Studio della formazione del foaming e delle sue influenze sul fouling negli impianti MBR.

Progetto: Research project

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L’applicazione dei sistemi MBR è ancora oggi limitata, a causa di alcuni fattori limitanti che ne condizionano il funzionamento. Tra questi quello che incide maggiormente sul processo è il fenomeno detto fouling della membrana, causato principalmente dai fenomeni di sporcamento provocati prevalentemente dalla caratteristica composizione della sospensione biologica da filtrare. Nel suo complesso, si può affermare che lo sporcamento della membrana è dovuto a due fenomeni fondamentali che possono avere caratteristiche diverse nelle varie fasi di funzionamento dell’impianto e nelle diverse condizioni operative: il deposito di colloidi, soluti, batteri, protozoi e virus all’interno dei pori (secondo un meccanismo di sporcamento interno che viene definito pore blocking) e il deposito superficiale dei fiocchi biologici (definito dal cake deposition che caratterizza lo sporcamento esterno o superficiale sulla membrana). Sebbene i meccanismi di sporcamento siano stati studiati a lungo, in letteratura ci sono numerose e spesso contraddittorie opinioni sull’effettivo ruolo di molti foulants nei sistemi MBR; molti autori infatti assegnano un peso totalmente opposto al ruolo esercitato dai singoli agenti responsabili dello sporcamento. Queste contraddizioni evidenziano la complessità del fenomeno e la difficoltà della sua determinazione. Si aggiunge a tale circostanza che un altro fenomeno che si può formare nei sistemi MBR è foaming biologico, prevalentemente causato dall’eccessiva produzione di EPS (polimeri extracellulari) ma fortemente stabilizzato da microrganismi filamentosi idrofobici e da tensioattivi. Ma a tali fattori è attribuito anche un ruolo non trascurabile nella formazione del fouling: ne consegue che può esserci una relazione causa-effetto tra il fenomeno del roaming e quello del foiling. Una volta condotto lo studio dell’evoluzione e dell’influenza del fouling sul processo di filtrazione in funzione delle variazione di alcuni parametri caratteristici che descrivono la qualità del fango attivo dei sistemi MBR, la ricerca proposta ha per obiettivo lo studio dell’interazione tra roaming e fouling. In particolare si cercherà di ottenere una relazione tra aumento del foaming e aumento del fouling sulla base delle misure degli EPS estratti dal fango biologico. Stante l’intrinseca relazione tra l’aumento di EPS e quello del fouling ed eventualmente del foaming, sarà interessante definire le possibili misure di intervento mirate alla riduzione degli EPS stessi e quindi dei fenomeni potenzialmente sviluppabili. Contestualmente si verificherà se, in parte, lo stato fisiologico e la presenza di microrganismi filamentosi e di tensioattivi siano anch’esse cause della formazione di tali fenomeni, ed in questo caso si valuteranno le condizioni operative e gestionali che favoriscono tale formazione. La schiuma, infine, sarà testata attraverso i metodi e test specifici che permetteranno di caratterizzare qualitativamente e quantitativamente la matrice interessata; contemporaneamente sarà valutata all’applicabilità dei test specifici di schiumeggiamento per lo studio e l’analisi della schiuma dei sistemi MBR in quanto essi ad oggi sono stati applicati solo ai sistemi convenzionali. La sperimentazione verrà condotta su impianti pilota MBR configurati secondo differenti soluzioni impiantistiche ed equipaggiati con differenti moduli di membrane. Il refluo utilizzato per la sperimentazione sarà reale e verrà prelevato a monte delle vasche di sedimentazione primaria di un impianto di depurazione municipale. Tuttavia potranno essere utilizzati anche reflui industriali o misti (civili e industriali) al fine di analizzare una più ampia casistica di condizioni operative. I risultati conseguiti permetteranno di migliorare gli interventi e le scelte dei gestori fornendo, contemporaneamente, risultati di rilevante interesse teorico e scientifico. Il programma sperimentale proposto permetter
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/12 → …

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