Vantaggi e svantaggi del trattamento delle acque reflue MBBR

By: Tom Frankel
Post Date: Agosto 21st 2023

Sommario

1. CHE COS’È IL TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE MBBR?
2. COME FUNZIONA IL TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE MBBR?
3. VANTAGGI DEL TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE MBBR
4. SVANTAGGI DEL TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE MBBR
5. INDUSTRIE CHE BENEFICERANNO DEL TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE MBBR

Un’ampia varietà di industrie deve trattare le acque reflue che producono in modo che possano essere riciclate o rilasciate in corpi idrici naturali. La sfida per queste industrie è trovare processi di trattamento delle acque reflue efficienti ed efficaci. Il reattore a biofilm a letto mobile (MBBR) è un innovativo processo di trattamento delle acque reflue che qualsiasi azienda che necessita di purificazione delle acque reflue dovrebbe prendere in considerazione.

Questo processo consente di risparmiare spazio, è facile da usare, richiede poca manutenzione, può resistere efficacemente ai carichi d’urto e funziona in modo efficiente per trattare rapidamente le acque reflue. Inoltre, è un processo biologico naturale. Questo articolo copre MBBR in modo più dettagliato, spiegando i suoi vantaggi e alcuni potenziali svantaggi da considerare.

Che cos’è il trattamento delle acque reflue MBBR?

Un reattore a biofilm a letto mobile è un processo biologico di trattamento delle acque reflue, il che significa che è un processo naturale che utilizza il biofilm per rimuovere i rifiuti dalle acque reflue. I microrganismi attaccati ai mezzi nell’acqua consumano i rifiuti indesiderati, lasciando l’acqua più pulita.

Questa tecnologia è emersa alla fine degli anni ’80 in Norvegia e da allora è diventata un mezzo popolare per il trattamento delle acque reflue grazie ad alcuni vantaggi significativi che offre. Questo processo fornisce un mezzo sicuro e sostenibile dal punto di vista ambientale per rimuovere le sostanze organiche, misurate in termini di domanda biochimica di ossigeno (BOD), oltre a raggiungere la nitrificazione e la denitrificazione.

MBBR può funzionare come processo autonomo, ma spesso fa parte di un regime più completo per il trattamento delle acque reflue. In genere non è il primo né l’ultimo metodo di trattamento delle acque reflue, ma svolge una funzione vitale come parte di un metodo multifase per la purificazione. Questo è il motivo per cui molti diagrammi di flusso del processo MBBR che troverai includono altri passaggi, come la rimozione della sabbia o la disinfezione oltre al serbatoio di aerazione MBBR.

Come funziona il trattamento delle acque reflue MBBR?

Nel trattamento delle acque reflue MBBR, un reattore, o bacino, viene riempito con acqua e migliaia di piccoli pezzi di plastica, noti come vettori o mezzi. Questi supporti hanno l’aspetto di ruote esagonali e sono appositamente progettati per fornire la superficie perfetta per far prosperare i microrganismi che consumano rifiuti. Questi pezzi formano un biofilm che fornisce la soluzione per rimuovere i rifiuti nell’acqua.

Il materiale plastico di cui sono fatti questi supporti ha una densità simile a quella dell’acqua, che consente al supporto di essere sospeso uniformemente nell’acqua. Inoltre, nella parte inferiore del reattore, una griglia di aerazione fa sì che i mezzi rimangano attivi in ​​tutta l’acqua di scarico in modo che possano entrare in contatto con tutti i rifiuti nell’acqua. Mentre questi pezzi scorrono attraverso le acque reflue, i microrganismi che vivono sui supporti consumano i rifiuti nell’acqua. Un setaccio impedisce al mezzo di fuoriuscire attraverso l’uscita del serbatoio.

Vantaggi del trattamento biologico MBBR delle acque reflue

Ci sono diversi vantaggi chiave di un sistema di trattamento delle acque reflue MBBR. Questi vantaggi rendono un processo di reattore a biofilm la scelta migliore per alcune strutture rispetto a processi tradizionali come bioreattore a membrana o fanghi attivi. Considerare i pro ei contro del trattamento delle acque reflue MBBR può aiutare le aziende a determinare se questa opzione è la soluzione migliore per la loro struttura.

