Impianto di depurazione biologico CAS

Impianto schema convenzionale a fanghi attivi CAS

Il ruolo principale che i microrganismi hanno nel processo biologico è la conversione sostanza organica disciolta e particellare, misurata come domanda biochimica di ossigeno (BOD), nella massa cellulare. 

In un processo di fanghi attivi convenzionale, i microrganismi usano ossigeno per abbattere i rifiuti in modo che possano essere utilizzati come cibo per la loro crescita e sopravvivenza. I microrganismi utilizzano in presenza di ossigeno ciò che assimilano per la crescita e la riproduzione, con un conseguente aumento di massa cellulare (concentrazione MLSS). Questa è conosciuta come la fase di crescita, in cui il cibo in eccesso (BOD) è disponibile per consentire una crescita ottimale delle cellule batteriche con l’assorbimento di ossigeno. 

Un impianto a fanghi attivi dipende quindi dal tipo di batteri operanti e dal tempo che viene loro lasciato per degradare il substrato.
I microrganismi usano ossigeno per la crescita di nuove cellule e per la propria sopravvivenza, o respirazione endogena. Inoltre l’ossigeno viene consumato in tutti i processi di ossidazione, in particolare nella Nitrificazione dell’Ammonio e nella Nitrificazione di Sintesi (quota parte di azoto che viene utilizzata nel processo assimilativo della matrice carboniosa).

Il parametro di dimensionamento dei sistemi a fanghi attivi è il carico del fango Cf, che in inglese è più intuitivamente detto Food Mass ratio F/M, ovvero il rapporto tra il nutrimento e la biomassa presente nel reattore biologico. Si distinguono gli impianti in basso e alto carico.

La scelta del carico influenza sia la selezione delle specie batteriche componenti la biomassa, quindi i processi biologici nel reattore, sia l’età del fango.

Man mano che il cibo (BOD) viene utilizzato, la crescita diminuisce (fase di crescita in declino) e i batteri vanno a regime. Questa è nota come fase stazionaria. 

Quando il cibo (BOD) viene esaurito o diminuisce nel tempo a livelli molto bassi, i microrganismi utilizzano come cibo ciò che è immagazzinato nelle loro cellule e lentamente iniziano a morire. La massa cellulare (MLSS) diminuirà. Questa è nota come Fase endogena.