Per prima cosa devi capire cos'è un filtro biologico. Quindi, un biofiltro è un serbatoio speciale che fornisce la filtrazione delle acque reflue attraverso uno speciale materiale di alimentazione ricoperto da un film biologico costituito da colonie di vari microrganismi.

Va notato che la ventilazione continua aria atmosferica attraverso il caricamento del filtro è possibile a causa della differenza di temperatura tra acque reflue e aria. In questo modo viene garantito il livello di concentrazione di ossigeno necessario per l'attività vitale dei microrganismi.

Cosa sono i biofiltri?

Uno dei componenti più importanti di un biofiltro può essere considerato una materia prima per mangimi. A seconda della tipologia, tutti i biofiltri per il trattamento delle acque reflue possono essere suddivisi in:

1. Filtri a carico volumetrico (sono caratterizzati dall'uso diffuso di pietrisco di rocce durevoli, ciottoli, scorie e argilla espansa);

2. Filtri con carico aereo (in questo caso è necessario utilizzare plastiche in grado di resistere a temperature di 6-30 gradi Celsius senza perdere la loro resistenza).

Inoltre, i biofiltri possono essere classificati in:

1. A due stadi, in grado di fornire un elevato grado di pulizia delle acque reflue quando è impossibile aumentare l'altezza del dispositivo;

2. Biofiltri con filtrazione a goccia. Sebbene abbiano una bassa produttività, è questo tipo in grado di fornire una purificazione dell'acqua completa.

Tutti i biofiltri, indipendentemente dal loro design, sono caratterizzati dalla presenza dei seguenti componenti:

1. Carico del filtro, che è anche il corpo del filtro. È costituito da pietrisco, argilla espansa, ghiaia, scorie e plastica. Solitamente viene posto in un'apposita vasca, le cui pareti sono sia permeabili che impermeabili;

2. Un dispositivo di distribuzione dell'acqua che assicuri un'irrigazione uniforme della superficie di carico del filtro biologico con le acque reflue;

3. Dispositivo di drenaggio, con l'aiuto del quale vengono rimosse le acque reflue;

4. Un dispositivo di distribuzione dell'aria che garantisce l'ingresso ininterrotto dei flussi d'aria nel sistema di biofiltri, con la partecipazione del quale avviene il processo di ossidazione.

Inoltre, bisogna dire qualche parola sul biofilm, che contribuisce alla decomposizione delle sostanze organiche per il loro ulteriore utilizzo come ulteriore fonte di energia e nutrimento. Durante l'ulteriore funzionamento del biofiltro, il biofilm morto esfolia, viene lavato via dalle acque reflue correnti e successivamente viene rimosso dall'apparecchiatura di trattamento delle acque reflue. Per garantire il carico del biofiltro, si consiglia l'uso di materiali caratterizzati da elevata porosità, bassa densità ed elevata superficie specifica. Questi includono principalmente pietrisco, scorie, argilla espansa, ghiaia, metallo e varie reti di plastica, che di solito vengono arrotolate in rotoli speciali. Va inoltre notato che le funzioni del biofilm sono identiche a quelle dei fanghi attivi: assorbe ed elabora con successo le sostanze biologiche nelle acque reflue.

Il meccanismo d'azione del biofiltro

Dopo che le acque reflue hanno superato il trattamento meccanico primario nel pozzetto, dove vengono rimosse le frazioni pesanti di inquinanti, entrano nella sezione di trattamento biologico. Si effettua come segue: l'acqua contaminata, passando attraverso il carico del filtro, lascia su di essa tutte le impurità che non potrebbero formare un precipitato a livello del chiarificatore primario. Inoltre, su di esso rimangono varie sostanze organiche colloidali e disciolte, che vengono assorbite dal film biologico.

Inoltre, le colonie di microrganismi che si nutrono di sostanze di origine organica ricevono una nuova fonte di energia per continuare la loro vita. Parte della materia organica sarà utilizzata dai microrganismi come materiale per aumentarne il numero. Ciò garantisce sia il trattamento delle acque reflue che un aumento del numero di microrganismi nella colonia. L'ossigeno, senza il quale questo processo biochimico è impossibile, entra nel carico mediante la ventilazione naturale e artificiale del filtro.

