alla loro capacità di alleviare l'inibizione da ammoniaca nei digestori anaerobici e valuta le prestazioni del reattore che ne risultano. Rientra nelle evidenze su shock e recupero che la rassegna giudica uniformemente su scala di laboratorio e di breve durata, con la persistenza dell'organismo aggiunto oltre la finestra di recupero raramente monitorata.

Fan, F., Xu, R., Wang, D. & Meng, F. (2020). Application of activated sludge for odor control in wastewater treatment plants: Approaches, advances and outlooks. Water Research 181: 115915. DOI: 10.1016/j.watres.2020.115915Revisionato da esperti

Una rassegna su come i processi a fanghi attivi vengono impiegati per affrontare gli odori negli impianti di trattamento delle acque reflue, che esamina le strategie microbiche e ingegneristiche coinvolte. Tratta l'argomento in modo generale anziché isolare il contributo della sola bioaugmentation, per cui qui serve più come contesto che come evidenza diretta sul dosaggio.

Li, J., Peng, K., Zhang, D. & Luo, C. et al. (2020). Autochthonous bioaugmentation with non-direct degraders: A new strategy to enhance wastewater bioremediation performance. Environment International 136: 105473. DOI: 10.1016/j.envint.2020.105473Revisionato da esperti

Introduce la bioaugmentation autoctona con «degradatori non diretti» — la reinoculazione di un sistema con organismi nativi che assistono la degradazione dell'inquinante bersaglio anziché degradarlo direttamente — come via verso un biorisanamento delle acque reflue più stabile. Affronta il problema ricorrente per cui i ceppi introdotti raramente si insediano.

Li, Y., Zhao, J., Achinas, S. & Zhang, Z. et al. (2020). The biomethanation of cow manure in a continuous anaerobic digester can be boosted via a bioaugmentation culture containing Bathyarchaeota. Science of The Total Environment 745: 141042. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.141042Revisionato da esperti

Uno studio che riferisce come l'aggiunta di una coltura contenente Bathyarchaeota abbia aumentato la produzione di metano dalla digestione di letame bovino in un digestore anaerobico continuo. Uno degli esempi incentrati sugli archei nella letteratura sulla digestione anaerobica, dove il dosaggio per aumentare la resa in biogas è tra le applicazioni meglio studiate — sebbene per lo più su scala di laboratorio.

Cayetano, R. D. A., Park, J., Kim, G.-B. & Jung, J.-H. et al. (2021). Enhanced anaerobic digestion of waste-activated sludge via bioaugmentation strategy—Phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states (PICRUSt2) analysis through hydrolytic enzymes and possible linkage to system performance. Bioresource Technology 332: 125014. DOI: 10.1016/j.biortech.2021.125014Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio sulla digestione anaerobica del fango attivo di supero che riferisce come una strategia di bioaugmentation abbia aumentato l'attività degli enzimi idrolitici e le prestazioni del digestore, con la funzione della comunità inferita tramite PICRUSt2. Pertinente per i gestori che valutano se l'inoculo acceleri la degradazione dei solidi e la resa in biogas, una delle applicazioni della bioaugmentation meglio studiate.

Duque, A. F., Bessa, V. S., van Dongen, U. & de Kreuk, M. K. et al. (2021). Simultaneous nitrification and phosphate removal by bioaugmented aerobic granules treating a fluoroorganic compound. Water Science and Technology 83(10): 2404–2413. DOI: 10.2166/wst.2021.142Revisionato da esperti

La bioaugmentation di granuli aerobici per degradare il composto fluororganico 2-fluorofenolo ha rimosso la sostanza bersaglio senza perturbare la contemporanea rimozione di azoto e fosforo — un'utile dimostrazione che una bioaugmentation mirata a un composto non deve necessariamente compromettere gli altri processi di trattamento che si svolgono in parallelo.

Santhanarajan, A. E., Sul, W.-J., Yoo, K.-J. & Seong, H.-J. et al. (2021). Metagenomic Insight of a Full Scale Eco-Friendly Treatment System of Textile Dye Wastewater Using Bioaugmentation of the Composite Culture CES-1. Microorganisms 9(7): 1503. DOI: 10.3390/microorganisms9071503Revisionato da esperti

Uno studio su scala reale di acque reflue tessili contenenti coloranti, trattate con la coltura composita CES-1, che impiega la metagenomica per seguire la comunità introdotta nell'arco di 300–531 giorni. Notevole come uno dei più rari studi di bioaugmentation su scala reale con un vero monitoraggio a lungo termine anziché una breve sperimentazione di laboratorio.

Uluseker, C., Kaster, K. M., Thorsen, K. & Basiry, D. et al. (2021). A Review on Occurrence and Spread of Antibiotic Resistance in Wastewaters and in Wastewater Treatment Plants: Mechanisms and Perspectives. Frontiers in Microbiology 12. DOI: 10.3389/fmicb.2021.717809Revisionato da esperti

Una rassegna su come l'antibiotico-resistenza si origina e si diffonde nelle acque reflue e negli impianti di trattamento, che tratta i meccanismi di trasferimento genico e le prospettive di contenimento. Un utile orientamento sulla questione dei geni di resistenza, che fa parte delle considerazioni di biosicurezza relative a qualsiasi strategia di dosaggio.

