Risposte esame Ingegneria sanitaria e ambientale

Fanghi attivi

I fanghi attivi sono una biomassa batterica attiva in sospensione, solitamente sotto forma di fiocchi. Servono per degradare le sostanze organiche inquinanti in composti più piccoli e meno pericolosi. Gli inquinanti rimossi diventano biomassa batterica sedimentabile.

Bioflocculazione e metabolismo batterico

Ho due fenomeni:

• Bioflocculazione: si generano aggregazioni di particelle sospese. Il processo trasforma l'inquinante da forma non sedimentabile a sedimentabile fiocchi. Avviene anche in assenza di ossigeno in ambienti con basse turbolenze.
• Metabolismo batterico: insieme di reazioni biochimiche effettuate dai batteri che trasformano l'inquinante in CO₂ e prodotti sedimentabili. Serve ossigeno, meglio se turbolenze elevate.

Ossidazione

L'ossidazione è uno stadio fondamentale, e si effettua areazione artificiale per migliorare l'attività dei batteri.

Tipi di batteri

• Batteri saprofiti: rimuovono l'inquinante.
• Batteri filamentosi: influiscono negativamente, opponendosi alla formazione dei fiocchi.

Carico di fango

Il carico di fango è la quantità di materiale biodegradabile disponibile giornalmente a una unità di batteri. Un basso carico implica una minore percentuale di batteri attivi e richiede vasche di areazione più grandi. Il carico di fango è inversamente proporzionale all'età del fango.

L'età del fango non deve essere troppo ridotta per evitare un eccesso di fango di supero, né troppo elevata per evitare un'alta richiesta di ossigeno.

Fabbisogno di ossigeno

Il fabbisogno di ossigeno è la quantità di ossigeno necessaria per garantire la rimozione del BOD5.

Ricircolo del fango

Il ricircolo del fango incrementa la concentrazione del fango e garantisce colonie batteriche già selezionate. I fanghi di supero sono fango inspessito sul fondo della vasca che non viene fatto ricircolare.

Azoto

Dopo il trattamento con i fanghi attivi, rimangono forme disciolte di azoto, che portano alla formazione di alghe. Il rapporto tra azoto organico e azoto ammoniacale è usato per stabilire l'età del refluo. L'azoto organico è trasformato progressivamente in ammoniacale da microrganismi, mentre l'azoto ammoniacale è tossico. Le acque inquinate si individuano dalla presenza di nitrati o alghe. La concentrazione dei nitrati è controllata per un anno, poi ogni quattro anni.

Nitrificazione

La nitrificazione è l'ossidazione dei composti inorganici dell'azoto, svolta da batteri autotrofi che utilizzano carbonio inorganico per la sintesi cellulare. Nitrosomonas trasformano l'ammoniaca in nitriti, mentre Nitrobacter trasformano i nitriti in nitrati. Questo processo consente una buona rimozione dei composti azotati.

Nitrificazione combinata e separata

La popolazione batterica è divisa in due: una nitrificante e una ossidante.

• Nitrificazione combinata: monostadio. Unica vasca in cui si ossida azoto organico e ammoniacale e si rimuove il substrato organico.
• Nitrificazione separata: due stadi.
  • 1^o rimozione del substrato organico con elevato carico di fango. Presenti solo batteri eterotrofi.
  • 2^o nitrificazione con alta presenza di batteri nitrificanti. Oss: ho 2 fasi di sedim.