Appunti Tecniche di bonifica ambientale

BILANCIO DI MATERIA

IN - OUT + GEN = ACC

Reattore a Mescolamento Perfetto

• CSTR - CONTINUO
• BSTR - DISCONTINUO (BATCH)

CSTR:

C₀ C_OUT

C = C_OUT

τ = V / Q

(Q ⋅ C₀) - (Q ⋅ C) + (ϕ ⋅ V) = 0

BSTR:

• IN = 0
• OUT = 0
• V = COST
• GEN = ACC

dC/dt = M

M = VELOCITÀ DI REAZIONE CHIMICA - DIPENDE DA CONCENTRAZIONE

ORDINE DELLA REAZIONE

λ = k ⋅ C^N

λ = K VELOCITÀ COSTANTE

λ = K ⋅ C VELOCITÀ CALA CON C

M = k ⋅ C / K + C

CSTR

Ordine 0

C = C_IN - k * τ

CSTR

Ordine 1

C = C_IN / 1 + k * τ

BSTR - "Batch"

Ordine 0

C = C_IN - k * τ

BSTR - "Batch"

C = C_IN * e^{-k * τ}

Invertire se produzione

VALORI TIPICI

θ_c = ETÀ DEL FANGO = 3-15 giorni

Τ = TEMPO DI RITENZIONE IDRICA = 4-8 h

X = CONCENTRAZIONE FANGO (BIO-MASSA) (Θ) = 3 Avg [SST/L]

SYI = SLUDGE VOLUME INDEX = SEDIMENTABILITÀ DEL FANGO = V/X = 70-750 [ml/g]

CONCENTRAZIONE (O₂) MAX IN INGRESSO = 6-7 [mg/L]

INDICE BIOTICO DEL FANGO = QUALITÀ DEL FANGO = 1-10

PROBLEMATICHE SEDIMENTATORE

1. BULKING — FANGO NON SEDIMENTA — DOMINANZA SPECI FILAMENTOSE
2. RAISING — FANGO SEDIMENTA MA FIOCCHI TORNANO A GALLA — DENITRIFICAZIONE CREA GAS
3. FORMAZIONE DI SCHIUME — MICROORGANISMI GENERE (NOCARDIA)

SOLUZIONE PROBLEMI

1. DISINFEZIONE PARZIALE (CLORAZIONE) + PRELIEVO FANGHI DA VASCA SECONDARIA
2. TENERE SOTTO CONTROLLO NITRATI (LAVORARE CON CARICO DEL FANGO ALTO PER INIBIRE AUTOTROFI) RIMUOVERE PRIMA AZOTO
3. DISINFEZIONE PARZIALE

TEST RESPIROMETRICI

VELOCITÀ DI CONSUMO (O₂) ⇒ PROPORZIONALE ALL'ATTIVITA'

O₂ CONSUMATO = PENDENZA RETTA = OUR

OUR = 5 OUR X 933,7 * min

SPECIFIC OXYGEN UPTAKE RATE = CONCENTRAZIONE BIOMASSA MICROBIICA

Q: Portata

Q_m: Portata fanghi di supero

T_R: Tempo di residenza idraulico

T_C: Tempo di residenza cellule = Età del fango

BOD: Domanda biologica di ossigeno

COD: Domanda chimica di ossigeno

TOC: Contenuto di carbonio organico

TKN: Contenuto di azoto

X: Concentrazione della biomassa microbica

S_O: Concentrazione del substrato

µ: Capacità di crescita microbica

µ_max: Capacità massima di crescita microbica

K_S: Parametro di Monod

λ₁: Velocità di crescita cellulare

SVI: Sedimentabilità del fango

CF: Carico del fango = Carbonio organico Se troppo alto nitrificanti inibiti biomassa

OUR: Velocità di consumo ossigeno

SOUR: Velocità specifica di consumo ossigeno = OUR/X

NO_x: Nitriti e nitrati

AUR: Capacità di ossidare azoto ammoniacale (attività nitrificanti)

NUR: Capacità di ridurre azoto (attività denitrificanti)

PTM: Pressione trans membrana

EH: Potenziale di ossido-riduzione

RB: Velocità biodegradazione

R_O: Velocità di consumo ossigeno

RC: Velocità di reazione chimica