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Tecnologia MBR e MBBR: cosa sono e quando si utilizzano

Impianti di depurazione: MBR o MBBR?

Le tecnologie MBR (Membrane Bio Reactor) e MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) sono largamente utilizzate negli impianti di trattamento di acque reflue industriali o civili ad alto contenuto di BOD (domanda biochimica di ossigeno), come per esempio quelle prodotte dal settore del food and beveragecaseario e cartario. Questi due sistemi di depurazione sono spesso accostati per assonanza anche se hanno peculiarità molto diverse. Vediamole insieme.

 

MBR: come funziona

render impianto MBR

Si tratta, in parole semplici, di una combinazione di un sistema a fanghi attivi e un sistema filtrante a membrane (ultrafiltrazione), senza la necessità della sezione di sedimentazione secondaria.

Le membrane degli MBR possono essere inserite nello stesso bacino dove avviene il trattamento a fanghi attivi oppure in una vasca separata. L’utilizzo di un processo MBR permette di mantenere una maggior concentrazione di SST (Solidi Sospesi Totali) all’interno delle vasche di trattamento biologico, riducendo di conseguenza le volumetrie necessarie. Il permeato è estratto dalle membrane per mezzo dell’applicazione di una differenza di pressione detta TMP (Trans Membrane Pressure).

Questo processo richiede di fornire, oltre all’aria richiesta per soddisfare il fabbisogno di ossigeno del processo biologico, un flusso d’aria aggiuntivo necessario a instaurare condizioni di turbolenza all’interfaccia membrana/mixed liquor e agitazione meccanica delle membrane stesse, allo scopo di evitare il rapido intasamento dei pori delle superfici filtranti per effetto dell’accumulo di solidi e altri composti presenti nel fango attivo (fenomeno dello sporcamento o fouling). La pulizia della superficie filtrante viene effettuata anche tramite periodici lavaggi chimici, solitamente con utilizzo di ipoclorito di sodio per la rimozione del fouling organico e acidi (ad es. acido citrico) per la rimozione del fouling inorganico. Allo scopo di preservare le membrane da danneggiamenti o sporcamento da accumulo di detriti, è inoltre fondamentale prevedere un trattamento piuttosto spinto di grigliatura del refluo in ingresso (in genere con luci di passaggio ≤2 mm).

Impianto depurazione MBR

Vantaggi della tecnologia MBR:

  • Garanzia su rendimenti e su vita utile
  • Minori superfici necessarie per la depurazione
  • 98% di abbattimento SST grazie al processo di ultrafiltrazione
  • Buona capacità disinfettante
  • Tecnologia largamente utilizzata per acque reflue industriali nel settore food and beverage

MBBR: come funziona?

L’MBBR è una tecnologia nata negli anni ‘80 dal prof. Hallvard Ødegaard, il quale per primo sperimentò la crescita del bio-film all’interno di quelli che oggi chiamiamo Carrier o media.

I media sono progettati per avere un alto rapporto superficie-volume e una densità simile all’acqua che permette loro di rimanere in sospensione e fungere da supporto per lo sviluppo della biomassa adesa necessaria al processo biologico. I carriers sono mantenuti in continuo movimento per mezzo della fornitura d’aria (ossidazione/nitrificazione) e di miscelatori (denitrificazione), la continua movimentazione permette il distacco della biomassa di spoglio ed evita l’intasamento della superficie di attecchimento. La biomassa di spoglio deve poi essere separata dall’effluente in una sezione dedicata di flottazione o sedimentazione.

Impianto depurazione MBBR

Quando si applicano le tecnologie MBR e MBBR?

Queste tecnologie sono molto diverse tra loro e offrono ciascuna determinati vantaggi che si possono adattare a varie esigenze. Ad esempio, i reattori a membrane MBR, garantiscono la migliore qualità effluente, trattenendo la maggior parte dei solidi e garantendo una buona capacità disinfettante. Inoltre, grazie alle elevate concentrazioni di SST che si possono mantenere all’interno delle vasche a fanghi attivi e all’eliminazione del comparto di sedimentazione secondaria, sono il sistema che a parità di condizioni occupa meno spazio. Infatti, rispetto agli impianti a fanghi attivi tradizionali, possono occupare circa la metà dello spazio necessario a parità di capacità di trattamento richiesto.

Gli MBBR sono sistemi più robusti, in grado di proteggere all’interno dei carrier la biomassa dagli sbalzi di temperatura, permettono di consumare meno spazio rispetto ad un sistema a fanghi attivi tradizionale, pur richiedendo un consumo di energia maggiore per la miscelazione e per l’aerazione data dalla necessità di mantenere i carriers in sospensione.

Abbiamo riassunto qui sotto i possibili pro e contro dei due sistemi comparandoli al sistema a fanghi attivi, sicuramente più conosciuto:

Valutazione vantaggi e svantaggi fanghi attivi MBR e MBBR impianti di depurazione

MBR e MBBR: la nostra esperienza

In ETC abbiamo progettato con ottimi risultati sia impianti di depurazione con tecnologia MBR che impianti MBBR per applicazioni civili e industriali.

Inoltre, oltre ad occuparci dell’ottimizzazione degli impianti dal punto di vista energetico, nella nostra Dashboard di controllo è implementato un sistema che predice il momento esatto in cui effettuare la pulizia delle membrane degli impianti MBR in funzione dell’efficienza energetica e ambientale, in modo che il lavoro di controllo sia facilitato.

Vuoi approfondire questa tematica? Ti interessa capire se può essere applicata al tuo depuratore? Contattaci al form qui sotto per una valutazione gratuita della tua situazione.

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