1. Introduzione
Il trattamento secondario delle acque reflue in condizioni di bassa-temperatura presenta sfide significative per i processi biologici convenzionali a causa della ridotta attività microbica. I reattori a biofilm a letto mobile (MBBR) offrono una soluzione promettente fornendo una crescita di biofilm attaccato sui trasportatori, che migliora la ritenzione microbica e la stabilità del processo. Questo studio si concentra sulla valutazione delle prestazioni dell'MBBR per la rimozione di azoto e materia organica nel trattamento delle acque reflue municipali a bassa-temperatura, esplorando i parametri operativi che influenzano l'efficienza del trattamento e comprendendo le dinamiche di sviluppo del biofilm in condizioni di freddo.
2. Materiali e metodi
I sistemi MBBR su scala pilota- sono stati utilizzati a temperature comprese tra 5 e 15 gradi per simulare condizioni climatiche fredde. I supporti in plastica fornivano un'elevata superficie per la crescita del biofilm e i tempi di ritenzione idraulica (HRT) variavano da 6 a 12 ore. I livelli di ossigeno disciolto sono stati mantenuti a 2-4 mg/l e le caratteristiche dell'affluente includevano il tipico effluente secondario municipale con concentrazioni moderate di BOD, COD e ammonio.
3. Risultati
I sistemi MBBR hanno raggiunto una rimozione stabile del BOD superiore al 90% e una rimozione totale dell'azoto pari al 70-85% in condizioni di bassa temperatura. L'analisi del biofilm ha rivelato una graduale colonizzazione di batteri nitrificanti sulle superfici del carrier, con sufficiente ritenzione anche durante i periodi freddi. La miscelazione intermittente dei trasportatori migliora il trasferimento dell'ossigeno e riduce le zone morte all'interno del reattore.
4. Discussione
Lo studio conferma che la tecnologia MBBR è efficace per il trattamento secondario nei climi freddi, mantenendo elevati BOD e rimozione dell’azoto nonostante la ridotta attività microbica. I trasportatori di biofilm forniscono un habitat stabile per i batteri nitrificanti ed eterotrofi, mitigando l’impatto negativo delle basse temperature.
5. Conclusione
I sistemi MBBR dimostrano prestazioni elevate nel trattamento delle acque reflue secondarie in condizioni di bassa-temperatura, rimuovendo efficacemente BOD e azoto mantenendo la stabilità del processo. I trasportatori di biofilm e le strategie operative ottimizzate consentono la resilienza contro le riduzioni dell'attività microbica indotte dalla temperatura-.