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Sistemi Biologici a Membrane: l'Impianto MBR - Membrane Biological Reactor

Sistemi Biologici a Membrane: l'Impianto MBR - Membrane Biological Reactor





In un Impianto MBR (acronimo di Membrane Biological Reactor o anche detti Bioreattori a Membrana) alla tecnologia dei sistemi biologici a fanghi attivi è abbinata a quella della ultrafiltrazione del fango attraverso membrane che si sostituiscono ai tradizionali decantatori secondari.

In questo tipo di reattore biologico l'alta efficacia filtrante delle membrane permette il mantenimento di concentrazioni di fanghi notevolmente superiori ai valori possibili nei sistemi tradizionali, accrescendo quindi la capacità depurativa del sistema con l'aumento dell'età del fango e conseguente riduzione della quantità di fango da smaltire.

Un Impianto Biologico MBR presenta quindi il vantaggio di raggiungere elevate concentrazioni di fango attivo nei reattori biologici (10÷15 kgSS/m3), insostenibili per i sistemi tradizionali.

L'utilizzo della membrana biologica al posto del sedimentatore evita inoltre eventuali fuoriuscite di fango, molto frequenti negli impianti industriali spesso soggetti a varie problematiche (variabilità delle portate istantanee con conseguente incremento del carico idraulico superficiale, presenza di fanghi leggeri, bulking da batteri filamentosi, ecc..).
Un Impianto di Depurazione MBR consente inoltre il rispetto dei limiti batteriologici senza dover ricorrere ai trattamenti di disinfezione.

Il sistema MBR può essere realizzato in due differenti configurazioni impiantistiche:
- con unità di filtrazione esterna;
- con unità di filtrazione sommersa, nella quale le membrane sono collocate all’interno della stessa vasca a fanghi attivi, a contatto diretto e costante con il refluo.

Il refluo, a seguito dei pretrattamenti, viene convogliato alla vasca a fanghi attivi all'interno della quale, come negli impianti di depurazione tradizionali, avviene la degradazione della sostanza organica.

Nella configurazione con membrane esterne il refluo viene poi inviato al sistema esterno di filtrazione, mentre nella configurazione a membrane sommerse il refluo viene aspirato attraverso le membrane filtranti.
Il permeato (il liquido filtrato che passa attraverso le membrane) viene successivamente convogliato direttamente allo scarico, in funzione degli obiettivi richiesti.

Durante il processo di depurazione un flusso intermittente d'aria viene introdotto dalla parte inferiore del modulo contenente le membrane prevenendo il deposito di fango sulle stesse e contrastando in questo modo l'intasamento delle membrane.

Affinchè le membrane si mantengano efficienti nel tempo viene periodicamente previsto il loro contro lavaggio (lavaggio in controcorrente) che permette il distacco completo del materiale depositatosi sulla loro superficie.
Il fango prodotto durante il processo di depurazione a membrana risulta, grazie alle età del fango elevate ed alle basse concentrazioni di carico organico dovute alle elevate concentrazioni di biomassa attiva, già ben stabilizzato e può essere inviato allo smaltimento senza essere sottoposto ad ulteriori trattamenti di stabilizzazione biologica.

Gli Impianti MBR determinano, ancora ad oggi, costi di investimento complessivi leggermente superiori ai sistemi tradizionali e necessitano di un maggior consumo di energia elettrica in ordine di esercizio e una maggior manutenzione rispetto ai reattori a fanghi attivi e reattori SBR.

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