I processi di trattamento biologico sono un componente importante in molti sistemi di trattamento delle acque reflue. Sono uno dei modi più efficienti ed efficaci per ridurre il materiale organico nelle acque reflue. Ce ne sono alcuni che sono stati studiati e utilizzati per diversi decenni. Tuttavia, uno dei processi di trattamento biologico convenzionale più utilizzati è il processo di fanghi attivati (ASP). Molti impianti di trattamento delle acque reflue utilizzano ASP nelle loro fasi di trattamento secondarie a causa della sostanza organica umana e animale nelle acque di ingresso degli impianti di trattamento delle acque reflue.

Il termine "fanghi attivi" deriva dal fatto che i fanghi contengono batteri vivi e protozoi che digeriscono attivamente e distruggono le acque reflue. È diverso dai solidi di fango rimossi in seguito a un processo di sedimentazione in quel modo, con l'aggiunta di essere inodore.

Il processo stesso prevede il pompaggio dell'effluente dalla fase di chiarificazione del trattamento primario in un grande serbatoio che contiene i fanghi attivati. La miscela è sottoposta ad aerazione, sia da aeratori sommersi che superficiali. Ciò fornisce ossigeno all'effluente che i batteri possono quindi utilizzare per abbattere il materiale di scarto organico. Dopo un tempo sufficiente di ritenzione idraulica, la sospensione risultante viene pompata in un sistema di chiarificazione o in un serbatoio per depositare i solidi rimanenti. L'acqua trattata viene pompata dall'alto verso qualsiasi successiva filtrazione e disinfezione di lucidatura mentre i fanghi sul fondo vengono fatti ricircolare nel serbatoio ASP per reinviare i fanghi attivi rimanenti.

L'ASP ha dimostrato di ottenere risultati decenti nella qualità finale dell'acqua trattata, ma non è privo di difetti e svantaggi. Ci sono diverse cose da considerare prima di scegliere un processo a fanghi attivi (ASP) per un'applicazione di trattamento delle acque reflue municipale, commerciale o industriale.

Abbiamo incluso 7 potenziali svantaggi del processo di fanghi attivi convenzionali da discutere di seguito.

Tempo di ritenzione idraulica

Forse l'aspetto più importante di qualsiasi processo di trattamento delle acque reflue è il tempo. Qualsiasi soluzione di trattamento richiede tempo per eseguire il suo corso e alcuni trattamenti richiedono più tempo di altri. ASP è una di quelle soluzioni. A causa del rapporto tra liquami e fanghi e di come avviene il processo, il tempo di ritenzione idraulica di ASP può richiedere la maggior parte del giorno (ore 12-24) o fino a diversi giorni (3-5) per raggiungere i livelli di risultati del trattamento appropriati .

Tempo di ritenzione / riciclaggio dei fanghi

Il tempo si applica anche al mezzo della reazione. In questo caso, il mezzo è il fango attivato. Per quanto riguarda il fango stesso, un ASP è un sistema aperto e vi è una velocità di massa diversa che entra nel sistema rispetto a quella che esce dal sistema.

Nel tempo (senza un sistema di ricircolo) tutti i fanghi attivi nel serbatoio verrebbero pompati. L'idea è di massimizzare il tempo che i fanghi trascorrono nel sistema. Questa volta è per garantire che vi sia abbastanza biomassa per abbattere la materia organica in entrata; da qui la necessità di ricircolo.

Pertanto, poiché la maggior parte dei processi biologici a crescita sospesa o processi a film fisso, incluso MBBR, hanno tempi di ritenzione dei fanghi più alti, ASP tende ad avere tempi di ritenzione dei fanghi più bassi.

Taglia

A causa di entrambi i punti sopra indicati, i serbatoi di reattori per il processo di fanghi attivi (ASP) tendono ad essere abbastanza grandi per trattare grandi volumi di effluenti. Ciò richiede ampie aree di terra necessarie per il loro funzionamento.

Cambiamenti nel volume o nel carattere delle acque reflue

ASP può trattare grandi quantità di vari materiali organici, ma la reazione dipende da variabili che lo rendono abbastanza suscettibile all'errore in condizioni al di fuori di quelle per cui è stato progettato.

In particolare, le variazioni del volume delle acque reflue e delle caratteristiche delle acque reflue possono comportare una riduzione della qualità del trattamento o turbamenti del trattamento. Se un impianto di trattamento decidesse di aumentare il volume di trattamento o di iniziare a trattare le acque reflue da una fonte nuova e diversa, i reattori ASP dovrebbero in genere essere completamente riprogettati di conseguenza.

Smaltimento dei fanghi

Come ci si può aspettare da un processo di trattamento che utilizza i fanghi per trattare le acque reflue, ci sono notevoli volumi di fanghi che devono essere eliminati dopo questo processo. Maggiori volumi di fanghi comportano costi di smaltimento associati più elevati.

Operazione / Supervisione

La biologia è una materia complessa, pertanto, è logico che un processo di trattamento biologico dell'acqua sia complesso sotto certi aspetti. Su vasta scala, l'intero processo sembra abbastanza semplice. Tuttavia, la progettazione e il funzionamento di un reattore a fanghi attivi richiedono in genere esperti nella progettazione di sistemi biologici per monitorarlo. Un sistema come questo necessita di una supervisione un po 'più qualificata rispetto alla semplice attenzione ai guasti meccanici e al monitoraggio del pH. È necessario che vi siano operatori e supervisori altamente qualificati in grado di verificare la vitalità e l'efficienza dei batteri e dei protozoi nei fanghi per prevenire disturbi del sistema.

Problemi con la sedimentazione dei fanghi

Alcuni dei maggiori problemi con il processo a fanghi attivi si rivelano in che modo tutto si risolve nel processo di chiarimento secondario. A volte, i solidi non si compattano molto bene nella parte inferiore e il fango ha un elevato contenuto di acqua.

A volte, il surnatante (materiale galleggiante) ha una torbidità superiore a quella desiderata, il che può influire sulla qualità dell'acqua dell'effluente finale. Altri problemi possono comportare una riduzione delle concentrazioni di fanghi attivati ​​dal ritorno.

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