1. Soluzione perfetta per le acque reflue per vincoli di spazio

Uno dei principali vantaggi di MBBR è che questo processo non richiede molto spazio fisico. Infatti, MBBR è noto per il suo ingombro ridotto rispetto ad altri metodi di trattamento biologico dell’acqua. Lo stesso volume di flusso di acque reflue può essere trattato da un serbatoio MBBR una frazione delle dimensioni di un serbatoio utilizzato per un filtro percolatore o un processo a fanghi attivi.

L’impronta ridotta del processo MBBR è un grande vantaggio per le strutture industriali che devono affrontare vincoli di spazio. Quando i sistemi di trattamento delle acque reflue occupano una notevole quantità di spazio, ciò potrebbe significare meno spazio per altri macchinari e sistemi vitali per le vostre operazioni. Un serbatoio di aerazione MBBR può liberare spazio nella tua struttura fornendo allo stesso tempo lo stesso trattamento efficace dei processi biologici che richiedono tre volte la quantità di spazio.

If a facility needs to add to the systems it already has to treat a higher volume of wastewater, MBBR tanks are an excellent option to consider since they can easily be added to the existing system without taking up a great deal of space. I serbatoi esistenti possono anche essere adattati per l’uso come serbatoio di aerazione MBBR.

2. Facile da usare per operatori di impianti inesperti

Un altro dei vantaggi dei reattori a biofilm è che sono facili da usare. La scienza alla base di questo processo può essere alquanto complessa, ma il processo stesso è semplice.

Le aziende che producono acque reflue devono determinare diversi fattori per calcolare il design più efficace per il loro sistema MBBR. Questi fattori includono il tasso di carico dell’area superficiale (SALR) insieme alla portata delle acque reflue e alla concentrazione di nitrati, ammoniaca o BOD. Questi fattori possono aiutare a determinare la superficie del trasportatore e il volume del serbatoio necessari per un processo MBBR di successo. I calcoli differiscono a seconda che l’obiettivo sia la rimozione del BOD a uno o due stadi, la nitrificazione a uno stadio, la rimozione e la nitrificazione del BOD a due stadi, la denitrificazione post-anossica o la denitrificazione pre-anossica.

Una volta determinato il progetto corretto, il funzionamento del sistema è abbastanza semplice. Poiché il sistema è flessibile e può rispondere facilmente alle modifiche da solo, l’operatore raramente deve apportare modifiche. La natura fa il suo corso e il sistema produce automaticamente effluenti con inquinanti di scarto ridotti o eliminati.

Un altro dei vantaggi dell’MBBR che può rendere l’MBBR un’opzione preferibile per molti impianti industriali è che richiedono poca manutenzione. Mentre altri sistemi tendono a richiedere azioni di manutenzione per mantenere il sistema operativo, i sistemi MBBR tendono a funzionare in modo efficiente ed efficace da soli con un intervento minimo.

Ad esempio, quando il sistema rimane in funzionamento continuo, non sono necessari flussi di fanghi di ritorno o controlavaggi. Poiché la griglia di aerazione mantiene i fluidi in movimento all’interno del serbatoio, gli intasamenti non sono un problema. Poiché il sistema si auto-modera per fornire la quantità ottimale di biofilm produttivo, gli operatori non devono intraprendere alcuna azione per mantenere il rapporto cibo/microrganismo corretto (F/M).

La manutenzione tipicamente richiesta per un sistema MBBR consiste nel monitoraggio e funzionamento di pompe e soffianti, nonché nell’esecuzione della manutenzione ordinaria sui sistemi di vagliatura, chiarificatore, equalizzazione dell’influente, controllo integrato e gestione dei fanghi.

4. Resistente ai carichi d’urto

Un altro vantaggio offerto dai sistemi MBBR è che sono flessibili e possono adattarsi a carichi variabili. Ciò significa che possono resistere efficacemente ai carichi d’urto. Poiché i sistemi MBBR traggono vantaggio dai processi biologici sia a film fisso che a crescita sospesa, il processo MBBR è in grado di gestire carichi organici elevati senza essere annullato da un carico d’urto o da un altro cambiamento drastico, come un picco temporaneo nei livelli di pH.

