Contestualmente ai classici processi a fanghi attivi a biomassa sospesa, molto utilizzati per le loro peculiarità e rendimenti sono i processi a fanghi attivi a biomassa adesa.

ll primo tipo di processo di trattamento a biomassa adesa furono i cosiddetti processi a letto fisso, nati negli anni ’50 con i primi filtri percolatori. Erano costituiti da vasche all’interno delle quali era presente un letto fisso fatto di supporti naturali o artificiali (rocce, coke, schiuma poliuretanica, ceramica, materiale argilloso o materiale plastico) su cui le acque reflue venivano diffuse attraverso un sistema idraulico di distribuzione.

Altri tipi ancora utilizzati per piccoli impianti sono i cosiddetti biodischi o biorulli. I pacchetti rotanti di dischi sono contenuti in un serbatoio e ruotano molto lentamente (tra 2 e 5 giri al minuto). I materiali comunemente usati per i supporti rotanti sono polietilene, PVC e polistirene espanso. Il tamburo rotante è allineato con il flusso delle acque reflue in modo che i dischi ruotino ad angolo retto rispetto al flusso e circa il 40% dell’area del disco è immerso nelle acque reflue.

La crescita biologica è attaccata alla superficie del disco e forma uno strato di fango. Le tecnologie più recenti su questo tipo di processo sono evolute successivamente verso la tipologia di trattamento a letto mobile, denominati Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) e sono state inventate per la prima volta alla fine degli anni ’80 in Norvegia, Università della Scienza e della Tecnologia, e successivamente sono state commercializzate da Kaldnes Miljöteknologi con una forma tipica come si può vedere nella figura.

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) è un diverso tipo di processo di trattamento delle acque reflue che impiega un supporto fisico come roccia, plastica, legno o altro materiale solido naturale o sintetico che supporta la biomassa sulla sua superficie e all’interno della sua struttura porosa.

La caratteristica principale è la presenza di bioelementi chiamati carrier che hanno un’enorme superficie specifica, in virtù della loro porosità in cui un biofilm può crescere. I supporti sono realizzati in un materiale con una densità vicina alla densità dell’acqua (1 g / cm3). Un esempio è il polietilene ad alta densità (HDPE) che ha una densità vicino a 0,95 g / cm3., La crescita di biofilm sulla superficie e sui pori dei carrier è il risultato dell’interazione tra processi biologici e processi di trasporto; la biomassa sviluppata scambia continuamente ossigeno e composti organici con l’ambiente esterno.

I carrier vengono opportunamente dosati secondo quantità prestabilite e vengono continuamente miscelati all’interno delle vasche dal sistema di aerazione, garantendo così un buon contatto tra il substrato nell’influente acque reflue e la biomassa formatasi sui carrier stessi. Per evitare che i supporti in plastica sfuggano all’aerazione, è necessario disporre di un sistema di ritenuta sull’uscita del serbatoio, quale può essere una semplice griglia.

Studi recenti ed esperienze dirette sul campo, hanno evidenziato i seguenti vantaggi per l’impiego di una siffatta tecnologia:

1. I processi del tipo MBBR in generale richiedono meno spazio rispetto ai sistemi a fanghi attivi poiché la biomassa è più concentrata e l’efficienza del sistema è meno dipendente dalla separazione finale dei fanghi;

2. Il sistema MBBR viene spesso installato come un revamping di impianti di fanghi attivi esistenti al fine di aumentare la capacità dell’impianto di trattamento esistente senza la costruzione di nuovi serbatoi o vasche;

3. è possibile scegliere il grado di riempimento dei carrier che può essere adattato alla situazione specifica, ad esempio in fase progettuale e di nuova costruzione, il grado di riempimento può essere impostato al 40% all’inizio, e in seguito può essere aumentato sino al 70%. Una situazione tipica, in cui è necessario un aumento delle volumetrie da trattare può essere un improvviso aumento della popolazione in una città.

4. Realizzazione modulare e semplice estensione;

5. Relativa produzione di fanghi molto contenuta;

6. Resistente agli shock tossici;

7. Semplice manutenzione;

8. Adatto a industrie chimiche, fabbriche di cellulosa e carta, fabbriche di alimenti e bevande.