Ma, H., Zhao, Y., Yang, K. & Wang, Y. et al. (2022). Application oriented bioaugmentation processes: Mechanism, performance improvement and scale-up. Bioresource Technology 344: 126192. DOI: 10.1016/j.biortech.2021.126192Revisionato da esperti

Una rassegna sulla bioaugmentation come processo applicato — meccanismo, ciò che migliora le prestazioni e passaggio di scala — e la fonte della distinzione tra l'aggiunta di organismi vivi e l'aggiunta di enzimi non replicanti, il cui effetto è transitorio e richiede un dosaggio continuo.

Cui, K., Sheng, X., Meng, Q. & Shang, G. et al. (2023). Effects of bioaugmentation on the performance of industrial-scale activated sludge sequencing batch reactor under load shock of heavy oil refinery wastewater. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 1135(1): 012023. DOI: 10.1088/1755-1315/1135/1/012023Revisionato da esperti

Una relazione a convegno che riferisce di un reattore batch sequenziale su scala industriale in cui un dosaggio aggiuntivo dello 0,1% ha aiutato un sistema a fanghi attivi a superare carichi di shock di acque reflue di raffinazione di oli pesanti. Uno dei casi di recupero dopo uno shock su scala maggiore, sebbene non sia stato monitorato se gli organismi aggiunti siano poi persistiti.

Dottorini, G., Wágner, D. S., Stokholm-Bjerregaard, M. & Kucheryavskiy, S. et al. (2023). Full-scale activated sludge transplantation reveals a highly resilient community structure. Water Research 229: 119454. DOI: 10.1016/j.watres.2022.119454Revisionato da esperti

Uno studio di riferimento su scala reale che ha trapiantato l'intera biomassa di fanghi attivi da un impianto donatore a uno ricevente, con monitoraggio mediante sequenziamento degli ampliconi. La comunità residente si è dimostrata altamente resiliente e le popolazioni introdotte in larga parte non sono riuscite a insediarsi in modo duraturo — un risultato negativo che invita alla cautela sulla questione se la bioaugmentation superi il normale inoculo di biomassa su scala reale.

Ma, Y., Rui, D., Dong, H. & Zhang, X. et al. (2023). Large-scale comparative analysis reveals different bacterial community structures in full- and lab-scale wastewater treatment bioreactors. Water Research 242: 120222. DOI: 10.1016/j.watres.2023.120222Revisionato da esperti

Un'analisi comparativa di 966 campioni di fanghi attivi che rileva differenze sistematiche tra le comunità batteriche su scala reale e quelle su scala di laboratorio. Una spiegazione strutturale del perché i risultati di bioaugmentation ottenuti in laboratorio così spesso non si trasferiscono agli impianti su scala reale — una cautela da tenere presente quando si leggono le sperimentazioni dei venditori.

Muter, O. (2023). Current Trends in Bioaugmentation Tools for Bioremediation: A Critical Review of Advances and Knowledge Gaps. Microorganisms 11(3): 710. DOI: 10.3390/microorganisms11030710Revisionato da esperti

Una rassegna critica degli strumenti di bioaugmentation per il biorisanamento, che conclude che non esiste un meccanismo universale all'opera e sollecita un monitoraggio più coerente del fatto che gli organismi introdotti sopravvivano effettivamente e restino attivi. Una mappa schietta di ciò che il settore ancora non sa.

Tian, H., Liu, J., Zhang, Y. & Liu, Q. (2023). Stress response and signalling of a low-temperature bioaugmentation system in decentralized wastewater treatment: Degradation characteristics, community structure, and bioaugmented mechanisms. Journal of Environmental Management 342: 118257. DOI: 10.1016/j.jenvman.2023.118257Revisionato da esperti

Ha sperimentato miscele di microrganismi effettivi per basse temperature nel trattamento decentralizzato delle acque reflue, caratterizzando le prestazioni di degradazione, la struttura della comunità e i meccanismi di adattamento al freddo. Pertinente perché la crescita dei nitrificanti dipende fortemente dalla temperatura, il che rende le lagune in climi freddi un obiettivo naturale — sebbene non ancora dimostrato su larga scala — per la bioaugmentation.

Xiang, Z., Chen, X., Bai, J. & Li, B. et al. (2023). Bioaugmentation performance for moving bed biofilm reactor (MBBR) treating mariculture wastewater by an isolated novel halophilic heterotrophic nitrification aerobic denitrification (HNAD) strain (Zobellella B307). Journal of Environmental Management 325: 116566. DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.116566Revisionato da esperti

Uno studio su scala di laboratorio/pilota che aggiunge un singolo ceppo alofilo a un reattore a biofilm a letto mobile che tratta acque reflue saline di maricoltura, riferendo una migliore rimozione dell'azoto. La rassegna lo cita tra le sperimentazioni di bioaugmentation per reflui industriali salini che restano su piccola scala, senza che sia stata reperita alcuna conferma indipendente su scala reale.

Alzahrani, O. M., Aljohny, B. O. & Pugazhendi, A. (2024). Bioaugmentation of halophilic consortium for degradation of 1,4 dioxane (1,4-DE) and treatment of cosmetic industrial wastewater in continuous stirred tank reactor under saline condition. Bioremediation Journal 28(4): 591–600. DOI: 10.1080/10889868.2024.2302997Revisionato da esperti

Uno studio che misura la degradazione dell'1,4-diossano e il trattamento di acque reflue dell'industria cosmetica da parte di un consorzio microbico alotollerante in un reattore continuo a serbatoio agitato in condizioni saline. Evidenze su scala di laboratorio e pilota; la rassegna non rileva alcuna conferma indipendente su scala reale per una bioaugmentation industriale in ambiente salino di questo tipo.