Uno studio del 2014 di Nakhli et al. ha testato le capacità e i limiti di un reattore aerobico a biofilm a letto mobile e ha scoperto che il reattore ha resistito efficacemente al carico d’urto, rimanendo altamente stabile di fronte a carichi d’urto organici, idraulici e salini, e si è ripreso da questi carichi d’urto in tempi relativamente brevi. Questo risultato ha confermato i risultati di studi precedenti, che hanno anche dimostrato la capacità unica dei sistemi MBBR di resistere al carico d’urto.

I ricercatori suggeriscono che potrebbe essere l’elevata concentrazione di biomassa del sistema che contiene consorzi microbici attivi gradualmente acclimatati insieme all’enorme quantità di superficie presente tra i molti vettori nel reattore che consente ai sistemi MBBR di gestire il carico d’urto in modo così efficace.

5. Funziona rapidamente con un basso tempo di ritenzione idraulica

Il tempo di ritenzione idraulica (HRT) è la misura di quanto tempo impiega un sistema di trattamento dell’acqua per trattare efficacemente l’affluente. Per alcuni sistemi, questo può richiedere molto tempo, il che significa che il processo procede lentamente. Più lento è il processo, meno acque reflue possono essere trattate in un determinato periodo di tempo.

Quando si tratta di sistemi MBBR, il loro design consente loro di lavorare rapidamente, ottenendo una HRT relativamente bassa. Nella maggior parte dei casi, l’HRT per i sistemi MBBR è di poche ore o meno. I mezzi in costante movimento e l’elevata concentrazione di biofilm rendono possibile questa bassa terapia ormonale sostitutiva.

Poiché i sistemi MBBR funzionano così rapidamente, un impianto può elaborare più acque reflue durante un giorno utilizzando un sistema MBBR rispetto a un altro tipo di sistema con la stessa capacità. Rivisitando il punto sull’ingombro ridotto di un MBBR, ciò significa che un sistema più piccolo può trattare più acqua in tempi più rapidi rispetto a sistemi equivalenti. Ciò rende i sistemi MBBR una scelta eccezionalmente efficiente.

Svantaggi del trattamento delle acque reflue MBBR

Come con ogni possibile soluzione, MBBR comporta anche alcuni svantaggi. Gli svantaggi di un sistema MBBR includono:

• Monitoraggio manuale: uno svantaggio che si applica ai sistemi MBBR si applica anche ai processi di trattamento biologico dell’acqua in generale. Mentre altri tipi di trattamento dell’acqua possono utilizzare sensori per tenere traccia dei progressi del sistema, con un sistema biologico come un serbatoio MBBR, un operatore deve prelevare periodicamente campioni e analizzarli per garantire che i batteri sui vettori siano ancora fiorenti.
• Esperti qualificati: questo comporta un altro svantaggio dei sistemi biologici: gli operatori devono essere esperti qualificati nel campo del trattamento biologico delle acque. Ciò è necessario in modo che possano analizzare correttamente il supporto per assicurarsi che stia ancora svolgendo il suo lavoro di decomposizione dei rifiuti nel serbatoio. Ovviamente, come abbiamo visto, il funzionamento del serbatoio stesso è un lavoro semplice, per lo più senza mani.
• Insetti: un altro svantaggio dei biofilm che può derivare dal lavorare con il biofilm è che alcuni insetti, come le mosche delle acque reflue, le zanzare e i vermi rossi, ne saranno attratti. Ciò può comportare la perdita di parte del biofilm sui vettori a causa degli insetti che lo consumano, compromettendo così l’efficacia del sistema. Gli impianti di trattamento possono proteggersi da questo problema utilizzando serbatoi progettati per tenere fuori questi insetti.
• Portatori in fuga: anche in assenza di insetti, alcuni utenti si sono lamentati del fatto che i portatori possono lavarsi via dal sistema nel tempo, nonostante i filtri in posizione per trattenerli. Ciò può anche essere attribuito a un possibile difetto di progettazione del serbatoio stesso. Con un sistema progettato correttamente, ci sono molti più vantaggi che svantaggi nell’utilizzo di un sistema MBBR.

