I. Struttura centrale
Il supporto MBBR è una struttura sospesa porosa tridimensionale stampata in polietilene ad alta densità (HDPE) o polipropilene modificato. È un vettore biologico specializzato progettato specificamente per i reattori a biofilm a letto mobile (MBBR). Le principali caratteristiche strutturali includono:
·Forma e dimensioni: prevalentemente cilindrica, con specifiche standard di Φ10 mm, Φ15 mm e Φ25 mm. Presenta pareti sottili e un design complessivamente cavo e poroso.
·Struttura interna: canali porosi 3D incrociati con supporti multi-ala/multi-dente creano un enorme spazio interno ed esterno per la crescita del biofilm. L'elevato rapporto di vuoto consente il flusso senza ostacoli di acqua e aria.
·Design del peso specifico: rigorosamente controllato tra 0,92 e 0,98 (leggermente inferiore all'acqua). Non richiede staffe fisse e può naturalmente sospendere e fluidificare facilmente all'interno del corpo idrico.
·Caratteristiche della superficie: forte idrofilia e rugosità superficiale microscopica con un'ampia area superficiale specifica (tipicamente 300–800 m2/m3), che fornisce ampio spazio di trasporto per l'attacco microbico.
II. Principio di funzionamento
I media funzionano in base al processo Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR). Il meccanismo principale è la "degradazione del biofilm fluidizzato nei media", suddiviso in quattro fasi:
1. Attaccamento del biofilm (colonizzazione dei portatori)
Dopo che il mezzo è stato aggiunto al serbatoio biochimico, microrganismi come batteri, funghi e protozoi vengono rapidamente assorbiti, crescono e si moltiplicano sulle superfici ruvide e porose, formando un biofilm denso (simbiosi stratificata di batteri aerobici, anaerobici e facoltativi).
2. Miscelazione fluidificata (contatto trifase)
Il flusso d'aria generato dal sistema di aerazione, combinato con la circolazione dell'acqua, spinge i fluidi a fluidificarsi, cadere e scontrarsi in tutto il serbatoio senza zone morte:
Il pieno contatto tra gas, acqua e biofilm garantisce un efficiente trasferimento di ossigeno.
La turbolenza costante impedisce al biofilm di diventare troppo spesso o di invecchiare, eliminando automaticamente la pellicola in eccesso per mantenere un'elevata attività biologica.
3. Degradazione degli inquinanti (biochimica di base)
I microrganismi aerobici e anaerobici all'interno del biofilm utilizzano materia organica come COD, azoto ammoniacale, azoto totale e fosforo totale nelle acque reflue come nutrienti:
Decomposizione degli inquinanti organici in anidride carbonica e acqua.
Completamento di reazioni quali nitrificazione, denitrificazione e rilascio/assorbimento di fosforo per purificare le acque reflue.
4. Separazione solido-liquido
Il biofilm invecchiato e distaccato scorre nel serbatoio di sedimentazione, mentre il materiale, a causa del suo peso specifico e del design strutturale, rimane intercettato nel serbatoio biochimico per il riciclaggio continuo. La produzione di fanghi è notevolmente inferiore a quella del tradizionale processo a fanghi attivi.
III. Vantaggi principali (estensione del principio)
·Nessun supporto e nessun intasamento: la fluidificazione sospesa previene intasamenti e incrostazioni; ideale per acque reflue ad alta concentrazione.
· Carico elevato e ingombro ridotto: la biomassa di grandi dimensioni garantisce un'efficienza di lavorazione 1,5–2 volte superiore rispetto ai media tradizionali.
·Lunga durata e esente da manutenzione: resistente agli acidi/alcali e anti-invecchiamento; può durare 10-15 anni senza sostituzione in condizioni di utilizzo normale.
·Avvio rapido e resistenza agli urti: il biofilm stabile fornisce un'estrema resilienza alle fluttuazioni della qualità e del volume dell'acqua.