I seguenti fattori influenzano l'efficienza del trattamento delle acque reflue mediante un biofiltro:

• Domanda biologica di ossigeno (BOD) delle acque reflue che vengono trattate;
• La natura dell'inquinamento delle sostanze;
• La velocità delle reazioni ossidative;
• L'intensità della respirazione dei microrganismi;
• Lo spessore del biofilm utilizzato;
• La composizione delle sostanze che vivono nel biofilm;
• La temperatura dell'acqua di scarico che passa attraverso il biofiltro.

Biofiltri a goccia

Questo tipo di biofiltro è caratterizzato dal fatto che le acque reflue vengono fornite sotto forma di gocce o getti. Per garantire la ventilazione dell'aria, è previsto un tetto aperto del filtro delle acque reflue e del drenaggio. Questo tipo di biofiltri è caratterizzato da un basso carico d'acqua.

Il principio di funzionamento dei biofiltri a goccia è il seguente: dopo che l'acqua di scarico è passata attraverso il chiarificatore primario, viene chiarificata ed entra nel dispositivo di distribuzione, dal quale viene periodicamente scaricata sulla superficie del biofiltro. L'acqua filtrata con un biofiltro entra nello scarico, da dove defluisce verso speciali vassoi di uscita situati all'esterno del dispositivo. Successivamente, l'acqua entra nelle vasche di decantazione secondarie, dove il film rimosso viene separato dall'acqua già depurata.

Va notato che se il carico sulla superficie del biofiltro è superiore a quello consentito, la superficie dei biofiltri di questo tipo si insabbia rapidamente, il che porta a un deterioramento delle loro prestazioni. Inoltre, i biofiltri a goccia sono spesso progettati rotondi o forma rettangolare, con pareti solide e doppio fondo. Il fondo superiore è realizzato a forma di griglia e il fondo è solido. La distanza tra i fondi è di 0,6 metri, il che consente agli specialisti di ispezionare periodicamente il dispositivo.

Biofiltri ad alto carico (filtri dell'aria)

La principale differenza tra questo tipo di biofiltri e i biofiltri a goccia risiede principalmente nel maggiore potere ossidante. È principalmente dovuto a un migliore ricambio d'aria e all'incapacità del carico di insabbiare. Ciò si ottiene attraverso l'uso di uno speciale materiale di carico con un indice dimensionale di 40-70 mm, nonché un aumento dell'altezza del carico e della sua idraulica.

Il materiale di caricamento è molto spesso antracite, sabbia, scisto, pomice, il cui diametro delle particelle usuale varia da 4 a 8 millimetri. Nella direzione del flusso delle acque reflue che sono state trattate, i biofiltri sono suddivisi in ascendenti e discendenti. La filtrazione delle acque reflue si ottiene facendo ricircolare una miscela accettabile di acque reflue in entrata e in circolazione, che viene immessa nel biofiltro.

Che cos'è il caricamento piatto utilizzato nei biofiltri?

Innanzitutto, fornisce la portata dei biofiltri, la cui porosità aumenta fino al 70-90%. Va notato che un biofiltro a caricamento piatto viene spesso installato all'interno. Inoltre, molti esperti hanno da tempo stabilito che la qualità dell'acqua purificata utilizzando questo tipo di biofiltro è praticamente uguale alla qualità delle acque reflue trattate, che è stata ottenuta utilizzando impianti speciali che forniscono una completa ossidazione biologica con fanghi attivi.

Questo metodo ha uno svantaggio: la filtrazione delle acque reflue si verifica a causa della necessità di un ricircolo di 20 volte. Ciò è spiegato dal fatto che l'apporto di ossigeno viene effettuato a causa della saturazione del liquido con esso durante il periodo di irrigazione del carico del biofiltro. Va notato che i biofiltri caricati in aereo hanno una maggiore capacità ed efficienza rispetto ad altri tipi di biofiltri.

→ Trattamento delle acque reflue

Classificazione dei biofiltri

Classificazione dei biofiltri

I biofiltri possono funzionare per un trattamento biologico completo e incompleto e sono classificati in base a vari criteri, i principali dei quali sono le caratteristiche del design e il tipo di materiale per mangimi.

