In questa configurazione la membrana è immersa direttamente nel bioreattore, quindi non vi è un continuo ricircolo di retentato. La pressione di transmembrana TMP risulta essere guidata dall’altezza idrostatica del livello del liquido sulla membrana o, nel caso risulti inadeguata, da una pompa di aspirazione ausiliare.
In quanto alla pulizia della membrana essa avviene per scuotimento, tramite un sistema di distribuzione del biogas collocato alla base del reattore (Lew et al.,2009).
c) Filtrazione esterna a membrana sommersa
Questa configurazione rappresenta una combinazione delle due precedenti. La membrana viene immersa in una vasca secondaria e la pulizia avviene per scuotimento tramite biogas e ricircolo del retentato.
Anche nel caso degli AnMBR il fouling rappresenta un problema che condiziona particolarmente l’efficienza del processo. Principalmente per rimediare al problema del fouling si adottano metodi tradizionali come la pulizia fisica e la pulizia chimica, ma ciò comporta un aumento dell’energia necessaria per il processo, un aumento dei costi operativi e una diminuzione della durabilità delle membrane.
Per risolvere i problemi appena menzionati sono stati introdotti vari metodi, come ad esempio l’uso di tecniche ad ultrasuono
(Sui et al.,2008), la vibrazione delle membrane (
Kola et al, 2012) e l’aggiunta di sostanze chimiche o adsorbenti, come il carbone attivo in polvere, per migliorare la filtrabilità e ridurre la concentrazione degli agenti sporcanti
(Park et al.,1999).Come strategia di mitigazione per il fouling in fase di sperimentazione, invece, vi è la combinazione di impianti anaerobici a membrana con i processi elettrochimici (e-AnMBR).
L’integrazione dei processi elettrochimici agli AnMBR, oltre ad assicurare un contenimento della formazione del fouling, ha permesso di ottenere un ulteriore miglioramento della qualità degli effluenti e la produzione di idrogeno, fonte primaria per generare energia.
Conclusioni
Nell’ottica di un processo di depurazione che miri ad uno sviluppo sostenibile, gli impianti MBR rappresentano una tecnologia promettente per il trattamento avanzato delle acque reflue. Nonostante il concetto di bioreattore a membrana anaerobico sia stato introdotto all’incirca trenta anni fa, solo recentemente è stato possibile avere un riscontro in merito alla vasta applicazione nel caso di acque reflue per poter recuperare energia e risorse, soprattutto nel caso di reflui industriali. Questi impianti risultano essere ideali per trattare reflui con un’alta concentrazione di solidi e sostanze organiche, poiché rappresentano una preziosa fonte di energia se trattati con un processo anaerobico.