ANITA™ Mox

I processi ANITA^TM Mox - MBBR (reattore biologico a letto mobile) e HYBAS™ (IFAS - Integrated Fixed Film Activated Sludge) sono tecnologie di deammonificazione mono-stadio in cui è possibile rimuovere più del 90% di ammoniaca e il 75-85% dell'azoto totale. I processi raggiungono queste rimozioni senza l'aggiunta di una fonte di carbonio esterna e con consumi energetici notevolmente inferiori rispetto al processo di nitrificazione-denitrificazione convenzionale.

Il principio

Il processo ANITA ™ Mox avviene in 2 fasi: nitritazione aerobica e ossidazione anossica dell'ammoniaca con batteri anammox. 

Le due reazioni avvengono contemporaneamente nel biofilm, grazie alla formazione di due strati distinti: nitritazione (aerobica) nello strato esterno del biofilm, anammox (anossico) nello strato interno.

Il processo complessivo avviene in continuo all'interno di un singolo reattore MBBR. Alcune condizioni specifiche di processo (pH, temperatura, livello di ossigeno) vengono controllate all'interno del reattore per consentire ai batteri di crescere come biofilm sui supporti (carriers) di tipo AnoxKaldnes. Tutti i vantaggi della consolidata tecnologia MBBR sono applicabili ad ANITA™ Mox, inclusa la conservazione della biomassa anammox a crescita lenta all´interno del reattore, un processo stabile e robusto e un ingombro ridotto.

I vantaggi IFAS

La tecnologia IFAS (Integrated Fixed Film Activated Sludge), ovvero l´utilizzo di supporti sospesi all'interno di un processo convenzionale a fanghi attivi, rappresenta una variante del processo MBBR consolidata da oltre 20 anni. L'applicazione del concetto di processo ibrido al processo ANITA™ Mox ha dimostrato vantaggi significativi.

Come con qualsiasi sistema IFAS la biomassa in sospensione viene trattenuta e ricircolata nel sistema utilizzando un sedimentatore. In questa configurazione la fase di nitritazione del processo ANITA™Mox, ovvero di conversione dell'ammoniaca a nitrito, viene spostata dal biofilm verso la fase della biomassa in sospensione. La produzione di nitriti si e´ dimostrata essere lo step limitante le cinetiche dei processi anammox e quindi, spostando questa fase in sospensione, si aumentano i tassi di rimozione complessivi del processo anammox.

I vantaggi includono:

• I tassi di rimozione volumetrici dell'azoto sono 2-2.5 volte superiori rispetto alle configurazioni tradizionali, riducendo ulteriormente l'ingombro
• Consumi energetici ulteriormente ridotti  
• Migliore gestione del contenuto di COD in ingresso grazie alla separazione tra biomassa in sospensione e anammox sul biofilm
• Possibilità di raggiungere concentrazioni più stringenti di ammoniaca in uscita dal reattore 

Trattamento delle acque di rigetto

Un'elevata concentrazione di ammoniaca, associata ad una bassa concentrazione di COD, sono caratteristiche tipiche delle acque di rigetto provenienti dalla centrifugazione del digestato. Solitamente questa corrente viene rimandata in testa all'impianto di depurazione principale delle acque reflue ed il carico di ammoniaca trattato attraverso processi costosi di nitrificazione/denitrificazione convenzionale.

L'inserimento del processo dedicato ANITA™ Mox all´interno dell´impianto di depurazione garantisce una drastica riduzione del carico di azoto di ritorno sulla linea di trattamento biologico principale. È anche un modo per trattare una parte consistente dell'azoto riducendo i costi energetici e chimici e di incrementare in modo efficiente la capacità di trattamento di un impianto delle acque reflue in sovraccarico.
 

Un elemento chiave: i supporti AnoxKaldnes

Un elemento chiave della tecnologia MBBR sono i supporti del biofilm (carriers) AnoxKaldnes. Questi supporti sono progettati per garantire un'ampia superficie protetta per il biofilm e condizioni ottimali per l'attività biologica.

Tre diversi tipi di supporti sono tra i più adatti per l'uso nel processo ANITA™Mox:

• AnoxK™3, con una superficie specifica protetta di 500 m²/m³
• AnoxK™5, con una superficie specifica protetta di 800 m²/m³
• AnoxK™ChipM, con una superficie specifica protetta di 1.200 m²/m³

Questi supporti, di diverse forme e dimensioni, offrono flessibilità e vantaggi specifici a seconda delle caratteristiche dell'acqua di rigetto in esame e di eventuali volumetrie disponibili da convertire ad ANITA™Mox.

Il concetto di Biofarm

per un rapido avvio di nuovi impianti ANITA™ Mox
Alcuni impianti  ANITA™Mox sono utilizzati come Biofarm dove i supporti AnoxKaldnes colonizzati con batteri anammox possono essere raccolti e utilizzati per l'avvio di nuovi impianti ANITA™ Mox in tutto il mondo. L'utilizzo in avviamento di una piccola percentuale di supporti AnoxKaldnes colonizzati riduce drasticamente la fase di raggiungimento delle condizioni di progetto per nuovi impianti da 9-19 mesi fino a 2-5 mesi.

L´impianto Biofarm AnoxKaldnes operativo presso l´impianto di depurazione acque reflue municipale di Sjölunda a Malmö, Svezia, è stato costruito internamente con un design flessibile per consentire anche continue attività di ricerca e sviluppo relative al processo ANITA™Mox. Quest´impianto permette a Veolia di valutare diversi tipi di supporti, di aerazione e di miscelazione. Il design permette inoltre di studiare diverse modalità di gestione e controllo e di sviluppare e ottimizzare la tecnologia.

• Sistemi di aerazione a bolle medie o fini
• Tre diversi tipi di miscelatori meccanici
• Diversi tipi di supporti AnoxKaldnes

Oltre ad essere stato il primo impianto Biofarm questo impianto ANITA™ Mox è progettato per trattare fino a 200 kg di NH4-N/giorno con una rimozione dell'azoto totale dell'85% e una rimozione dell'ammoniaca del 95%. 

L'impianto è stato avviato con i primi due reattori nell'agosto del 2010 e ha raggiunto la piena capacità di rimozione nel gennaio del 2011.

Vantaggi rispetto

al processo convenzionale di rimozione dell'azoto 

• Nessuna fonte esterna di carbonio necessaria
• Processo compatto
• Risparmio di ossigeno del 60%
• Riduzione della produzione di fanghi
• Processo robusto 
• Processo stabile
• Riduzione delle emissioni di CO2