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21 aprile 2011, Studio Kemis
 Il processo a fanghi attivi è
una delle tecnologie più diffuse di depurazione delle acque reflue per la rimozione di BOD, azoto e fosforo. Tuttavia,
anche se la tecnica e gli impianti sono ormai consolidati, non è raro avere
problemi di cattivo funzionamento della depurazione a causa di vere e proprie patologie dei fanghi. Una di queste è causa dei
problemi di sedimentabilità del fango attivo ed ostacola il
raggiungimento di una corretta depurazione del refluo in uscita dall’impianto: si
chiama bulking! Cos’è e come
diagnosticarlo?
Il processo a fanghi attivi
Il processo si
basa sulla proprietà di alcuni microrganismi, conglobati in colonie formanti i
fiocchi del “Fango Attivato”, di nutrirsi delle sostanze inquinanti contenute
nel liquame, degradandole e riducendone la concentrazione nello scarico finale
depurato. Ciò può avvenire sia in assenza di aerazione (es. denitrificazione anossica) sia in presenza di aerazione (es. ossidazione e nitrificazione).
Gli impianti a fanghi attivi
sono chiamati anche processi a biomassa sospesa, poiché le popolazioni
batteriche responsabili del trattamento depurativo sono presenti sotto forma di
fiocchi tenuti in sospensione attraverso l’insufflazione d’aria (se reattori
aerati) o mediante mixer (se reattori anossici o anaerobici).
La capacità di formare
fiocchi di fango è una delle caratteristiche più importanti sulla quale si basa
la tecnologia dei processi a fanghi attivi.
Il ruolo della biomassa,
infatti, oltre quello di metabolizzare la sostanza oranica contenuta nei liquami, è proprio anche quello di costruire fiocchi di fango capaci di separarsi per gravità dall’acqua all’interno
del sedimentatore.
Tuttavia possono esservi, non
di rado, problemi di sedimentabilità del fango attivo. Uno di
questi è causato dal bulking.
Che
cos’è il Bulking
Il bulking è un fenomeno per il quale il fiocco di fango si rigonfia determinando una riduzione della
velocità di sedimentazione ed una minor compattazione nel sedimentatore
secondario che, a sua volta, provoca la diminuzione della concentrazione di
fango attivo nella corrente che viene continuamente ricircolata in testa al trattamento biologico (c.d. fango di ricircolo).
Finché il fenomeno di bulking è contenuto, l’effluente secondario si presenta ancora limpido ma oltre
certi limiti si verifica la fuoriuscita di fango dal chiarificatore con
conseguente peggioramento della qualità dell’effluente e compromissione
dell’efficacia di tutto il processo di depurazione o comunque cattivo funzionamento delle unità di filtrazione finale.
In particolare, la difficoltà
nel mantenimento della concentrazione ottimale del fango in vasca di
ossidazione comporta una riduzione dell’età del fango con effetti negativi dei
processi di nitrificazione. Inoltre si complica il trattamento dei fanghi di
supero, sia per la maggior portata, dovuta alla diminuzione della concentrazione
di ricircolo, sia per le peggiori caratteristiche di disidratabilità.
Due
sono i tipi di bulking: Bulking viscoso e Bulking filamentoso
Il primo è determinato
da uno sbilanciamento di nutrienti oppure dalla presenza di alte concentrazioni
di substrati rapidamente biodegradabili (ad esempio scarichi di latterie, aziende vinicole, zuccherifici, che sono ricchi di sostanze carboniose
rapidamente biodegradabili ma poveri di azoto e/o fosforo).
Il secondo tipo
di bulking è quello più diffuso ed è dovuto ad una proliferazione eccessiva di
batteri filamentosi. In realtà, la presenza in sè di questi batteri non è patologica perchè essi sono normalmente presenti nel fango e sono
necessari alla costituzione di un fiocco dotato di "ossatura" che possa resistere
alle sollecitazioni meccaniche. Tuttavia, se crescono in numero eccessivo, provocano la formazione di ponti tra fiocchi oppure la creazione di un fiocco a maglia
larga ed in entrambi i casi il fango sedimenta difficilmente!
Come
diagnosticare il bulking
Una volta che si è instaurata
una situazione patologica è necessario identificare correttamente la causa che
l’ha generata per poter poi mettere in atto gli interventi correttivi più
idonei che saranno scelti anche in funzione della dimensione dell’impianto,
dell’entità della patologia, della frequenza con cui tale evento ricorre presso
l’impianto ed anche dei costi che si possono sostenere.
In particolare, la presenza di bulking può essere diagnosticata
attraverso due tipi di indagine:
1. analisi delle caratteristiche di sedimentabilità del
fango;
2. analisi microscopica del fiocco di fango (particolarmente
importante perchè può fornire informazioni sulle cause che hanno determinato la
patologia).
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