In base al tipo di materiale di carico, i biofiltri si dividono in: biofiltri a carico sfuso (ghiaia, scorie, argilla espansa, pietrisco, ecc.) e biofiltri a carico piano (plastica, cemento amianto, ceramica, metallo, tessuti, ecc. ).

I biofiltri a carico sfuso si suddividono nelle seguenti tipologie: - a gocciolamento, aventi una granulometria del materiale di carico di 20-30 mm e un'altezza dello strato di carico di 1-2 m; - molto carico, avente una dimensione del materiale di carico di 40-60 mm e un'altezza dello strato di carico di 2-4 m; - biofiltri di grande altezza (torre), aventi una dimensione del materiale di alimentazione di 60-80 mm e un'altezza dello strato di carico di 8-16 m.

Il materiale di alimentazione sfuso ha una densità di 500-1500 kg/m3 e una porosità del 40-50%.

I biofiltri con carico piatto si suddividono nelle seguenti tipologie: – con carico sfuso duro. Come carico possono essere utilizzati elementi di riempimento in ceramica, plastica e metallo. A seconda del materiale di carico, la sua densità è di 100-600 kg/m3, la porosità è del 70-90%, l'altezza dello strato di carico è di 1-6 m; – con caricamento hard block. È possibile eseguire download di blocchi da vari tipi plastica (ondulato e lenzuola piatte o elementi spaziali), nonché da 'lastre di cemento-amianto. Densità di carico plastica 40-100 kg/m3, porosità 90-97%), altezza strato di carico 2-16 m; - con caricamento morbido o in rotoli, realizzati con reti metalliche, film plastici, tessuti sintetici (nylon, nylon), che vengono montati su telai o impilati in rotoli. La densità di tale carico è di 5-60 kg/m3, la porosità è del 94-99%, l'altezza dello strato di carico è di 3-8 m.

La capacità dei biofiltri dipende dalle caratteristiche progettuali di un particolare tipo di struttura ed è spiegata dal contenuto di biomassa attiva per unità di volume del biofiltro.

Biofiltri con caricamento sfuso (biofiltri a goccia). In un biofiltro a goccia, le acque reflue vengono fornite sotto forma di gocce o getti. La ventilazione naturale dell'aria avviene attraverso la superficie aperta del biofiltro e del drenaggio. Tali biofiltri hanno un basso carico d'acqua - di solito 0,5-2 m3 per 1 m3 di volume di materiale di alimentazione al giorno. I biofiltri a goccia sono apparsi per la prima volta a Salford (Gran Bretagna) nel 1893; sono consigliati per l'uso con una portata di acque reflue non superiore a 1000 m3 / giorno. Sono destinati al trattamento biologico completo delle acque reflue.

Lo schema di funzionamento dei biofiltri a goccia è il seguente. Le acque reflue, chiarificate nelle vasche di decantazione primarie, confluiscono per gravità (o in pressione) all'interno quadri, di cui periodicamente viene versato sulla superficie del biofiltro. L'acqua filtrata attraverso lo spessore del carico passa sistema di drenaggio, e quindi scorre lungo il fondo impermeabile fino ai vassoi di uscita situati all'esterno del biofiltro. L'acqua entra quindi nei chiarificatori secondari, dove il biofilm morto viene separato dall'acqua trattata. Quando il carico di contaminanti organici è maggiore di quello consentito, il materiale di alimentazione si insabbia rapidamente e il funzionamento dei biofiltri a goccia si deteriora notevolmente.

Biofiltri ad alto carico. All'inizio del 20 ° secolo apparvero i biofiltri, che nel nostro paese erano chiamati filtri dell'aria, e all'estero - biofiltri ad alto carico.

Caratteristica distintiva di queste strutture è un potere ossidante maggiore rispetto ai biofiltri a goccia, che è dovuto al minor insabbiamento di tali filtri e al migliore ricambio d'aria al loro interno. Ciò si ottiene grazie alle grandi frazioni del materiale di alimentazione e all'aumento del carico d'acqua di diverse volte. L'elevata velocità delle acque reflue nel biofiltro assicura la costante rimozione delle impurità indisciolte difficilmente ossidabili trattenute e del biofilm morente. L'ossigeno dell'aria che entra nel corpo del biofiltro viene speso principalmente per l'ossidazione biologica di parte dei contaminanti non rimossi dal corpo del biofiltro. I design dei filtri dell'aria sono stati proposti da N.A. Bazyakina e SN Stroganov e nel 1929 furono costruiti presso la stazione biologica di Kozhukhov. Sono destinati al trattamento biologico incompleto e completo delle acque reflue.