Industrie che trarrebbero vantaggio dal trattamento delle acque reflue MBBR

Qualsiasi industria che deve trattare o riciclare le acque reflue che produce può beneficiare di un sistema MBBR. Diamo un’occhiata a diversi settori che possono utilizzare un MBBR per trattare efficacemente le acque reflue che producono:

• Industria tessile: l’industria tessile produce acque reflue che contengono coloranti, addensanti, agenti bagnanti e altri inquinanti che devono essere rimossi prima che l’acqua possa essere riutilizzata. In genere, il metodo migliore per le fabbriche tessili è iniziare con un pretrattamento chimico, come un processo di ossidazione avanzata, e quindi passare a una fase di trattamento biologico. La ricerca ha dimostrato che l’MBBR è un’opzione efficace per il trattamento biologico delle acque reflue tessili.
• Produzione di sostanze chimiche: i produttori che producono pesticidi, plastica o altri prodotti chimici devono trattare le loro acque reflue prima di riutilizzarle o smaltirle poiché contengono composti organici dannosi. MBBR può fornire un mezzo efficace per abbassare il BOD dell’affluente abbastanza da considerare sicura l’acqua.
• Industria alimentare e delle bevande: l’industria alimentare e delle bevande produce una grande quantità di acque reflue da una serie di processi, inclusi ad esempio gli ingredienti di lavaggio. Le acque reflue prodotte dai produttori di alimenti e bevande tendono ad essere non tossiche, ma hanno alte concentrazioni di solidi sospesi e BOD. MBBR è una scelta efficace per rimuovere la materia organica per abbassare i livelli di BOD.
• Impianti fognari municipali: per alcune industrie, il trattamento delle acque reflue non è solo una piccola parte di ciò che fanno, ma è la loro funzione principale. È il caso degli impianti fognari municipali che trattano acque che contengono grandi quantità di sostanza organica che devono essere rimosse prima che l’acqua possa rientrare nel sistema. I sistemi MBBR possono svolgere un ruolo prezioso in un sistema completo per il trattamento delle acque reflue negli impianti di depurazione.

Trovare il miglior sistema MBBR per la tua applicazione

Un sistema MBBR ben progettato può far risparmiare spazio, denaro e tempo all’azienda, il tutto fornendo capacità di trattamento dell’acqua eccezionalmente efficaci. Con i servizi di progettazione del processo MBBR di SSI Aeration, Inc., gli impianti di trattamento delle acque reflue possono arrivare a soluzioni che migliorano i loro sistemi attuali e migliorano la loro efficienza complessiva.

Per il meglio che la tecnologia MBBR ha da offrire, prendi in considerazione l’EEVolved MBBR di SSI Aeration, Inc. Una conoscenza avanzata dell’idrodinamica, del biofilm e dell’integrazione dell’aerazione è entrata nella progettazione dell’EEVolved MBBR. Questo sistema può essere personalizzato per soddisfare le esigenze di qualsiasi impianto di trattamento delle acque reflue. Il costo di questo sistema all’avanguardia dipende da fattori quali la portata e le specifiche del progetto della vostra azienda.

Per saperne di più su come potrebbe essere questo sistema per la tua struttura, richiedi oggi stesso un preventivo per il sistema MMBR. Puoi anche contattare un rappresentante che sarà lieto di rispondere alle tue domande riguardanti MBBR e altri metodi di trattamento delle acque reflue. In qualità di leader globale nelle tecnologie di trattamento delle acque reflue con oltre due decenni di esperienza nel settore, SSI Aeration, Inc. è un’azienda di cui ti puoi fidare per il meglio delle moderne attrezzature per impianti di trattamento delle acque reflue.

Tom Frankel

Mr. Frankel co-founded SSI in 1995 with experience in design and distribution of engineered systems. He is in charge of sales, marketing and operations in the company. Mr. Frankel holds multiple US patents related to diffusers. He is a graduate of Washington University in St. Louis.