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Tesi etd-05252012-165125


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
DONZELLI, GABRIELE
URN
etd-05252012-165125
Title
Indagini a scala pilota del processo di nitrificazione e caratterizzazione cinetica della biomassa ammonio ossidante
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE ED IL TERRITORIO
Commissione
relatore Prof. Ceccarini, Alessio
correlatore Prof.ssa Giannarelli, Stefania
tutor Dott. Mori, Gualtiero
tutor Ing. Mannucci, Alberto
Parole chiave
  • bioarricchimento
  • nitrificazione
  • batteri ammonio ossidanti (AOB)
  • costante di semisaturazione
  • rateo massimo di rimozione dell'azoto ammoniacale
Data inizio appello
06/07/2012;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
La rimozione dell’azoto dai reflui urbani negli impianti di trattamento è di fondamentale importanza per evitare conseguenze negative sugli ecosistemi acquatici che ricevono gli scarichi. I batteri responsabili del processo di nitrificazione sono fortemente inibiti a temperature inferiori ai 15°C e per rispettare i limiti di legge sono necessarie elevate età del fango e di conseguenza elevati volumi dei reattori di ossidazione/nitrificazione che comportano maggiori costi sia in fase di costruzione cha in fase di gestione, soprattutto per l’aerazione. Negli impianti che prevedono una fase di digestione anaerobica dei fanghi il surnatante prodotto viene ricircolato a monte dell’impianto andando ad incrementare di circa il 30% il carico di azoto in ingresso e quindi in fase di progettazione è necessaria un’età del fango che tenga conto anche di questo apporto. Andare a trattare il surnatante prima di rimetterlo in testa all’impianto, oltre che eliminare il contributo sul carico in ingresso, permetterebbe di produrre una biomassa autotrofa nitrificante altamente concentrata che potrebbe essere inoculata nel reattore di aerazione principale dell’impianto andando ad aumentare la percentuale di azoto ammoniacale rimosso.<br>Nella nostra sperimentazione abbiamo lavorato con 3 impianti pilota dei quali uno, denominato side-stream, è stato alimentato con un refluo arricchito in ammonio (N_NH4+ = 650 mg/l) per avere caratteristiche simili ad un surnatante prodotto nella fase di digestione anaerobica dei fanghi. Gli altri due impianti, alimentati invece con refluo urbano, sono stati fatti lavorare con una SRT = 2,5 giorni, inferiore a quella necessaria per garantire la rimozione dell’ammonio. Le condizioni operative dei due impianti sono identiche e si differenziano solo per la modalità di separazione solido-liquido; in un impianto, denominato MBR, sono presenti due membrane, mentre nell’altro, denominato CAS, la separazione avviene grazie ad una vasca di sedimentazione.<br>Primo obiettivo del lavoro svolto è stato quello di valutare se in presenza di bioarricchimento, con biomassa prodotta nell’impianto alimentato con il surnatante, negli impianti CAS e MBR si osservano delle differenze nella percentuale di rimozione dell’azoto. Questo per verificare se il metodo di separazione solido-liquido possa influenzare il processo. <br>Secondo obiettivo è stato quello di misurare il rateo massimo di rimozione dell’azoto e la costante di semisaturazione (Kn), mediante prove batch, dei microrganismi presenti nell’impianto MBR e nel side-stream per verificare se al variare delle condizioni operative sia stata selezionata una biomassa con diverse caratteristiche cinetiche. <br>
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