Lensch, A., Abbas Lindfors, H., Duwenig, E. & Fleischmann, T. et al. (2024). Safety aspects of microorganisms deliberately released into the environment. EFB Bioeconomy Journal 4: 100061. DOI: 10.1016/j.bioeco.2023.100061Revisionato da esperti

Una rassegna di valutazione della sicurezza dei microrganismi rilasciati deliberatamente nell'ambiente, che espone le categorie generiche di rischio ecologico — persistenza, competizione con le comunità native, trasferimento genico ed effetti non intenzionali sugli ecosistemi — che si applicano agli inoculi per bioaugmentation, siano essi geneticamente modificati o no. Un contesto utile sul dibattito relativo alla biosicurezza.

Bio Natural Solutions (2025). Specialised bacterial culture products for wastewater treatment. Bio Natural Solutions (product page).Pubblicato dal fornitore

Una pagina di un venditore (Bio Natural Solutions) che commercializza prodotti a base di colture di Bacillus sporigeni, la gamma RoeTech, per acque reflue municipali e industriali, promossi per ridurre BOD, FOG e fanghi. Illustra quanto il settore faccia affidamento sulla dormienza delle spore per la stabilità di conservazione — una comodità che di per sé non assicura lo sviluppo vegetativo in situ. Marketing del produttore, non un'evidenza indipendente.

BioWorld USA (Advanced BioTech) (2025). Wastewater Treatment for Industrial Operations. BioWorld USA (product page).Pubblicato dal fornitore

La pagina prodotto di un produttore (BioWorld USA, una divisione di Advanced BioTech) che commercializza miscele per bioaugmentation promosse per digerire sostanze grasse, grassi e solidi organici e per ridurre BOD e TSS nelle acque reflue municipali e industriali. Marketing del venditore, non un'evidenza indipendente — le affermazioni sono dell'azienda stessa.

Chemla, Y., Sweeney, C. J., Wozniak, C. A. & Voigt, C. A. (2025). Design and regulation of engineered bacteria for environmental release. Nature Microbiology 10(2): 281–300. DOI: 10.1038/s41564-024-01918-0Revisionato da esperti

Una rassegna su come i batteri ingegnerizzati vengono progettati e regolamentati per il rilascio deliberato nell'ambiente, che spazia dalle strategie di contenimento ai quadri normativi che li disciplinano. Contesto sugli ostacoli in materia di biosicurezza e di autorizzazione che qualsiasi organismo geneticamente ingegnerizzato destinato alle acque reflue dovrebbe superare.

Fan, C., Hou, D., Zhang, L. & Li, C. et al. (2025). Bioaugmentation using HN-AD consortia for high salinity wastewater treatment: Synergistic effects of halotolerant bacteria and nitrogen removal bacteria. Journal of Environmental Management 381: 125355. DOI: 10.1016/j.jenvman.2025.125355Revisionato da esperti

Ha combinato ceppi alotolleranti con batteri a nitrificazione eterotrofa/denitrificazione aerobica in un consorzio per acque reflue ad alta salinità, riferendo una rimozione sinergica dell'azoto. Citato tra le sperimentazioni di bioaugmentation per reflui industriali salini che la rassegna segnala come prevalentemente su scala di laboratorio o pilota, senza conferma indipendente su scala reale.

Menashe, O. A., Orlofsky, E., Bankowski, P. & Kurzbaum, E. (2025). Winery Wastewater Innovative Biotreatment Using an Immobilized Biomass Reactor Followed by a Sequence Batch Reactor: A Case Study in Australia. Processes 13(5): 1375. DOI: 10.3390/pr13051375Revisionato da esperti

Un caso di studio sul trattamento di acque reflue di cantina ad alto carico con un reattore a biomassa immobilizzata seguito da un reattore batch sequenziale. Citato come esempio dell'approccio di immobilizzazione — il trasporto degli organismi introdotti su un supporto per resistere al dilavamento — qui riportato su scala dimostrativa.

Sustainability Directory (2025). What Are the Ethical Considerations and Regulatory Hurdles for Releasing Genetically Engineered Microorganisms into Wastewater Treatment Systems?. Sustainability Directory (prism.sustainability-directory.com).Revisionato da esperti

Una panoramica generale, tratta da una fonte di consultazione online, delle questioni etiche e normative legate al rilascio di microrganismi geneticamente ingegnerizzati nel trattamento delle acque reflue. Materiale secondario di sintesi anziché ricerca originale o fonte sottoposta a revisione paritaria, citato qui per inquadrare gli ostacoli di biosicurezza e normativi, diversi da paese a paese, che gli inoculi ingegnerizzati devono affrontare.