Biofiltri a torre. Questi biofiltri hanno un'altezza di 8-16 m e sono utilizzati per impianti di trattamento con capacità fino a 50 mila m3/giorno con terreno favorevole e BOD delle acque reflue trattate di 20-25 mg/l. Nella pratica domestica, non hanno ricevuto distribuzione.

Biofiltri a carico piatto. L'apparizione negli anni '50 del 20 ° secolo di materiali planari a blocchi, morbidi e sfusi ha permesso di aumentare significativamente le prestazioni dei filtri biologici (Fig. 12.3).

Riso. 12.3. Biofiltro con caricamento piatto (di plastica):
1 - custodia realizzata con lastre leggere secondo cornice metallica; 2 - caricamento della plastica; 3 - reticolo; 4 - supporti per pilastri in cemento; 5 - gasdotto di alimentazione; b - irrigatore a getto; 7 - vassoi di uscita

Come si evince dalla tabella, la densità dei materiali di carico planare (12,2–140 kg/m3) è significativamente inferiore a quella della ghiaia tradizionale o pietrisco (1350–1500 kg/m3), il che consente di semplificare e alleggerire le strutture di fondazione e di chiusura dei biofiltri. La porosità dei materiali di carico planare (87-99%) è più del doppio di quella dei carichi volumetrici (40-50%), eliminando la ventilazione forzata e risparmiando una notevole quantità di elettricità. La superficie specifica dei materiali di carico planare è di 80-450 m/m, contro i 50-80 m/m3 dei materiali sfusi. Tuttavia, anche con la stessa superficie specifica, la superficie attiva dei materiali di alimentazione planari è molto più ampia a causa dell'assenza di zone morte formate quando le frazioni del materiale di alimentazione sfuso entrano in contatto.

È stato stabilito che le prestazioni del biofiltro sono fortemente influenzate dalla configurazione del materiale di alimentazione. Nelle materie prime, dove il liquido si muove rigorosamente in verticale su una superficie liscia, il regime idraulico è laminare (dislocatore ideale), e nelle materie prime con una forma superficiale complessa, dove il flusso è deviato verticalmente (Flokor, Plasdek, ecc.) , la modalità di movimento fluido è turbolenta. Secondo scienziati stranieri, la produttività dei materiali di carico complessi, rispetto a quelli lisci (con la stessa superficie specifica e nelle stesse condizioni operative), è superiore del 67%.

I biofiltri hanno una storia secolare del loro uso come ossidanti biologici. Ma dalla fine degli anni '50 il numero delle stazioni di biofiltrazione in costruzione nel nostro Paese, per ragioni soggettive e oggettive, iniziò a diminuire. Tra questi motivi si possono distinguere: edilizia non industriale; mancanza di materiale per stivali; bassa produttività; cambiamento nella composizione delle acque reflue che entrano nel trattamento; inaffidabilità di lavoro a sovraccarichi (particolarmente su inquinamento organico) e parecchi altri. A partire dal numero totale degli ossidanti biologici in fase di progettazione e costruzione, i biofiltri rappresentano non più del 10%.

Tuttavia, in presenza di materiali locali a basso costo e scarsità di energia elettrica, nonché in condizioni del suolo difficili e in zone sismiche, viene data preferenza ai biofiltri. Ad esempio, in Kirghizistan, su 31 impianti di trattamento biologico operativi, 28 sono dotati di biofiltri. Va notato che in un certo numero di industrie (idrolisi-lieviti, alimentari, ecc.), dove le acque reflue hanno una notevole capacità schiumogena, è consigliabile utilizzare biofiltri.

