2025-07-08
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.
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."
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.
(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.
Indicatore chiave: Adesione del biofilm = Area superficiale protetta (dipendente dal progetto) × Densità del biofilm per unità di area (dipendente dal 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.
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.
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.
(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.
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.
Biofilm visibile: 7 giorni.
Conformità dell'effluente: <30 giorni.Piena maturità: >1 anno (dopo l'adattamento stagionale).
2. Necessità di bio-aumento?
Gli inoculi specializzati possono aiutare per le acque reflue industriali/refrattarie.
3. Richiede controlavaggio?
4. Nucleo dell'MBBR?
Forma ottimale del supporto: cilindri piatti (miglior equilibrio tra prestazioni/durata).
5. Rapporto di riempimento massimo?
Invii la vostra indagine direttamente noi