Yang, Y., Abdelfattah, A., Jia, H. & Kumar, V. et al. (2025). Enhanced nitrogen removal by Comamonas 110 colonization and bioaugmentation in sequencing batch activated sludge bioreactor. Bioresource Technology 433: 132759. DOI: 10.1016/j.biortech.2025.132759Revisionato da esperti

Uno studio di laboratorio su reattore batch sequenziale in cui un ceppo di Comamonas introdotto ha colonizzato il fango attivo, raggiungendo un'abbondanza relativa di circa il 15% entro il giorno 180 e mantenendo una rimozione dell'azoto di circa il 44%, con la persistenza monitorata mediante sequenziamento dell'rRNA 16S nell'arco di diversi mesi. Evidenze che un ceppo inoculato può insediarsi dove occupa una nicchia funzionale vuota.

Alipoursarbani, M., Tideman, J., López, M. & Abendroth, C. (2026). Bioaugmentation in anaerobic digesters: a systematic review. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts 19(1). DOI: 10.1186/s13068-026-02746-6Revisionato da esperti

Una revisione sistematica della bioaugmentation nei digestori anaerobici, che riunisce le strategie batteriche e archeali impiegate nelle diverse fasi della digestione. Riflette un'applicazione relativamente ben studiata, pur osservando che le conferme su scala reale, di lunga durata e replicate in modo indipendente restano limitate.

Alkhatib, M. F. R., Nedjai, R., Kabbashi, N. A. & Hamdaqa, N. F. M. (2026). Optimization of fat, oil, and grease (FOG) biodegradation using consortium of bacteria. International Journal of Environmental Science and Technology 23(3). DOI: 10.1007/s13762-025-06948-7Revisionato da esperti

Ottimizza le condizioni in cui un consorzio batterico biodegrada grassi, oli e sostanze grasse. La degradazione dei FOG è uno dei meccanismi più direttamente pertinenti per i carichi delle lagune, sebbene si tratti di uno studio di ottimizzazione in condizioni controllate anziché di evidenze sul campo, e non monitori gli organismi in seguito.

Lerner, A., Lieber, A. D., Nelson-Dooley, C. & Leu, A. et al. (2026). Genetically Modified Microorganisms: Risks and Regulatory Considerations for Human and Environmental Health. Microorganisms 14(2): 467. DOI: 10.3390/microorganisms14020467Revisionato da esperti

Una panoramica dei rischi e del mosaico normativo relativi ai microrganismi geneticamente modificati rilasciati nell'ambiente, che rileva l'assenza di un meccanismo di consenso internazionale per autorizzare tale rilascio. Un contesto per chiunque valuti i ceppi ingegnerizzati nel trattamento delle acque reflue a fronte degli oneri di biosicurezza e di conformità che comportano.

Veolia Water Technologies & Solutions (2026). Bioaugmentation Chemicals. Veolia Water Technologies & Solutions.Pubblicato dal fornitore

La pagina prodotto di Veolia per la sua linea di bioaugmentation BioPlus, commercializzata per potenziare le popolazioni microbiche e migliorare la rimozione del carico organico e dell'ammoniaca nel trattamento secondario. Marketing del produttore, non un'evidenza indipendente, citato qui solo come esempio dell'offerta di un grande fornitore commerciale.

Wadhawan, G., Aggarwal, D. & Gupta, A. (2026). Immobilized bacterial cell technology for sustainable industrial wastewater treatment: a review. 3 Biotech 16(7). DOI: 10.1007/s13205-026-04898-6Revisionato da esperti

Una rassegna sulla tecnologia a cellule immobilizzate — l'intrappolamento degli organismi introdotti in gel, supporti o biofilm affinché i sistemi a flusso continuo non li dilavino semplicemente prima che possano agire sui reflui. Spiega perché gli organismi dosati in forma libera così spesso non riescano a insediarsi, e le soluzioni ingegneristiche adottate per contrastare il problema.

Yang, X., Li, C., Bai, Z. & Luo, Z. et al. (2026). Operational characteristics and life cycle assessment of full-scale bioaugmented coking wastewater treatment system: Case study in Yunnan, China. Bioresource Technology 458: 135136. DOI: 10.1016/j.biortech.2026.135136Revisionato da esperti

Uno dei pochi studi ad abbinare dati di prestazione della bioaugmentation su scala reale a una valutazione del ciclo di vita, collegando un sistema di trattamento di acque reflue di cokeria nello Yunnan, in Cina, ai suoi indicatori di impronta ambientale. Utile per la questione dei costi e della sostenibilità nel lungo periodo, sebbene, come caso singolo molto recente, attenda una replica indipendente.

Advanced BioTech (n.d.). Municipal Wastewater Treatment. Advanced BioTech (product page).Pubblicato dal fornitore

Una pagina del produttore Advanced BioTech che commercializza la sua linea di bioaugmentation BioWorld per il trattamento municipale, con dichiarate riduzioni di BOD e solidi, degradazione di grassi, oli e sostanze grasse e riduzione dei fanghi. Marketing del venditore anziché evidenza indipendente — le affermazioni sono dell'azienda stessa.

BioWorld (n.d.). BioWorld Wastewater & Odor Treatment (Product Specification Sheet). BioWorld (product specification sheet).Pubblicato dal fornitore

La scheda tecnica di prodotto di un produttore per BioWorld Wastewater & Odor Treatment, che descrive una miscela di bacillus e altri ceppi con nutrienti proprietari di «bioenhancement», commercializzata per degradare i rifiuti organici. Materiale di marketing pubblicato dal venditore, non un'evidenza indipendente, proposto qui solo come un'affermazione da valutare.

