Le acque reflue contengono in genere una grande quantità di nutrienti, in particolare il fosforo, che possono rappresentare una minaccia dannosa per le infrastrutture e l’ambiente, causando problemi come l’eutrofizzazione nei corpi idrici e l’accumulo di struvite nei sistemi meccanici.
Per rimuoverla dalle acque reflue deve essere convertita in una forma solida e poi separata dal liquido che può essere realizzato chimicamente o biologicamente. Quando vengono rimossi e recuperati, gli impianti di trattamento delle acque reflue possono migliorare la qualità degli effluenti, soddisfare i rigidi limiti di scarico e convertire il fosforo scartato in un fertilizzante ecologico necessario per la coltivazione degli alimenti.
Rimozione del fosforo: chimica o biologica
Per rimuovere il fosforo dalle acque reflue, il fosforo disciolto deve essere prima convertito in una forma che possa essere separata dal flusso di liquido. Ciò può essere ottenuto attraverso la rimozione del fosforo chimico o biologico, a seconda degli obiettivi di trattamento, delle infrastrutture esistenti, delle caratteristiche delle acque reflue e dei requisiti locali.
La rimozione biologica del fosforo può offrire un approccio efficiente utilizzando microrganismi naturali per catturare il fosforo nel processo di trattamento.
Rimozione migliorata del fosforo biologico (EBPR)
L’EBPR è l’assorbimento biologico del fosforo da parte di microrganismi selezionati chiamati organismi accumulatori di fosforo (PAO). Mentre l’assorbimento effettivo del fosforo avviene in un ambiente aerobico, le PAO devono prima essere condizionate dall’esposizione agli acidi grassi volatili (VFA) in un ambiente anaerobico. Le PAO conservano il cibo in condizioni anaerobiche e quindi lo elaborano una volta in condizioni aerobiche. Il cibo preferito per le PAO è il VFA.
Come funziona EBPR
- Fase anaerobica: Le PAO sono esposte agli acidi grassi volatili (VFA) in condizioni anaerobiche. I microrganismi raccolgono i VFA e li immagazzinano come riserva interna di cibo ed energia.
- Fase aerobica: In condizioni aerobiche, le PAO metabolizzano gli alimenti immagazzinati e assorbono il fosforo dalle acque reflue.
- Rimozione del fosforo: La biomassa ricca di fosforo viene successivamente separata dall’acqua trattata attraverso la rimozione dei solidi, eliminando il fosforo dal flusso delle acque reflue.
Perché i VFA sono essenziali per prestazioni EBPR efficaci
Per ridurre la necessità di aggiunte di carbonio o sostanze chimiche, gli impianti con VFA in ingresso insufficiente per una rimozione efficace del fosforo possono incoraggiare una produzione aggiuntiva di VFA attraverso la fermentazione. Un selettore anaerobico fornisce un ambiente ottimale per l’assorbimento di VFA da parte delle PAO, ma le PAO costituiscono un piccolo sottogruppo della popolazione batterica nei solidi in sospensione di liquori misti (MLSS). Il resto dei batteri fermenta i composti organici per ottenere cibo ed energia. Questi batteri docenti non consumano VFA; scompongono composti organici solubili complessi formando VFA, consentendo ai PAO di assumere VFA addizionale e rilasciare fosforo. Pertanto, il selettore anaerobico o il serbatoio di fermentazione in un impianto EBPR condiziona contemporaneamente le PAO e fornisce un ambiente per la fermentazione aggiuntiva di sostanze organiche solubili a VFA.
Soluzioni comprovate per la mitigazione del fosforo
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La gestione del fosforo può contribuire a un’economia circolare futura
