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Biomedia per applicazioni MBBR e IFAS

La tecnologia a biomassa adesa su supporti mobili sfrutta la capacità delle colonie di microorganismi che si sviluppano nel processo biologico di formare un biofilm che crescere adeso alla superficie di speciali elementi realizzati in materiale plastico che vengono dispersi nel volume di processo. Questi elementi, detti carrier o biomedia, hanno lo scopo di incrementare la quantità di biomassa attiva presente nel sistema e di fatto contribuiscono a potenziare le capacità di rimozione di inquinanti di un impianto che rispetto alle soluzioni convenzionali a fanghi attivi classici, a parità di volume di processo potrà trattare un carico influente maggiore oppure a parità di carico organico in ingresso necessiterà di un minor volume e quindi occuperà meno spazio.

MBBR

MBBR sta ad indicare il processo più classico anche detto “puro”, in cui i carriers sono confinati in tutti gli stadi di trattamento del reattore biologico e in ciascuno di essi avviene la crescita specifica della biomassa propria di quel processo.

La crescita batterica favorisce l’aumento dello spessore del biofilm all’interno della superficie protetta del carrier, l’eccesso viene mantenuto sotto controllo e rimosso dalla naturale azione di taglio che gli elementi dispersi nella miscela areata esercitano gli uni contro gli altri.

I biomedia sono progettati per avere un elevato rapporto superficie di contatto/volume occupato e per avere un peso specifico che consenta loro di rimanere, nelle condizioni di processo, in sospensione nella massa di liquido da depurare senza galleggiare o accumularsi in superficie. La quantità di aria da fornire per la respirazione endogena dei batteri dovrà garantisce anche il mantenimento in sospensione e il corretto movimento dei “carrier” nel volume di ossidazione/nitrificazione, mentre nei comparti anossici il corretto regime di agitazione dovrà essere garantito da una scelta accurata dei dispositivi di miscelazione che tenga conto dell’energia cinetica da trasferire alla massa liquida e della presenza dei biomedia nel volume di reazione.

Principali caratteristiche:

  • Possibilità di implementare impianti di depurazione esistenti
  • Elevata compattezza dei volumi di processo
  • Alta resilienza alle variazioni di carico
  • Possibilità di raggiungere elevate rimozioni in termini di N e P
  • Bassa produzione di fango di supero
  • Eliminazione del ricircolo fanghi e del ricircolo interno
  • Consumi energetici contenuti

IFAS

IFAS è l’acronimo di Integrated Fixed Film Activated Sludge e sta ad indicare un processo ibrido in cui si sommano i benefici del trattamento biologico a fanghi attivi tradizionale con la presenza di biomassa adesa e che è in grado di raggiungere elevate performance occupando uno spazio più ristretto.

Nella fase di avviamento i supporti in materiale plastico vengono dispersi nel reattore biologico in cui il processo a fanghi attivi è già stato avviato, la crescita del biofilm all’interno del carrier favorisce la rimozione della maggior parte di BOD e successivamente l’ossidazione dell’ammoniaca.

La quantità di aria da fornire per la respirazione endogena dei batteri dovrà garantire anche il mantenimento in sospensione e il corretto movimento dei “carrier” nel volume biologico per cui si renderà necessaria la verifica della quantità richiesta per poter assolvere ad entrambi i compiti.

Una delle principali applicazioni per la soluzione IFAS è il retrofitting di impianti a fanghi attivi esistenti in cui sia necessario implementare lo stadio di nitrificazione e aumentare le rese di rimozione del BOD.  Questa tecnologia, tuttavia, di presta anche a essere adottata nella costruzione di nuovi impianti, qualora si voglia adottare un design compatto ed efficiente allo stesso tempo.

Principali caratteristiche:

  • Possibilità di implementare impianti di depurazione esistenti
  • Elevata compattezza del volume di processo
  • Alta resilienza alle variazioni di carico
  • Elevata facilità di installazione
  • Costo di investimento contenuto

Tipologia di carrier

BWTX

Il carrier BWTX viene utilizzato come elemento di supporto nei processi biologici a biomassa adesa sia per applicazioni municipali che industriali, può essere impiegato a supporto del processo MBBR o IFAS.

L’elemento è costruito per estrusione in polietilene ad alta densità (HDPE) ed è composto da 9 celle in cui il biofilm può crescere e strutturarsi. La superficie protetta, ovvero la superficie disponibile per il biofilm espressa in m2/m3 di materiale, è il principale elemento che contraddistingue i differenti biomedia ed è funzione di numerosi aspetti quali la geometria, le dimensioni, lo spessore e il materiale di costruzione: rappresenta l’area di carrier non esposta alle collisioni e quindi disponibile ad ospitare il biofilm durante il processo biologico.

Principali caratteristiche:

  • Nome commerciale: BWTX™
  • Peso: 134 kg/m3
  • Superficie protetta: 650 m2/m3
  • Larghezza/lunghezza: 14,5 mm (±0,5 mm)
  • Altezza: 8,2mm (±0,2 mm)
  • Perimetro esterno: 56 mm
  • Perimetro interno: 197 mm

BWT 15

Il carrier BWT15 viene utilizzato come elemento di supporto nei biologici a biomassa adesa sia per applicazioni municipali che industriali, può essere impiegato a supporto del processo MBBR o IFAS.

L’elemento è costruito per estrusione in polietilene ad alta densità (HDPE) ed è composto da 25 celle in cui il biofilm può crescere e strutturarsi.

Il processo a biomassa adesa su supporti mobili si basa sull’utilizzo di speciali elementi plastici progettati con forma e dimensioni particolari tali da consentire una rapida e stabile crescita di biofilm biologico all’interno della loro superficie protetta.

La superficie protetta, ovvero la superficie disponibile per il biofilm espressa in m2/m3 di materiale, è il principale elemento che contraddistingue i differenti biomedia ed è funzione di numerosi aspetti quali la geometria, le dimensioni, lo spessore e il materiale di costruzione: rappresenta l’area di carrier non esposta alle collisioni e quindi disponibile ad ospitare il biofilm durante il processo biologico.

Principali caratteristiche:

  • Nome commerciale: BWT15™
  • Peso: 173 kg/m3
  • Superficie protetta: 828 m2/m3
  • Larghezza/lunghezza: 14,5 mm (±0,5 mm)
  • Altezza: 5 mm (±0,2 mm)
  • Perimetro esterno: 56 mm
  • Perimetro interno: 258,6 mm


Accessori

Sistema di diffusione aria

Il design del sistema di aerazione in un impianto biologico che adotta tecnologia a biomassa adesa su supporti mobili riveste una fondamentale importanza nei confronti delle prestazioni che si desidera raggiungere.

Sistema di ritenzione carrier

L’adozione di un sistema di ritenzione che impedica ai carrier presenti nel reattore biologico di essere trascinati verso lo scarico e dispersi nell’ambiente rappresenta forse l’aspetto più critico nel dimensionamento di un impianto a biomassa adesa su supporti mobili.