Hawkins, Inc. (n.d.). Biological Augmentation Wastewater. Hawkins, Inc. (vendor web page).Pubblicato dal fornitore

La pagina prodotto di un fornitore che commercializza la bioaugmentation per acque reflue municipali e industriali — il dosaggio di batteri, nutrienti e biocatalizzatori per degradare i FOG e i solidi accumulati in stazioni di sollevamento, vasche dei fanghi e lagune. Materiale di marketing del produttore, non un'evidenza indipendente; le affermazioni sono dell'azienda stessa.

Hydrite Chemical Co. (n.d.). Bioaugmentation Water Treatment Solutions. Hydrite Chemical Co. (vendor web page).Pubblicato dal fornitore

La pagina di un fornitore che commercializza «Hydribio», una famiglia di miscele per bioaugmentation destinate ai sistemi di acque reflue, orientate alla degradazione di FOG e idrocarburi e alla riduzione del BOD in impianti municipali, cartiere e impianti dell'industria alimentare. Marketing del produttore, non un'evidenza indipendente — la presentazione delle prestazioni è del venditore stesso.

In-Pipe Technology LLC (n.d.). The Science of Plant Operations. In-Pipe Technology (vendor web page).Pubblicato dal fornitore

La pagina di un fornitore che descrive l'approccio di In-Pipe, basato sul dosaggio di Bacillus sporigeni nella rete fognaria di raccolta affinché il carico organico venga degradato durante il transito, con un caso di studio che dichiara una resa in biomassa inferiore di circa il 14% entro quattro mesi e una ridotta domanda di aerazione. Marketing del venditore, non un'evidenza indipendente.

NCH Asia Pacific (n.d.). BioAmp & FreeFlow Water Treatment Systems. NCH Asia Pacific (product page).Pubblicato dal fornitore

La pagina prodotto di un produttore per il sistema BioAmp/FreeFlow di NCH, che commercializza il dosaggio in loco di batteri vivi — dichiarati in 30 mila miliardi al giorno, con riduzioni del 15–50% di BOD/COD e del 30–60% dei FOG e minori tariffe per lo scarico dei reflui industriali. Marketing pubblicato dal venditore, organismi non dichiarati a livello di specie; non un'evidenza indipendente.

NCH Europe (n.d.). BioAmp 600. NCH Europe (product page).Pubblicato dal fornitore

La pagina prodotto di un produttore per BioAmp 600 di NCH Europe, un'unità automatica che coltiva e dosa batteri in loco (commercializzata con 30 mila miliardi al giorno) per digerire solidi sospesi e FOG e ridurre il COD e le tariffe per lo scarico dei reflui industriali. Marketing del venditore, organismi non dichiarati a livello di specie; non un'evidenza indipendente.

Probiotic Solutions (n.d.). Zap. Probiotic Solutions (Bio Huma Netics).Pubblicato dal fornitore

Una pagina prodotto (che ora restituisce un errore 404) per Zap, uno dei prodotti di bioaugmentation per acque reflue di Probiotic Solutions, un marchio di Bio Huma Netics. Citato nella rassegna solo come esempio di offerte di bioaugmentation municipali e industriali presenti sul mercato; marketing del produttore, non un'evidenza indipendente.

ProBiotics Polska (n.d.). ProBio SANIT. ProBiotics Polska (product page).Pubblicato dal fornitore

La pagina di un produttore per ProBio SANIT, un preparato a base di microrganismi effettivi (EM) commercializzato per impianti di trattamento, pozzi neri, lagune di fanghi e compostaggio allo scopo di accelerare la degradazione della sostanza organica. Marketing del venditore nello stile tipico degli additivi EM, non un'evidenza indipendente — le affermazioni sono dell'azienda stessa.

US Environmental Protection Agency (n.d.). Bioremediation - overview. US EPA CLU-IN.Revisionato da esperti

Una pagina di riferimento CLU-IN dell'EPA statunitense che introduce il biorisanamento e traccia la distinzione tra bioaugmentation — l'aggiunta di organismi vivi — e biostimolazione, che nutre la comunità esistente. Citata qui come fonte standard per queste definizioni, non come evidenza a favore di un qualsiasi prodotto specifico.

Liu, Y. & Tay, J.-H. (2001). Strategy for minimization of excess sludge production from the activated sludge process. Biotechnology Advances 19(2): 97–107. DOI: 10.1016/s0734-9750(00)00066-5Revisionato da esperti

Ha esposto le strategie per ridurre la quantità di fango di supero prodotta da un impianto a fanghi attivi, a partire dai principi metabolici. Una delle prime rassegne a dare un'organizzazione al campo della minimizzazione dei fanghi.

Wei, Y., van Houten, R. T., Borger, A. R., Eikelboom, D. H. & Fan, Y. (2003). Minimization of excess sludge production for biological wastewater treatment. Water Research 37(18): 4453–4467. DOI: 10.1016/s0043-1354(03)00441-xRevisionato da esperti

La rassegna di riferimento sulle tecnologie di minimizzazione del fango di supero, citata oltre settecento volte, che classifica gli approcci in base al principio biologico sfruttato da ciascuno — tra cui lisi, disaccoppiamento e predazione. La mappa dell'intero campo.

