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Cos'è MBBR?

2025-07-08

Ultime notizie della società circa Cos'è MBBR?

I. Cos'è l'MBBR?

Il processo MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) si basa sui principi della tecnologia a biofilm. Aggiungendo una certa quantità di supporti sospesi al reattore, la biomassa e la diversità microbica nel reattore aumentano, migliorando così l'efficienza del trattamento. Poiché la densità dei supporti è vicina a quella dell'acqua, si mescolano completamente con l'acqua durante l'aerazione, creando un ambiente trifase (gas-liquido-solido) per la crescita microbica. Le collisioni e le forze di taglio tra i supporti rompono le bolle d'aria in particelle più fini, migliorando l'efficienza del trasferimento di ossigeno.

Inoltre, ogni supporto ospita diverse comunità microbiche: batteri anaerobici o facoltativi all'interno e batteri aerobici all'esterno, trasformando efficacemente ogni supporto in un reattore in miniatura in cui la nitrificazione e la denitrificazione avvengono simultaneamente, migliorando le prestazioni complessive del trattamento.

II. Principi e caratteristiche dell'MBBR

1.Principi dell'MBBR

Il processo MBBR migliora l'efficienza del reattore aggiungendo supporti sospesi per aumentare la biomassa e la diversità microbica. I supporti, con una densità simile a quella dell'acqua, raggiungono una miscelazione completa durante l'aerazione, creando un ambiente gas-liquido-solido per la crescita microbica. La turbolenza e le forze di taglio generate dai supporti migliorano l'utilizzo dell'ossigeno.

Ogni supporto funziona come un microreattore, con batteri anaerobici/facoltativi all'interno e batteri aerobici all'esterno, consentendo la nitrificazione e la denitrificazione simultanee.

L'MBBR combina i vantaggi dei tradizionali letti fluidizzati e dei processi di ossidazione biologica a contatto. Si basa sull'aerazione e sul flusso idraulico per mantenere i supporti in uno stato fluidizzato, promuovendo sia il fango attivo sospeso che la crescita del biofilm attaccato. Questo massimizza l'utilizzo dello spazio del reattore e sfrutta i punti di forza sia della biomassa attaccata che di quella sospesa. A differenza dei supporti fissi convenzionali, i supporti MBBR interagiscono continuamente con le acque reflue, guadagnandosi il nome di "biofilm mobili."

2.Vantaggi dell'MBBR

Rispetto ai sistemi a fanghi attivi e a biofilm a supporto fisso, l'MBBR offre:

  • Elevata efficienza e flessibilità operativa (come i fanghi attivi).

  • Forte resistenza ai carichi d'urto, lunga età del fango e bassa produzione di fango in eccesso (come i sistemi a biofilm tradizionali).

(1) Caratteristiche del supporto

  • Realizzato in polietilene, polipropilene, schiuma di poliuretano, ecc.

  • Galleggiamento quasi neutro (densità ~1,0).

  • Forme cilindriche o sferiche per una facile formazione del biofilm, nessun intasamento e facile distacco.

(2) Eccellente rimozione dell'azoto

  • I supporti creano zone aerobiche, anossiche e anaerobiche, consentendo la nitrificazione e la denitrificazione in un unico reattore.

  • Rimozione efficace dell'ammoniaca.

(3) Elevata efficienza di rimozione organica

  • Elevata concentrazione di fango (5–10 volte superiore ai fanghi attivi convenzionali, fino a 30–40 g/L).

  • Forte resistenza ai carichi d'urto.

(4) Facile manutenzione

  • Nessuna necessità di strutture di supporto per i supporti.

  • Semplice manutenzione dei sistemi di aerazione.

  • Risparmia spazio e costi di investimento.

3.Svantaggi dell'MBBR

(1) Accumulo di supporti

  • I supporti possono accumularsi in determinate aree a causa di un'aerazione impropria o di un design del reattore.

  • Soluzioni: ottimizzare la disposizione dell'aerazione e la struttura del reattore.

