I moduli della serie SA-MBBR si basano sulla tecnologia MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor).
Questa tecnologia unisce i rendimenti elevati dei processi a fanghi attivi con la flessibilità dei sistemi a biomassa adesa.
Il processo MBBR consente di ridurre gli spazi necessari per i processi biologici, con volumi che si riducono fino ad un quarto rispetto a quelli richiesti con il tradizionale sistema a fanghi attivi.
Attraverso la tecnologia MBBR è possibile realizzare il processo di ossidazione della sostanza organica, la nitrificazione e la denitrificazione dell’azoto.
DESCRIZIONE DEI REATTORI A LETTO MOBILE MBBR
Nei “Reattori Biologici a letto mobile” il riempimento plastico rappresenta il supporto su cui si sviluppa la massa batterica del reattore biologico; il carrier viene mantenuto in sospensione nel reattore attraverso l’insufflazione d’aria o attraverso un sistema di miscelazione.
A differenza degli altri processi a biomassa adesa, i supporti nel processo MBBR sono liberi di muoversi e quindi non mantengono fisse le né le mutue posizioni né quelle rispetto al reattore. Il carrier plastico di riempimento dei reattori biologici MBBR determina una superficie molto estesa su cui si può sviluppare il biofilm, da questo fattore ne deriva un vantaggio fondamentale della tecnologia MBBR: le dimensioni del reattore risultano contenute rispetto ad un sistema convenzionale a fanghi attivi.
Il reattore biologico viene caricato con un corpo di riempimento plastico (carrier) caratterizzato da un elevata superficie specifica. Sulla superficie del carrier aderisce e si sviluppa il biofilm.
La crescita di un biofilm su un supporto è il risultato dell’interazione tra processi di tipo biologico e processi di trasporto dei substrati. In particolare la formazione del biofilm è dovuta principalmente alla crescita delle cellule microbiche e alla produzione di polimeri extracellulari.
TIPOLOGIE DI REFLUO E APPLICAZIONI
A quali tipologie di reflui può essere applicata la tecnologia MBBR?
▪ Reflui urbani, industriali, e civili, caratterizzati da inquinanti organici degradabili (COD, BOD5) e di natura ammoniacale (TKN, NH4, NO3, NO2) con basso contenuto di solidi e privi di materiali grossolani.
Possibili applicazioni della tecnologia MBBR e dei moduli SA-MBBR:
- Realizzare nuovi impianti;
- Riqualificare o ampliare impianti di depurazione esistenti, a fanghi attivi, obsoleti o sottodimensionati a seguito di un incremento dei carichi in ingresso;
- I sistemi modulari possono essere utilizzati come integrazione per migliorare i rendimenti dei sistemi convenzionali quali filtri percolatori e sistemi a fanghi attivi;
- I moduli trovano sempre più spesso applicazione per garantire la prosecuzione del servizio depurativo, durante le fasi di adeguamento/riqualificazione di impianti di depurazione esistenti.
SCHEMA DI PROCESSO
La composizione e gli schemi di processo utilizzabili per progettazione di un impianto di depurazione MBBR sono similari a quelli utilizzati per il processo a fanghi attivi. La principale differenza è rappresentata dal reattore biologico che viene caricato con un corpo di riempimento plastico (carrier), caratterizzato da un’elevata superficie specifica. Sulla superficie del carrier aderisce e si sviluppa il biofilm. Il fango prodotto dal reattore biologico viene separato dalle acque depurate attraverso una sezione di sedimentazione, come nel processo a fanghi attivi.
I reattori MBBR possono essere realizzati con o senza il ricircolo del fango estratto dal sedimentatore secondario, questa è sicuramente una delle principali differenze con il processo a fanghi attivi. Il processo che non prevede il ricircolo dei reattori a biomassa adesa viene denominato MBBR puro, se il processo prevede il ricircolo del fango viene definito MBBR ibrido denominato IFAS.
MBBR PURO, con funzionamento esclusivamente a biomassa adesa:
In questa tipologia di reattori la totalità del biofilm attivo presente è rappresentato quasi esclusivamente da quello aderente alle superfici di supporto dei corpi di riempimento. In questa configurazione impiantistica il fango tende a specializzarli in modo selettivo, con il vantaggio di poter disporre di grandi quantità di biomassa selezionata nelle singole sezioni di processo del reattore biologico ed è particolarmente indicato per gli impianti di grandi dimensioni.
MBBR con funzionamento ibrido IFAS:
In questa configurazione all’interno del reattore sono presenti due tipologie di fanghi: biomassa adesa e colture sospese (fanghi attivi). La presenza del ricircolo del fango dalla vasca di sedimentazione secondaria favorisce la formazione del fango attivo oltre al biofilm che aderisce al carrier. Il sistema IFAS risulta molto flessibile, poiché sfrutta le specificità delle due tipologie di fanghi in grado di
differenziare la rimozione degli inquinanti e le cinetiche di reazione in relazione alle caratteristiche dei reflui in ingresso. Per contro, le concentrazioni di fango adeso che si possono ottenere nel reattore, sono inferiori a quelli del sistemi a biomassa adesa puro.
TIPOLOGIA CARRIER PLASTICI
Il cuore del processo l’MBBR è rappresentato dal carrier (o supporto) sul quale si sviluppa il biofilm (o pellicola biologica). I supporti plastici sono realizzati in polietilene (PE) o polipropilene (PP) e sono caratterizzati da una densità molto vicina a quella dell’acqua. Le caratteristiche principali sono determinate dalla geometria del supporto, dal peso specifico e dalla superficie specifica protetta, ovvero quella sulla quale si forma il biofilm: più alta è la superficie specifica del carrier maggiore è la biomassa che è presente all’interno del reattore biologico.
Il volume del reattore viene dimensionato in base ad una serie di fattori ma in generale quanto più alta è la superficie specifica protetta del supporto, tanto più piccolo sarà il reattore biologico rispetto ad un convenzionale processo a fanghi attivi.
I parametri fondamentali che caratterizzano il carrier plastico sono:
- Struttura e Forma;
- Tasso di riempimento (varia in funzione del processo, della tipologia dei reflui, normalmente oscilla tra il 35% e 65%);
- Superficie specifica: rappresenta il rapporto tra la superficie del mezzo di riempimento disponibile all’attecchimento per lo sviluppo del biofilm biologico ed il volume in mucchio del riempimento stesso. I valori usati sono compresi tra 500 m2/m3 e 5.000 m2/m3.
- Densità.
I MODELLI SA-MBBR E LE SERIE:
Serie COMPACT
Serie SGR
Serie PLUS