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OSSIDAZIONE1Il processo di base consiste nella trasformazione (ovvero Ossidazione) dei costituenti biodegradabili solubili e particolari in prodotti finali ossidati che includono anidride carbonica, nitrati/azoto e acqua. I responsabili di questa conversione sono una colonia mista di microrganismi aerobi, in grado di produrre biopolimeri extracellulari che formano i fiocchi biologici; questi fiocchi sono sedimentabili e possono essere separati per gravità dall’effluente chiarificato.
Questo processo può essere effettuato attraverso diverse tipologie di impianti aerobici a biomassa sospesa ed a biomassa adesa. In entrambi i casi è necessario assicurare un tempo di contatto sufficientemente lungo fra organismi eterotrofi e liquame ed un opportuno apporto di nutrienti (N e P) e ossigeno. La quantità di microorganismi prodotta giornalmente è in eccesso rispetto alle esigenze depurative, per cui deve essere allontanata dal reattore biologico e inviata ad opportuni trattamenti, affinché il processo possa mantenere un’elevata efficienza e stabilità operativa.

Sistemi a biomassa sospesa: i microorganismi responsabili del trattamento sono mantenuti in sospensione nel liquido attraverso opportuni sistemi di miscelazione.
Il corretto apporto di ossigeno viene garantito da un sistema di aerazione, costituito da diffusori a disco a bolle fini, da una stazione di compressori centrifughi e da un misuratore di ossigeno che monitora in continuo la concentrazione di O2 in acqua e regola la velocità dei compressori. Questo sistema, pur essendo il più efficiente dal punto di vista del trasferimento OSSIDAZIONE2dell'ossigeno, è comunque una voce che va ad incidere considerevolmente sui costi di gestione di un impianto a fanghi attivi.
Tra le varie applicazioni testate, la soluzione con i costi energetici più bassi prevede l'utilizzo di vasche a canale con dei generatori di flusso, che garantiscono una buona distribuzione del carico e la miscelazione della massa. In questo caso è possibile raddoppiare la concentrazione di MLSS rispetto ai metodi tradizionali, riducendo i tempi di depurazione, oppure lavorare con valori bassi di F/M per aumentare la resa di depurazione, ridurre la quantità di fanghi attivi e aumentare la stabilizzazione dei fanghi direttamente nella vasca di ossidazione.

Sistemi a biomassa adesa: i microorganismi crescono al di sopra di un supporto, che costituisce il materiale di riempimento di natura inerte. A seconda del supporto utilizzato, è possibile suddividere ulteriormente questi sistemi in:

  • Sistemi a supporti fissi (letti percolatori o bioreattori)
  • Sistemi a supporti mobili (sistemi a dischi biologici), dove il supporto ruota semi immerso nel liquame. I microorganismi adesi sulla superficie dei dischi, depurano l’effluente durante l’immersione e si arricchiscono di ossigeno atmosferico durante l’emersione.

In particolare meritano una descrizione i biofiltri, dove il biofilm di microrganismi si sviluppa e cresce su dei corpi plastici che riempiono il reattore. Il refluo da trattare entra dal fondo del bacino, viene ossigenato tramite delle soffianti e, per effetto dell’aria introdotta, viene spinto verso l’alto all’interno di tubi verticali che attraversano il letto di riempimento. L’acqua areata viene quindi distribuita in superficie e trattata dai microorganismi adesi ai corpi di riempimento; per aumentare l’effetto di depurazione, l’acqua viene ricircolata più volte attraverso il letto per poi uscire dallo sfioratore superiore.OSSIDAZIONE3
Periodicamente deve essere eseguito un controlavaggio ad aria per separare la biomassa metabolica (i fanghi) dagli elementi plastici; il fango viene raccolto sul fondo del reattore e inviato a un piccolo serbatoio che funziona come chiarificatore/ispessitore.
Con questo sistema si può lavorare con un carico organico molto basso, per cui il fango di supero prodotto è molto ridotto. La riduzione dei tempi di contatto è consentita dalla particolare composizione della biomassa; in questo caso, troviamo contemporaneamente la presenza di batteri, alghe e funghi che si legano in una catena alimentare integrata, riducendo i tempi di eliminazione dei comporti organici.

I principali vantaggi dei biofiltri sono:

  • Possibilità di svincolare il tempo di permanenza cellulare dal tempo di ritenzione idraulica;
  • Possibilità di aumentare la concentrazione della biomassa, anche fino a 40 g/l;
  • Riduzione dei volumi e delle superfici dei reattori, anche grazie alla costruzione modulare;
  • Prestazioni depurative in linea con le richieste dei limiti imposti dalle autorità locali;
  • Gestione operativa più semplice con poche esigenze di manutenzione;
  • Elevata varietà della popolazione di batteri, che comporta un miglior recupero da shock tossico, un adattamento più veloce e maggiore versatilità in applicazione con cambiamenti del carico.
  • Migliori proprietà di ispessimento dei fanghi, per cui non è richiesto il processo di sedimentazione secondaria e il ricircolo dei fanghi.
  • Questa tecnologia può essere usata sia come pretrattamento per alti carichi organici, sia come preparazione al recupero delle acque trattate.

 

Questa tecnologia è parte integrante del processo di trattamento di un Impianto Biologico.

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