Le aziende municipali di gestione e trattamento delle acque reflue sono sottoposte a una pressione crescente. La crescita demografica, l'aumento dei carichi sulle infrastrutture di trattamento delle acque reflue esistenti e normative ambientali e in materia di sostenibilità sempre più rigorose (ad es. la Direttiva UE 2024/3019), insieme alle richieste di neutralità energetica e di mitigazione dei gas serra (GHG), sono alcuni dei problemi significativi che il settore sta affrontando.
La sfida principale è come incrementare la capacità di trattamento biologico dell’impianto senza aumentare l'impronta operativa, l'impronta di carbonio e il consumo energetico.
Convenzionalmente, quando gli impianti necessitano di maggiore capacità, la risposta è costruire più serbatoi bioreattori o aumentare la concentrazione di solidi sospesi nel liquame misto (MLSS). Entrambi gli approcci presentano limitazioni significative. La costruzione di nuovi serbatoi richiede importanti investimenti di capitale, richiede tempo e aumenta l'impronta di carbonio. D'altra parte, l'aumento del MLSS genera un carico solido maggiore sui sedimentatori finali, il che influisce sulla capacità idraulica dell'impianto. Riduce inoltre drasticamente l'efficienza di trasferimento dell'ossigeno, facendo aumentare la domanda di energia.
L'intensificazione biologica adotta un approccio più intelligente. Aggiornando la fase biologica con processi microbici avanzati, consente agli impianti esistenti di gestire carichi più elevati, migliorare la rimozione dei nutrienti e operare in modo efficiente all'interno della loro attuale impronta fisica.
Tra le tecnologie che consentono questo passaggio c'è il reattore a biofilm aerato a membrana (MABR) ZeeLung. Per gli operatori e chi gestisce l'impianto, il vantaggio più grande è la semplicità: le cassette ZeeLung vengono installate direttamente nei serbatoi esistenti, il che significa che non c'è bisogno di modifiche strutturali e nessuna interruzione delle operazioni dell'impianto esistente.
Come funziona?
ZeeLung MABR offre un'intensificazione del processo altamente efficiente attraverso quattro passaggi chiave:
Vantaggi chiave
Con ZeeLung, è possibile ottenere fino al 50% in più di capacità di trattamento biologico all'interno dello stesso volume del serbatoio. La tecnologia offre inoltre una riduzione fino a 4 volte del consumo energetico per l'aerazione, riducendo al contempo le emissioni di gas serra e N₂O.
🔷 Maggiore capacità di trattamento senza nuove opere civili.
🔷 Consumo energetico notevolmente ridotto: la diffusione molecolare dell'ossigeno e l'abilitazione della nitrificazione a un'età dei fanghi inferiore comportano un risparmio energetico di aerazione fino al 75% e un possibile aumento del potenziale di biogas dei biosolidi.
🔷 Costi operativi inferiori grazie alla ridotta domanda di elettricità.
🔷 Riduzioni delle emissioni di gas serra e N₂O a supporto degli obiettivi di neutralità delle emissioni di carbonio.
🔷 Prestazioni resilienti durante le variazioni di carico e le mutevoli caratteristiche delle acque reflue.
🔷 Implementazione a basso rischio con rapida implementazione e nessuna interruzione operativa.
La potenza della combinazione di queste tecnologie è chiaramente dimostrata presso l'impianto di trattamento delle acque reflue di Bolton nel Regno Unito, che serve una popolazione equivalente di circa 446.000 abitanti.
Di fronte a un nuovo e rigoroso limite di ammoniaca nell'effluente di 2 mg/L, l'impianto a fanghi attivi convenzionale esistente da 151 MLD necessitava di un'espansione della capacità del 15% e di maggiori capacità di nitrificazione.
Invece di costruire nuove e costose infrastrutture, l'azienda ha scelto un percorso di intensificazione biologica. Le cassette ZeeLung sono state installate nei bioreattori esistenti per aumentare la capacità di nitrificazione e garantire la conformità. Contemporaneamente, è stata implementata la densificazione zeeDENSE per migliorare la sedimentazione dei solidi e aumentare la capacità dei chiarificatori.
Il risultato? Un'espansione della capacità del 15% e prestazioni dell'ammoniaca stabili e migliorate, ottenute interamente all'interno dell'impronta esistente e fornite in un breve lasso di tempo mentre l'impianto continuava a funzionare.
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Mentre l'Europa accelera verso attività di trattamento acque a impatto climatico zero, le tecnologie che aumentano contemporaneamente la capacità e riducono il consumo di energia sono imperative. L'intensificazione biologica non è più un concetto emergente: è un approccio pratico e collaudato. Con ZeeLung MABR e zeeDENSE, puoi modernizzare il tuo impianto a fanghi attivi in un modo che sia economicamente e ambientalmente sostenibile, offrendo una semplice strategia per soddisfare i requisiti normativi attuali e futuri.
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