  • Rapporto lunghezza-profondità del reattore consigliato: ~0,5, con lunghezza ≤3 m per la fluidizzazione completa.

(2) Intasamento dello schermo dell'effluente

  • Schermi/griglie vengono utilizzati per prevenire la perdita di supporti, ma possono intasarsi.

  • Soluzioni: utilizzare schermi mobili per la pulizia manuale o installare sistemi di controlavaggio ad aria.

III. Criteri di valutazione per i supporti MBBR

1. Capacità di adesione del biofilm

  • Indicatore chiave: Adesione del biofilm = Area superficiale protetta (dipendente dal progetto) × Densità del biofilm per unità di area (dipendente dal supporto).

2. Prestazioni del supporto

(1) Proprietà superficiali

  • Rugosità: le superfici più ruvide facilitano una più rapida formazione del biofilm.

  • Carica superficiale: i microrganismi sono caricati negativamente; i supporti caricati positivamente promuovono la crescita.

  • Idrofilia: i supporti idrofili favoriscono l'adesione microbica.

(2) Proprietà idrauliche

  • Porosità: una porosità più elevata è migliore.

  • Forma e dimensioni: influiscono sulla dinamica del flusso.

(3) Prestazioni di fluidizzazione

  • Densità ottimale: 0,97–1,03 g/cm³ per una facile fluidizzazione.

3. Valutazione della maturità del biofilm

  • Ispezione visiva: distribuzione uniforme del biofilm, colore più scuro.

  • Esame microscopico: biofilm denso, diversi microbi (ad esempio, Vorticella, Epistylis), la presenza di rotiferi/nematodi indica la maturità.

IV. Avvio rapido dell'MBBR

1. Fase di riempimento del supporto

  • Aggiungere i supporti gradualmente per evitare l'accumulo.

  • Utilizzare l'aerazione intermittente (ridurre l'aerazione di notte).

  • Dopo 24–48 ore, aumentare il flusso in ingresso e controllare il DO (mantenere 1,5–2,0 mg/L).

  • Funzionamento completo raggiungibile in ~7 giorni.

2. Coltivazione del biofilm

(1) Coltivazione statica

  • Fango di semina (10% del volume del reattore) + nutrienti (C:N:P = 100:5:1).

  • Aerazione alternata (1 ora) e periodi statici (2–4 ore).

  • Dopo 4–5 giorni, inizia l'alimentazione continua a basso flusso.

(2) Coltivazione dinamica

  • Dopo ~6 giorni, passare al flusso continuo (DO: 2–4 mg/L).

  • I protozoi (ad esempio, amebe, Vorticella) compaiono in 15–20 giorni.

  • Il biofilm maturo (rotiferi/nematodi) si forma in ~20 giorni.

3. Acclimatazione del biofilm

  • Regolare i parametri (DO: 2–3 mg/L, aerazione ≥5 ore/giorno).

  • Spessore del biofilm target: 0,2–0,5 mm.

  • Monitorare fino a quando BOD, COD, SS dell'effluente non soddisfano gli standard.

V. Problemi comuni di ingegneria MBBR

1. Tempo di formazione del biofilm in inverno?

  • Biofilm visibile: 7 giorni.

  • Conformità dell'effluente: <30 giorni.Piena maturità: >1 anno (dopo l'adattamento stagionale).

  • 2. Necessità di bio-aumento?

Generalmente non necessario (l'arricchimento naturale è sufficiente).

  • Gli inoculi specializzati possono aiutare per le acque reflue industriali/refrattarie.

  • 3. Richiede controlavaggio?

No: il biofilm si stacca naturalmente a causa dell'invecchiamento/rinnovo.

  • 4. Nucleo dell'MBBR?

Supporti + Fluidizzazione.

  • Forma ottimale del supporto: cilindri piatti (miglior equilibrio tra prestazioni/durata).

  • 5. Rapporto di riempimento massimo?

Zona aerobica: ≤60%; Zona anossica: ≤50%.

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