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MBR: l’azione combinata di ossidazione e filtrazione

MBR: l’azione combinata di ossidazione e filtrazione

I sistemi di trattamento delle acque impiegano spesso tecnologie di tipo biologico, che sfruttano l’attività dei microrganismi per ridurre gli inquinanti presenti nei reflui. Tra queste, una delle più efficaci e convenienti è la tecnologia MBR (Membrane Bio-Reactors), che si avvale dell’azione combinata del trattamento biologico aerobico e del trattamento di filtrazione su membrane. Essendo basato sul processo aerobico di ossidazione, il trattamento MBR è applicabile a reflui contenenti inquinanti di tipo organico biodegradabile – quali composti azotati, fosforo e carbonio, sostanze nutrienti per i microrganismi – come le acque di processo dell’industria chimica, farmaceutica, alimentare e zootecnica e i colaticci di rifiuti solidi urbani.

Tecam, società operante nel settore del trattamento delle acque reflue industriali, che nei suoi studi di fattibilità svolge un’attenta analisi del rapporto tra costi e ritorno dell’investimento al fine di operare la scelta tecnologica migliore dal punto di vista sia ambientale che economico, ha progettato vari impianti MBR, l’ultimo dei quali per il trattamento delle acque reflue di un processo di produzione di bevande analcoliche zuccherate (tra le altre installazioni di questa tecnologia realizzate da Tecam figurano gli impianti di Manetti & Roberts, Terni ENA Spa, SARIA).

Il processo comincia in una vasca di accumulo, utilizzata per l’equalizzazione della portata del refluo e l’omogeneizzazione delle concentrazioni degli inquinanti in ingresso al sistema, le cui proporzioni, se necessario, vengono bilanciate tramite l’addizione di sostanze chimiche (metanolo, solfato di ammonio o acido fosforico).

Il refluo viene dunque trasferito in una vasca di ossidazione contenente dei batteri aerobi, che previo insufflamento di ossigeno abbassano il carico inquinante in esso contenuto, producendo anidride carbonica, azoto e fango. Il refluo contenente il fango di supero viene quindi filtrato dall’impianto di ultrafiltrazione (le cui membrane possono essere collocate internamente o esternamente alla vasca di ossidazione, con il vantaggio, rispettivamente, di una riduzione dei costi dell’energia o di una maggiore semplicità di manutenzione). Il trattamento di ultrafiltrazione separa l’acqua dal fango, producendo un’acqua permeata quasi priva di solidi sospesi, che può essere scaricata in conformità ai limiti stabiliti dalla normativa in materia ambientale o riciclata nel processo di produzione, se necessario previa applicazione di trattamenti di finitura (quali trattamenti a osmosi inversa, a resine a scambio ionico, di deionizzazione, la cui opportunità viene valutata dagli studi di fattibilità in base alle esigenze del cliente). Una parte del fango trattenuto dalle membrane (retentato) viene reintrodotta nel reattore biologico, in quanto permette di stabilizzare e dunque migliorare le condizioni di operatività dei batteri, velocizzando i processi aerobici; la restante parte viene convogliata in una vasca di sedimentazione e ispessimento: la frazione acquosa residua chiarificata viene reimmessa nell’impianto MBR, mentre il concentrato può essere conferito in discarica o utilizzato come ammendante se le caratteristiche qualitative lo consentono. La capacità del sistema MBR di operare con concentrazioni di fango molto (generalmente da tre a sei volte) più elevate rispetto agli impianti a fanghi attivi tradizionali determina la riduzione delle dimensioni dell’impianto, un fattore che permette di minimizzare l’ingombro ed abbassare i costi di investimento.

I costi operativi, costituiti per la quasi totalità dal costo della pulizia e della sostituzione periodica delle membrane e dell’energia elettrica necessaria al funzionamento delle pompe per l’insufflamento di ossigeno e per il trasferimento del refluo, sono compensati dalla minore necessità di manutenzione dell’impianto, dall’abbassamento dei costi di smaltimento grazie alla minore quantità di fanghi prodotti, dall’impiego di una minore quantità di reagenti e dalla produzione di un’acqua trattata di qualità superiore rispetto agli altri sistemi di trattamento biologico.


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