A bioreattore a letto mobile è un processo di trattamento biologico delle acque reflue. In molti casi, le acque reflue sono piene di materia organica che può essere difficile da filtrare con mezzi fisici o chimici. Pertanto, uno dei migliori metodi per trattare la materia organica è trattarla con un processo biologico. L'idea alla base dei processi biologici di trattamento delle acque è l'utilizzo di microrganismi per abbattere le acque reflue.

I supporti che eseguono la decomposizione possono essere implementati in diversi modi. Uno dei più comuni è il processo di fanghi attivi, un tipo di sistema di crescita sospeso che utilizza una soluzione di fanghi sciolti che viene aerata per favorire la disgregazione metabolica.

Un altro metodo è un filtro gocciolante, un sistema a film fisso che spruzza i liquami sulla cima di un letto di pietre che sono coperte da un biofilm.

Sia i fanghi attivati ​​che i filtri di gocciolamento hanno i loro vantaggi e sono processi efficaci, ma presentano anche alcuni svantaggi.

Tuttavia, un bioreattore a letto mobile (MBBR) è un processo biologico che utilizza aspetti di ciascuno di questi sistemi e i vantaggi associati senza i loro svantaggi. Questo processo utilizza un biofilm collegato a un vettore come il filtro gocciolante, ma i supporti sono sospesi nella soluzione con bolle di aerazione come il processo di fanghi attivi.

Di seguito, descriveremo i pro e i contro di un sistema a bioreattore a letto mobile (MBBR) nel trattamento delle acque reflue.

Vantaggi

1. Maggiore tempo di ritenzione dei fanghi (SRT)

Il tempo di ritenzione dei fanghi è effettivamente il periodo di tempo in cui una determinata unità di mezzi biologici lavora attivamente all'interno del bioreattore.

Come sistema a film fisso, l'SRT di MBBR è molto più lungo di quello di un sistema di crescita sospeso in cui i bio-media possono essere estratti dal reattore all'uscita. Tali sistemi richiedono una linea di ricircolo per i fanghi. Nel processo del bioreattore a letto mobile, i supporti di plastica sono tenuti all'interno del reattore da un setaccio a maglie all'uscita, quindi nessuno dei biofilm viene perso.

2. Riduzione del tempo di ritenzione idraulica (HRT)

Il tempo di ritenzione idraulica si riferisce al tempo necessario al bioreattore per trattare efficacemente l'influenza delle acque reflue. Grazie alla combinazione dei trasportatori mobili con il biofilm altamente concentrato, la TOS è più breve per questi sistemi di bioreattore a letto mobile rispetto ad altri, in genere richiede solo poche ore al massimo in base al carico organico.

3. Risponde alle fluttuazioni di carico senza l'intervento dell'operatore

Molti altri metodi di trattamento, biologici o di altro tipo, devono essere attentamente monitorati per le fluttuazioni del carico in modo che i dosaggi possano essere adeguati di conseguenza. Con MBBR, questo non è necessario per le fluttuazioni che non sono considerevolmente grandi.

Il biofilm è naturalmente in grado di autoregolarsi leggermente per adattarsi a diversi volumi, concentrazioni o contaminanti.

4. Minore produzione di fanghi

Uno dei maggiori problemi nella gestione delle acque reflue è il fango risultante dopo alcuni processi. I sistemi biologici non sono diversi. Tuttavia, poiché MBBR è un sistema a film fisso, nulla viene aggiunto all'effluente, quindi il volume di fanghi prodotto è inferiore rispetto ai processi biologici additivi.

5. Meno area richiesta

Grazie all'ampia superficie interna dei supporti in plastica e all'elevata concentrazione batterica del biofilm, le unità di bioreattore a letto mobile sono più compatte e occupano meno superficie terrestre rispetto ad altri sistemi di trattamento biologico.

6. Resistente agli shock tossici

Analogamente alla sua risposta alle fluttuazioni del carico, i sistemi MBBR sono anche resistenti agli shock tossici, che è un problema con altri trattamenti biologici. Alcuni contaminanti nelle acque reflue possono uccidere i batteri nei media biologici, ma i biofilm MBBR possono rispondere e recuperare da tali tossine.

7. Prestazioni di processo indipendenti dal chiarificatore secondario

I sistemi di fanghi attivi utilizzano fanghi di ricircolo per aumentare il loro SRT. Tuttavia, se ci sono problemi nella separazione che si verificano nel chiarificatore, i fanghi di ritorno possono essere di qualità inferiore e influire sulle prestazioni del reattore.

Questo non è un problema nei sistemi MBBR perché non è necessario il ricircolo poiché si tratta di un sistema a film fisso.

8. Caratteristiche di assestamento migliorate

Quanto bene si deposita l'effluente del reattore nel serbatoio di chiarificazione può influire sulla qualità dell'acqua trattata.

Questo può essere un problema in alcuni altri sistemi di trattamento biologico, ma i sistemi MBBR e le loro qualità combinate di film fisso e mezzi sospesi assicurano che i solidi si sistemino bene, con torbidità minima o nulla nel surnatante e basso contenuto d'acqua nei fanghi.

Svantaggi

1. È richiesto il monitoraggio batterico manuale

I sistemi biologici sono più difficili da monitorare rispetto ad altri trattamenti. Non è possibile semplicemente inserire un sensore nel serbatoio per tenere costantemente traccia dei batteri nei bio-media. Gli operatori devono prelevare regolarmente campioni dei media e analizzarli manualmente in laboratorio per garantire che i batteri siano vivi e sani.

2. Operatore specializzato necessario

Al fine di monitorare i bio-media, gli operatori devono essere esperti nel trattamento biologico dell'acqua. Il funzionamento fisico di questi sistemi non è particolarmente complesso, ma i processi biologici che si verificano sono complessi e richiedono personale qualificato per assicurarsi che funzionino correttamente.

I sistemi di trattamento MBBR combinano alcune delle migliori qualità del processo di fanghi attivi e dei filtri di gocciolamento senza i loro svantaggi, ma non sono certo pochi. Ma, in casi e applicazioni, i benefici possono superare quelli negativi.

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