Metodi di studio del fouling in impianti MBR e strategie di riduzione

Nell’ambito dei trattamenti delle acque reflue i bioreattori a membrana (MBR) presentano diversi vantaggi rispetto ai processi a fanghi attivi convenzionali divenendo un’opzione efficace per molte applicazioni civili ed industriali. Tuttavia il fouling di membrana e le sue conseguenze in termini di manutenzione e costi operativi ne limitano l’applicazione su vasta scala. Il presente lavoro nasce nell’intento di fornire una miglior comprensione del fenomeno introducendo e studiando dei metodi sperimentali poi adottati per verificare l’efficacia di due tipologie di flux enhancers, prodotti utilizzati nell’ambito delle strategie di controllo del fouling. In una prima fase, vengono confrontate due diverse procedure flux step per la misura del flusso critico: una standard ed una modificata con l’aggiunta di un’interruzione della filtrazione fra un ciclo e l’altro della prova. I risultati di quest’ultima hanno mostrato un grado di reversibilità della pressione transmembrana (TMP) maggiore. In una seconda parte del lavoro è stata condotta una campagna di jar test per il confronto di due flux enhancers: un policloruro di alluminio ed una poliammina quaternaria. Il confronto fra i due prodotti è stato condotto in termini degli effetti sulla filtrabilità del fango (Specific Resistance to Filtration, SRF, Modified Fouling Index, MFI), sulla propensione al fouling e sulla qualità dell’effluente filtrato. In merito alla propensione al fouling oltre al flusso critico sono stati introdotti due parametri aggregati, il fattore di irreversibilità della prova ed il fattore di compressibilità. I risultati ottenuti per i due prodotti sono simili, sia per la riduzione del fouling, sia per il miglioramento della qualità dell’effluente. Inoltre tali risultati trovano riscontro con i dati relativi ai parametri di filtrabilità, di consolidato utilizzo, fatto questo che valida i parametri di propensione individuati. Tuttavia, è stata riscontrata una diminuzione del pH non trascurabile in seguito al dosaggio del policloruro di alluminio, fatto che ne pregiudica l’utilizzo su larga scala a causa del rischio di inibizione dell’attività batterica.