Le attività umane richiedono una grande quantità di acqua, che dopo l’utilizzo viene eliminata sotto forma di scarico. Le acque reflue in passato contenevano quasi esclusivamente sostanze biodegradabili, ma adesso presentano maggiori problemi di smaltimento, sia per la presenza di sostanze chimiche di sintesi, sia per la quantità di inquinanti, superiori alla capacità autodepurative dei fiumi o laghi in cui vengono riversati.
La depurazione biologica è un processo che ha lo scopo di rimuovere, nelle acque di scarico, l’inquinamento provocato da sostanze organiche biodegradabili, sfruttando l’azione di differenti popolazioni microbiche.
Per eliminare queste sostanze organiche, oggi si usano dei processi biologici che le distruggono con meccanismi analoghi a quelli d’autodepurazione, ma con la differenza di una maggiore velocità e una maggiore resa di trasformazione. Gli impianti moderni riescono ad ottenere rendimenti di depurazione che si avvicinano al 95-96%.
I principi di base della depurazione biologica, (oggi detta anche biotecnologia ambientale), si fondano su un fenomeno fisico-biologico, la bioflocculazione o bioadsorbimento e su un fenomeno unicamente biologico quale il metabolismo batterico.
In un depuratore il liquame grezzo viene convogliato in un bacino di aerazione dove, mediante l’insufflazione di una quantità di aria opportunamente dosata, si favorisce la formazione di masse di microrganismi (fanghi attivi), che assorbendo le sostanze inquinanti contenute nell’acqua, le eliminano poi sotto forma di composti ossidati semplici (acqua, anidride carbonica, ecc…).
Infatti la popolazione microbica, anziché rimanere dispersa nella massa liquida, tende a concentrarsi formando degli agglomerati di natura fioccosa, i fanghi attivi, appunto.
La microfauna che forma la comunità microbica caratteristica di questi impianti è estremamente selezionata. Essa è prevalentemente composta da Protozoi (Flagellati, Amebe, Ciliati) e alcuni Metazoi (Nematodi, Rotiferi, talvolta Gastrotrichi, Oligocheti e Tardigradi), ma anche batteri, alghe flagellate e miceti.
Per tutta la fase di avviamento la popolazione microbica del sistema continua a crescere fino a raggiungere i valori voluti per il normale esercizio dell’impianto. Anche le sostanze colloidali sospese del liquame, unitamente alla biomassa formatasi, determinano la formazione di fiocchi e la separazione dalla fase liquida del materiale non solubile. I fanghi sono quindi di composizione chimica variabile, con un’importante componente di materiale organico inerte e di materiale inorganico, che sedimenta quando la massa liquida viene immessa in una vasca di decantazione.
Da questa vasca, dopo che l’acqua depurata viene fatta defluire, i fanghi attivi decantati vengono inviati nuovamente alla vasca di aerazione in maniera che in quest’ultima la massa di fanghi biologicamente attivi (i distruttori della sostanza organica inquinante) sia sempre in eccesso rispetto al liquame (sostanza nutritiva); il processo di depurazione perciò si svolge nella cosiddetta fase autogena o auto-ossidazione.
Quando la presenza di fango è al di sopra dei limiti prefissati, diventa necessario estrarre dal sistema la quantità di fango in eccesso (fango di supero), le cui caratteristiche fisiche e biologiche risultano peraltro del tutto identiche a quelle del fango di ricircolo.
In definitiva il risultato che si ottiene è l’eliminazione della sostanza organica biodegradabile, mediante trasformazione in materiale inerte e in una soluzione fangosa concentrata di sostanza organica, che deve essere sottoposta ad ulteriori trattamenti prima dello smaltimento finale. Per ottenere una buona conduzione è necessario effettuare, oltre al rilevamento di alcuni parametri analitici, come la riduzione del COD, del BOD dei Solidi Sospesi ecc., anche controlli e regolazioni in vari punti dell’impianto.
La fase di ossidazione può avvenire, oltre che nelle vasche, anche con tecnologie diverse, come filtri percolatori, su biodischi, in lagune aerate.
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Vedi anche:
www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=2848