Ottimizzazione qualitativa del fango di processo mediante “EBF Reactor”
Il trattamento biologico è l’elemento centrale di ogni impianto di depurazione per reflui civili ed industriali ed il suo funzionamento condiziona inevitabilmente in maniera determinante ogni altro aspetto dell’impianto.

Trattandosi di un processo biologico basato su una biomassa che si forma spontaneamente nelle unità, risulta spesso difficile conseguire condizioni ottimali con i normali mezzi a disposizione del gestore (ricircolo dei fanghi e della miscela aerata, estrazione fanghi).

La presente relazione descrive brevemente una tecnica apparecchiatura innovativa per l’ottimizzazione biologica dei trattamenti depurativi mediante l’utilizzo di una macchina denominata “EBF Reactor”.
Attraverso questa tecnica vengono selezionati i ceppi batterici più favorevoli alla depurazione ed alla sedimentabilità dei fanghi a scapito delle forme filamentose, fino alla progressiva scomparsa di queste ultime.

Il risultato determina benefici estremamente positivi sotto diversi aspetti, certamente legato all’efficienza depurativa dell’impianto, ma anche relativamente ad altri quali:

• riduzione dei consumi energetici;
• riduzione della produzione di fanghi;
• riduzione dell’indice SVI, con conseguente miglioramento della sedimentabiltà, ispessimento e disidratazione del fango.

Il funzionamento della macchina, interamente realizzata in acciaio INOX 304, è estremamente semplice: all’interno del reattore, operante in modalità batch, sono introdotti sia la biomassa prelevata dal ciclo biologico sia alcuni nutrienti selezionati.

Intervenendo sugli elementi nutrizionali del refluo si permette alla biomassa autoctona, favorita dalla condizioni operative create all’interno del reattore, di crescere e proliferare.
La coltura cellulare così biostimolata è inoculata nel comparto ossidativo con il corredo enzimatico extra-cellulare già pronto per le fasi di idrolisi, propedeutiche ai metabolismi degradativi, nonché in fase di crescita esponenziale. Ciò comporta inevitabilmente un’accelerazione dei processi epurativi ed un completo consumo del substrato nutritizio, con conseguente abbattimento del carico inquinante e riduzione dei tempi di aereazione.

Contemporaneamente la biomassa inoculata passa da una camera ad alta concentrazione (le condizioni instaurate all’interno del reattore) ad una a bassa concentrazione (vasca di ossidazione) generando una fase di cannibalismo tra le specie ed una spinta degradazione del carico con conseguente diminuzione anche del fango di supero da smaltire.
Chiaramente, al fine di mantenere una fase eterogenea stazionaria si rendono necessari successivi inoculi in vasca di cellule biostimolate, generando quindi un andamento simil-sinusoidale nel tempo.

Il risultato di questi meccanismi biologici comporta, come detto, un significativo miglioramento dell’efficienza del processo biologico stimabile nell’ordine del 20% con conseguente miglioramento della qualità dello scarico e maggiore capacità di ricevere un carico inquinante superiore.

La biostimolazione porta alla sintesi e contemporanea acclimatazione di nuove unità cellulari, le quali incrementano la mineralizzazione del carico applicato, quindi migliorano l’Indice Volumetrico del Fango stimabile nell’ordine del 20%.

La biosintesi in forma accentuata di biomassa attiva di natura proteica, in fase di crescita esponenziale, quindi con fase di latenza biologica annullata crea un forte antagonismo a scapito delle forme filamentose con la progressiva scomparsa di queste.

Si ottiene in tal modo un’efficace azione anti-bulking e una drastica riduzione delle schiume biologiche.

L’eterogeneità delle popolazioni batteriche presenti in uno stato stazionario di un impianto a fanghi attivi permette che le cellule “morenti” facciano da substrato per la frazione di cellule più vitali. Per mezzo della biostimolazione si aumenta la frazione di cellule vitali, quindi si amplifica il naturale fenomeno di “cannibalismo cellulare” con conseguente riduzione di massa di circa il 20%.

Anche il miglioramento della sedimentabilità del fango costituisce un importante vantaggio, in quanto assicura la riduzione del tenore di solidi sospesi in uscita dal comparto di sedimentazione e di conseguenza anche dall’impianto, riducendo il carico dei solidi sull’unità di filtrazione finale.

Nel complesso l’adozione del reattore “EBF Reactor”, che non determina la realizzazione di opere invasive, comporta notevoli benefici in grado di migliorare le prestazioni e l’efficienza dell’impianto senza alterare il processo o introdurre complicazioni nella gestione del modulo, estremamente semplice e di facile gestione essendo completamente automatizzato.

A titolo puramente indicativo, dato il volume di reazione di un EBF Reactor nelle sue dimensioni standard, pari a circa 1 m3, è possibile considerare che una macchina sia installabile su impianti di depurazione, o linee di un impianto, con potenzialità minori a circa 15.000-20.000 abitanti equivalenti (per impianti di potenzialità maggiori è possibile prevedere la possibilità di installare più macchine o di realizzare EBF Reactor con dimensioni maggiori a seconda delle necessità).