Durante le fasi di Alimentazione (fase 1), l’influente
viene inviato al reattore, dove si miscela con la biomassa residua dal
precedente ciclo. La determinazione del volume iniziale, cioè del
volume di liquame presente in vasca all’inizio della fase di
alimentazione, dipende da diversi fattori, tra cui principalmente la
sedimentabilità del fanghi, la concentrazione di biomassa ed il
tempo di ritenzione idraulica. Il volume utile occupato dal liquame in
ingresso può variare sino al 40-50 % del volume totale.
Ciò significa che il liquame si diluisce e si equalizza in un
volume iniziale di “mixed liquor” pari al 50-60% del volume
totale.
Durante il periodo di riempimento è possibile prevedere diverse
fasi operative, alternative o effettuate in serie. Si può
effettuare l’alimentazione in condizioni di calma o operando una
semplice miscelazione o combinando la miscelazione con la aerazione. Per
poter attuare in modo efficace tali strategie operative è
necessario disporre di un sistema di aerazione e miscelazione
estremamente flessibile per poter passare dalla semplice miscelazione
alla aerazione a diversi livelli di intensità.
Al raggiungimento del livello massimo programmato, le fasi di
miscelazione-aerazione avviate nel periodo di alimentazione vengono
completate nel periodo di Reazione (fase 2). Come nel periodo di
alimentazione, anche nella fasi di reazione possono alternarsi fasi
anaerobiche, anossiche ed aerate, operando opportunamente sul sistema di
aerazione. Questo determina due fasi distinte di degradazione che
possono interessare microrganismi ed enzimi diversi, che interferiscono
tra loro rendendo efficace il trattamento depurativo, senza generare
effetti collaterali quali il bulking che generalmente tende a comparire
in determinate condizioni nei sistemi di trattamento tradizionali.
L’adozione di un processo batch provoca una concentrazione di
substrato nel reattore mediamente più alta che in un processo
continuo a fasi perfettamente miscelata (CSTR) e conseguentemente la
velocità media di rimozione del substrato risulterà
più alta.
In altre parole, più è alta la concentrazione di substrato
(inquinante) nel reattore biologico, maggiore risultano le
velocità di degradazione del substrato stesso. Terminata tale
fase, inizia la fase di sedimentazione (fase 3), che si realizza
disattivando i sistemi di aerazione miscelazione, per cui la situazione
di quiete all’interno della vasca di ossidazione determina la
precipitazione dei fanghi attivi sul fondo della vasca lasciando in
superficie l’acqua depurata.
Al termine della sedimentazione si procede allo scarico del liquame
chiarificato (fase 4).
Il meccanismo di scarico della vasca è uno dei punti più
delicati dell’impianto, in quanto è necessario garantire la
buona qualità dell’effluente evitando lo scarico di
biomassa o il trascinamento di solidi sospesi.
L’allontanamento del fango di supero può essere effettuato
in concomitanza alla sedimentazione, anche se spesso viene rimandato al
periodo di attesa.
Il controllo del sistema è completamente automatizzato, mediante
un apposito quadro di automazione e controllo che gestisce la durata
delle varie fasi di trattamento in relazione ai livelli in vasca ed il
funzionamento di tutte le apparecchiature elettromeccaniche
(compressori, mixer, pompe di alimentazione, pompe di spurgo dei fanghi
e pompe di scarico dell’effluente depurato).