L’ultrafiltrazione è un processo che utilizza membrane polimeriche organiche per filtrare particelle in base alle dimensioni ed è tipicamente usato per separare o rimuovere da un’acqua di scarico batteri e macromolecole con peso molecolare superiore a circa 300.000 dalton sia in applicazioni municipali che industriali; la configurazione in cui la membrana è usata all’interno di un processo biologico viene definita MBR acronimo dell’inglese “Membrane BioReactor” che indica il processo di depurazione delle acque a fanghi attivi (BioReactor) in cui la fase di separazione liquido-solido è eseguita per filtrazione su membrana (Membrane) invece che per sedimentazione come negli impianti a fanghi attivi convenzionali.
MBR è l’acronimo dell’inglese “Membrane BioReactor” che indica il processo di depurazione delle acque a fanghi attivi (BioReactor) in cui la fase di separazione liquido-solido è eseguita per filtrazione su membrana invece che per sedimentazione come negli impianti a fanghi attivi convenzionali. La membrana ZeeWeed è una membrana in PVDF a fibra cava supportata. La membrana in PVDF, caratterizzata da un elevata porosità agisce come una barriera fisica invalicabile per i microorganismi che costituiscono i fanghi attivi ma è facilmente permeabile dalle molecole d’acqua. I dispositivi a membrane ZeeWeed, vengono immersi nella miscela da filtrare e lavorano in configurazione OUT-IN, ovvero il senso della filtrazione va dall’esterno della fibra cava verso l’interno in maniera tale che i solidi sospesi rimangono all’esterno della membrana mentre solo il permeato (acqua chiarificata) raggiunge il canale interno della fibra (lumen) da dove viene poi raccolto e convogliato verso lo scarico finale.
Per controllare e minimizzare la naturale perdita di permeabilità dovuta al processo di filtrazione, questi dispositivi di filtrazione sono dotati di un sistema d’insufflazione di aria che ostacola, attraverso una maggiore turbolenza in prossimità delle fibre, la formazione di zone a maggiore concentrazione di solidi sospesi nelle vicinanze delle fibre cave stesse.
Una delle principali caratteristiche della membrana ZeeWeed è la possibilità di invertire il flusso di filtrazione creando i presupposti per eseguire un vero e proprio ciclo di lavaggio in contro corrente della membrana. In termini applicativi, l’esecuzione di un contro-lavaggio delle membrane a pressioni analoghe o superiori a quelle applicabili in filtrazione (fino a 0,5 bar) favorisce la miscelazione del mixed liquor contenendo la possibilità di formazione di zone ad elevata concentrazione di solidi sospesi in prossimità delle membrane e quindi il rischio che si formino zone di fango disidratato tra le membrane.