Depurazione di reflui civili con tecnolgia rotating belt filtration (RBF) e membrane areated biofilm reactor (MABR) : monitoraggio e analisi di un impianto pilota

Regarding the collection and purification of water, the current situation in Italy, and particularly in the Liguria region, is such that the collection plants are not consistently implemented across the region and thus do not function adequately. There is increasing interest, on the part of the scientific community and the plants’ directors, in plants which are self-sustainable in terms of energy consumption. They are also interested in the reduction of operation costs using new technologies that require a lower amount of oxygen than traditional systems, while producing biogas. The aim of this thesis is to monitor and process the performance of a pilot plant consisting of two innovative technologies: an alternative principal treatment RBF (Rotation Belt Filtration) with Salsnes filters, followed by a biological treatment MABR (Membrane Aerated Biofilm Reactor) with ZeeLung membranes. The pilot plant, supplied and engineered by General Electric Water and Process Technologies (GE), was located at the Purifier of Borghetto Santo Spirito (SV). The plant was studied for four months (from April to July), during which sampling and field analysis took place on a biweekly basis, alongside observations in the laboratory that included analytical, respirometric and methane production tests. Finally, the test results were processed and analysed, to better understand the efficiency of removing these technologies and the metabolism of the bacteria involved in the process, under different operating conditions. The potential production of methane by anaerobic digestion was also observed. This study demonstrates how proven technologies can be used for civil waste purification due to the observed efficiency of the pollutant-removal process, as well as the potential for producing methane through anaerobic digestion from the obtained waste sample.

La situazione italiana e in particolare quella Ligure presenta un elevato deficit per quanto concerne la diffusione e la copertura dei sistemi di raccolta e depurazione. Si evidenzia inoltre un crescente interesse sia da parte della comunità scientifica, che da parte dei gestori degli impianti verso l’autosostenibilità energetica e la riduzione dei costi di gestione attraverso l’utilizzo di nuove tecnologie, che necessitino di una quantità di ossigeno inferiore rispetto ai sistemi tradizionali, in parallelo alla produzione di biogas. L’obbiettivo del presente lavoro è il monitoraggio e l’elaborazione dei risultati di funzionamento di un impianto pilota caratterizzato da due tecnologie depurative innovative: trattamento primario Rotation Belt Filtration (RBF) con filtro Salsnes, seguito da trattamento biologico Membrane Aerated Biofilm Reactor (MABR) con membrane ZeeLung, L’impianto pilota, fornito e ingegnerizzato da General Electric Water & Process Technologies (GE), è stato posizionato presso il Depuratore di Borghetto Santo Spirito (SV). L’impianto è stato seguito per una durata di 4 mesi (da aprile a luglio), periodo nel quale sono state svolte attività di campionamento e analisi in campo con cadenza bisettimanale, in parallelo all’attività di laboratorio che ha compreso prove analitiche, respirometriche e prove di produzione del metano. Al termine delle attività elencate i valori ottenuti sono stati elaborati ed analizzati al fine di conoscere i rendimenti di rimozione delle tecnologie in esame e il metabolismo delle attività batteriche coinvolte, a diverse condizioni operative e la potenziale produzione di metano da digestione anaerobica. Questo studio mostra la possibilità dell’utilizzo delle tecnologie testate per la depurazione di refluo civile grazie agli elevati rendimenti di rimozione delle sostanze inquinanti riscontrati e la possibilità di produzione di metano da digestione anaerobica dai fanghi ottenuti.