Chen, G.-H., An, A. K., Saby, S. et al. (2003). Possible cause of excess sludge reduction in an oxic-settling-anaerobic activated sludge process (OSA process). Water Research 37(16): 3855–3866. DOI: 10.1016/s0043-1354(03)00331-2Revisionato da esperti

Ha attribuito la minore resa in fango della configurazione ossico–sedimentazione–anaerobica al disaccoppiamento energetico che si verifica quando la biomassa passa ciclicamente attraverso zone anaerobiche e aerobiche. Uno dei punti fermi meccanicistici della riduzione dei fanghi all'interno del processo.

Mahmood, T. & Elliott, A. (2006). A review of secondary sludge reduction technologies for the pulp and paper industry. Water Research 40(11): 2093–2112. DOI: 10.1016/j.watres.2006.04.001Revisionato da esperti

Ha passato in rassegna le tecnologie di riduzione dei fanghi secondari per gli effluenti dell'industria cartaria, confrontando le vie biologiche, chimiche e fisiche in termini di prestazioni e costi. Uno studio di settore che si generalizza utilmente ad altre acque reflue ad alto contenuto di solidi.

Foladori, P., Andreottola, G. & Ziglio, G. (2010). Sludge Reduction Technologies in Wastewater Treatment Plants. IWA Publishing (book). DOI: 10.2166/9781780401706Revisionato da esperti

Un volume di riferimento dell'IWA — un libro — che riunisce in un unico luogo le tecniche di riduzione dei fanghi: principi, configurazioni, prestazioni ottenibili, svantaggi e costi. La trattazione dell'argomento in forma di libro.

Khursheed, A. & Kazmi, A. A. (2011). Retrospective of ecological approaches to excess sludge reduction. Water Research 45(15): 4287–4310. DOI: 10.1016/j.watres.2011.05.018Revisionato da esperti

Una rassegna degli approcci ecologici alla riduzione dei fanghi — l'allungamento della catena alimentare affinché la predazione e la crescita criptica consumino la biomassa. Spiega il meccanismo per cui una comunità più longeva produce meno fango di supero.

Guo, W.-Q., Yang, S.-S., Xiang, W.-S. et al. (2013). Minimization of excess sludge production by in-situ activated sludge treatment processes — A comprehensive review. Biotechnology Advances 31(8): 1386–1396. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2013.06.003Revisionato da esperti

Un'ampia rassegna dei metodi in situ per minimizzare il fango di supero — il trattamento del fango all'interno del processo anziché il suo trasporto altrove — che valuta ciascuno in termini di costi ed effetti collaterali. Un aggiornamento pratico sugli strumenti di minimizzazione.

Hao, X.-D., Wang, Q.-L., Zhu, J.-Y. & Van Loosdrecht, M. C. M. (2010). Microbiological Endogenous Processes in Biological Wastewater Treatment Systems. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 40(3): 239–265. DOI: 10.1080/10643380802278901Revisionato da esperti

Una rassegna sul decadimento endogeno — l'autoconsumo della biomassa che sta alla base di gran parte di ciò che la riduzione dei fanghi significa dal punto di vista microbiologico. Il meccanismo per cui una ritenzione più lunga produce meno fango.

Ferrentino, R., Langone, M., Fiori, L. & Andreottola, G. (2023). Full-Scale Sewage Sludge Reduction Technologies: A Review with a Focus on Energy Consumption. Water 15(4): 615. DOI: 10.3390/w15040615Revisionato da esperti

Passa in rassegna le tecnologie su scala reale per ridurre la produzione di fanghi e il loro costo energetico. Utile per collocare la riduzione biologica tra le alternative che un gestore valuta effettivamente.

Liu, S., Wu, J., Hu, Z. & Jiang, M. (2023). Changes in microbial community during hydrolyzed sludge reduction. Frontiers in Microbiology 14: 1239218. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1239218Revisionato da esperti

Segue come cambia la comunità mentre l'idrolisi riduce il fango, collegando la riduzione a specifici cambiamenti microbici. Evidenze sul meccanismo, non solo sul risultato.

Chen, Y., Jiang, X., Yang, M. & Wang, Z. (2025). Biotechnology revival: in situ sludge minimization in wastewater. Frontiers in Microbiology 16: 1603215. DOI: 10.3389/fmicb.2025.1603215Revisionato da esperti

Una rassegna recente degli approcci in situ per produrre meno fango fin dall'inizio, comprese le vie biologiche. Un punto di accesso aggiornato alla letteratura sulla minimizzazione.

Pirt, S. J. (1982). Maintenance energy: a general model for energy-limited and energy-sufficient growth. Archives of Microbiology 133(4): 300–302. DOI: 10.1007/bf00521294Revisionato da esperti

L'articolo successivo di Pirt, che estende il suo lavoro sull'energia di mantenimento in un modello generale che copre sia la crescita limitata dall'energia sia quella con energia sufficiente. Insieme all'articolo del 1965 è alla base della teoria usata per spiegare e prevedere le riduzioni della produzione netta di fanghi.

Wei, Y., van Houten, R. T., Borger, A. R. & Eikelboom, D. H. et al. (2003). Comparison Performances of Membrane Bioreactor and Conventional Activated Sludge Processes on Sludge Reduction Induced by Oligochaete. Environmental Science & Technology 37(14): 3171–3180. DOI: 10.1021/es026176dRevisionato da esperti

Un confronto tra configurazioni a bioreattore a membrana e a fanghi attivi convenzionali per la riduzione dei fanghi ad opera di vermi acquatici (oligocheti). I vermi si nutrono dei solidi biologici; lo studio misura quanto ciascuna configurazione riduca la produzione di fanghi, e fa parte delle evidenze contrastanti sugli approcci basati sui vermi.

Wei, Y. & Liu, J. (2005). The discharged excess sludge treated by Oligochaeta. Water science and technology : a journal of the International Association on Water Pollution Research 52(10-11): 265–72.Revisionato da esperti

Uno dei primi studi sul trattamento del fango di supero scaricato con vermi acquatici (Oligochaeta), che consumano i solidi biologici e riducono la massa da smaltire. Uno dei lavori fondativi della letteratura sulla riduzione dei fanghi mediante predazione da parte dei vermi.

Ratsak, C. H. & Verkuijlen, J. (2006). Sludge Reduction by Predatory Activity of Aquatic Oligochaetes in Wastewater Treatment Plants: Science or Fiction? A Review. Hydrobiologia 564(1): 197–211. DOI: 10.1007/s10750-005-1719-7Revisionato da esperti

Una rassegna dichiaratamente scettica — il suo sottotitolo chiede «Science or Fiction?» — che mette alla prova le evidenze sulla riduzione dei fanghi da parte dei vermi acquatici negli impianti di trattamento. Ampiamente citata come termine di paragone critico; la presente rassegna segnala che non è stato possibile reperirne il testo integrale.

An, K. J. & Chen, G. H. (2008). Chemical Oxygen Demand and the Mechanism of Excess Sludge Reduction in an Oxic-Settling-Anaerobic Activated Sludge Process. Journal of Environmental Engineering 134(6): 469–477. DOI: 10.1061/(asce)0733-9372(2008)134:6(469)Revisionato da esperti

Un esame del processo ossico-sedimentazione-anaerobico e del meccanismo alla base della sua ridotta produzione di fango di supero, mediante bilanci del COD. Il punto chiave: si forma meno fango perché la resa in biomassa diminuisce da quel momento in poi, non perché i solidi esistenti vengano distrutti — una distinzione importante quando si giudica qualsiasi affermazione sulla riduzione dei fanghi.

Tamis, J., van Schouwenburg, G., Kleerebezem, R. & van Loosdrecht, M. C. M. (2011). A full scale worm reactor for efficient sludge reduction by predation in a wastewater treatment plant. Water Research 45(18): 5916–5924. DOI: 10.1016/j.watres.2011.08.046Revisionato da esperti

Le evidenze su scala reale più credibili per la riduzione dei fanghi basata sui vermi: un reattore da 125 m³ gestito per quattro anni in un impianto olandese, dove vermi acquatici che si nutrivano del fango secondario hanno ridotto i solidi prodotti. Riduzioni riportate del 30–40%, e ancora maggiori se abbinate a una digestione a valle.

Zheng, T., Li, P., Wang, Q. & Li, X. et al. (2014). Pilot-scale experiments on brewery wastewater treatment and sludge reduction based on food chain predation. Desalination and Water Treatment: 1–10. DOI: 10.1080/19443994.2014.923334Revisionato da esperti

Uno studio pilota su acque reflue di birrificio che impiega un approccio di predazione lungo la catena alimentare per ridurre il fango, in cui organismi superiori consumano i solidi biologici e riducono la massa prodotta. Una delle sperimentazioni su scala pilota a sostegno della riduzione dei fanghi basata sulla predazione.

Khursheed, A., Sharma, M. K., Tyagi, V. K. & Khan, A. A. et al. (2015). Specific oxygen uptake rate gradient – Another possible cause of excess sludge reduction in oxic-settling-anaerobic (OSA) process. Chemical Engineering Journal 281: 613–622. DOI: 10.1016/j.cej.2015.06.105Revisionato da esperti

Propone un gradiente della velocità specifica di consumo di ossigeno come ulteriore meccanismo alla base della minore produzione di fango di supero osservata nel processo ossico-sedimentazione-anaerobico (OSA). Un contributo meccanicistico per i gestori che valutano configurazioni di tipo OSA come modo per ridurre il volume di solidi generati.

Li, L., Tian, Y., Zhang, J. & Zuo, W. et al. (2017). Insight into the roles of worm reactor on wastewater treatment and sludge reduction in anaerobic-anoxic-oxic membrane bioreactor (A2O-MBR): Performance and mechanism. Chemical Engineering Journal 330: 718–726. DOI: 10.1016/j.cej.2017.08.010Revisionato da esperti

Uno studio pilota su un reattore a vermi integrato in un bioreattore a membrana anaerobico-anossico-ossico, che esamina le prestazioni di trattamento, la riduzione dei fanghi e il meccanismo che la determina. I vermi consumano i solidi organici, riducendo la produzione netta di fanghi — una delle diverse sperimentazioni con reattori a vermi con esiti contrastanti nella pratica.

Li, Y., Hu, Y., Lan, W. & Yan, J. et al. (2017). Investigation of the accumulation of ash, heavy metals, and polycyclic aromatic hydrocarbons to assess the stability of lysis–cryptic growth sludge reduction in sequencing batch reactor. Environmental Science and Pollution Research 24(31): 24147–24155. DOI: 10.1007/s11356-017-0042-yRevisionato da esperti

Uno studio su reattore batch sequenziale sulla lisi–crescita criptica per la riduzione dei fanghi, che segue come ceneri, metalli pesanti e idrocarburi policiclici aromatici si accumulino man mano che la frazione organica viene degradata e riciclata. Un'utile verifica del fatto che l'approccio concentri o meno nel tempo residui inerti e tossici.

Fang, F., Wang, S. N., Li, K. Y. & Dong, J. Y. et al. (2020). Formation of microbial products by activated sludge in the presence of a metabolic uncoupler o-chlorophenol in long-term operated sequencing batch reactors. Journal of Hazardous Materials 384: 121311. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121311Revisionato da esperti

Uno studio a lungo termine in reattore sul disaccoppiamento metabolico — il dosaggio di o-clorofenolo affinché la biomassa dissipi energia in modo improduttivo e produca meno fango — che segue i prodotti microbici solubili così generati. Documenta anche il noto compromesso: la resa in fango diminuisce, ma con essa peggiorano anche la rimozione dell'azoto e del fosforo.

Jiang, C., Peces, M., Andersen, M. H. & Kucheryavskiy, S. et al. (2021). Characterizing the growing microorganisms at species level in 46 anaerobic digesters at Danish wastewater treatment plants: A six-year survey on microbial community structure and key drivers. Water Research 193: 116871. DOI: 10.1016/j.watres.2021.116871Revisionato da esperti

Un'indagine di sei anni che caratterizza, a livello di specie, gli organismi in crescita attiva in 46 digestori anaerobici danesi e le condizioni che plasmano la comunità. Utile per capire quali popolazioni guidino la digestione dei solidi organici, e quanto tale comunità vari da un impianto all'altro.

Zhang, J., Xu, D., Zhang, G. & Ren, Z. et al. (2021). Critical review on ultrasound lysis-cryptic growth for sludge reduction. Journal of Environmental Chemical Engineering 9(5): 106263. DOI: 10.1016/j.jece.2021.106263Revisionato da esperti

Una rassegna critica della lisi–crescita criptica indotta dagli ultrasuoni come via per la riduzione dei fanghi, che illustra come frequenza, intensità e frazione trattata per ciclo determinino l'equilibrio tra disintegrazione dei solidi e ricrescita netta della biomassa. Un'utile panoramica del meccanismo e dei limiti del metodo.

Zhang, J., Dong, Y., Wang, Q. & Xu, D. et al. (2023). Effects of ultrasonic lysis frequency on sludge lysis-cryptic growth: Sludge reduction, microbial community, and metabolism. Chemical Engineering Journal 469: 144000. DOI: 10.1016/j.cej.2023.144000Revisionato da esperti

Uno studio su come la frequenza degli ultrasuoni regoli la lisi–crescita criptica, in cui una frazione della biomassa viene disintegrata e il materiale rilasciato riciclato come substrato. Misura l'equilibrio tra la degradazione dei solidi e la ricrescita, insieme agli effetti sulla comunità microbica e sul metabolismo.

Mannina, G., Cosenza, A., Di Trapani, D. & Gulhan, H. et al. (2024). Reduction of sewage sludge and N2O emissions by an Oxic Settling Anaerobic (OSA) process: The case study of Corleone (Italy) wastewater treatment plant. Science of the Total Environment 906: 167793. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.167793Revisionato da esperti

Uno studio sul processo ossico–sedimentazione–anaerobico (OSA) presso l'impianto di trattamento delle acque reflue di Corleone (Italia), che riferisce come l'aumento del tempo di ritenzione nella linea laterale anaerobica abbia ridotto la resa osservata in fango, ma abbia ridotto drasticamente la nitrificazione e aumentato le emissioni di protossido di azoto — una chiara illustrazione del fatto che la riduzione della resa in fango può avvenire a scapito della rimozione dei nutrienti.

Mannina, G., Cosenza, A., Di Trapani, D. & Mofatto, P. M. B. (2024). Sludge reduction, nitrous oxide emissions, and phosphorus removal by oxic-settling-anaerobic (OSA) process: the effect of hydraulic retention time. Environmental Science and Pollution Research 31(35): 48484–48496. DOI: 10.1007/s11356-024-34393-5Revisionato da esperti

Un impianto pilota OSA con tempo di ritenzione anaerobico variabile, che riferisce una resa osservata in fango scesa da 0,58 a 0,31 g TSS/g COD — ma un'efficienza di nitrificazione calata dal 79% al 27% e un aumento delle emissioni di protossido di azoto. Una dimostrazione franca del fatto che spingere di più la riduzione dei fanghi può andare a scapito della rimozione dell'azoto.

Ren, Z., Zhang, J., Zhang, G. & Gao, W. et al. (2024). Comprehensive assessment of the ultrasound lysis–cryptic growth technology for in situ sludge reduction: Mass balance and environmental and economic analyses. Applied Energy 360: 122787. DOI: 10.1016/j.apenergy.2024.122787Revisionato da esperti

Una valutazione di bilancio di massa, ambientale ed economica della lisi–crescita criptica con ultrasuoni per la riduzione dei fanghi in loco: gli ultrasuoni rompono parte della biomassa e restituiscono al reattore il materiale organico rilasciato come substrato, convertendo i solidi in gas e in una massa minore di nuove cellule — il tutto ponderando i compromessi in termini di energia e costi.