Attualmente, centinaia di stazioni di biofiltrazione costruite operano in una modalità superiore alla loro capacità di progettazione, sia in termini di flusso delle acque reflue che di carichi di inquinamento organico. Il problema della modernizzazione di tali stazioni di biofiltrazione è diventato molto urgente, il che è diventato un incentivo per lo sviluppo di nuove materie prime per mangimi ad alte prestazioni. La conseguenza di ciò è stata l'emergere di nuovi biofiltri con carico piatto. Hanno un'elevata costruzione industriale, inclusa la prefabbricazione di materiale di caricamento a blocchi o un complesso di strutture con una piccola produttività. Sono caratterizzati da un'elevata portata, sia in termini di consumo di acque reflue che di riduzione dell'inquinamento organico, superando di 3-8 volte i corrispondenti indicatori dei biofiltri con carico volumetrico.

Filtro biologico: una struttura in cui le acque reflue vengono filtrate attraverso un materiale di alimentazione ricoperto da un film biologico formato da colonie di microrganismi. Il biofiltro è composto dalle seguenti parti principali:

• a) un carico filtrante (corpo filtrante) costituito da scorie, ghiaia, argilla espansa, pietrisco, plastica, cemento amianto, solitamente posto in una vasca con pareti permeabili o impermeabili;
• b) un dispositivo di distribuzione dell'acqua che assicuri un'irrigazione uniforme della superficie di carico del biofiltro con le acque reflue a brevi intervalli;
• c) un dispositivo di drenaggio per la rimozione dell'acqua filtrata;
• d) un dispositivo di distribuzione dell'aria, attraverso il quale viene fornita l'aria necessaria al processo di ossidazione.

I biofiltri sono serbatoi contenenti un mezzo poroso inerte attraverso il quale le acque reflue filtrano dall'alto verso il basso. La superficie del materiale di carico è ricoperta di biofilm. L'acqua iniziale viene distribuita uniformemente sulla superficie del carico e l'acqua purificata viene raccolta in un vassoio sotto il carico e scaricata in un pozzetto secondario per separarla dal biofilm che viene costantemente lavato via dal materiale di carico.

Per trattenere il biofilm in eccesso, dopo i biofiltri, vengono installati dei chiarificatori secondari, per lo più di tipo verticale. La pellicola in eccesso dalle vasche di decantazione secondaria deve essere regolarmente rimossa nei siti di trattamento o fanghi, altrimenti i sedimenti in decomposizione degradano la qualità dell'acqua trattata. A seconda della modalità di funzionamento del biofiltro (a goccia o ad alto carico), si forma una diversa quantità di biofilm in eccesso: per biofiltri a goccia - 8 g / (persona al giorno), per carico elevato - 28 g / (persona al giorno). Il contenuto di umidità dei fanghi scaricati dal chiarificatore secondario è di circa il 96%.

I biofiltri sono serbatoi in cemento armato o mattoni riempiti con materiale filtrante, che viene posizionato su un fondo forato e irrigato con acque reflue. Per caricare i biofiltri vengono utilizzate scorie, pietrisco, plastica, ecc.. Il trattamento delle acque reflue nei biofiltri avviene sotto l'influenza di microrganismi che abitano la superficie del carico e formano un film biologico. Al contatto del liquido di scarto con questo film, i microrganismi estraggono sostanze organiche dall'acqua, a seguito delle quali le acque reflue vengono purificate.

I processi di ossidazione che si verificano in un biofiltro sono simili a quelli che si verificano in altri impianti di trattamento biologico e principalmente nei campi di irrigazione e di filtrazione. Tuttavia, nel biofiltro questi processi procedono molto più intensamente.

Passando attraverso il carico del biofiltro, l'acqua inquinata lascia al suo interno impurità non disciolte che non si sono depositate nelle vasche di decantazione primaria, nonché sostanze organiche colloidali e disciolte assorbite dal film biologico. I microrganismi che popolano densamente il biofilm ossidano le sostanze organiche e da qui traggono l'energia necessaria per la loro attività vitale. I microrganismi utilizzano parte delle sostanze organiche come materiale plastico per aumentare la loro massa. Pertanto, le sostanze organiche vengono rimosse dalle acque reflue e allo stesso tempo aumenta la massa del film biologico attivo nel corpo del biofiltro. Il film esaurito e morto viene lavato via dall'acqua di scarico che scorre e rimosso dal corpo del biofiltro. L'ossigeno dell'aria necessario per il processo biochimico entra nello spessore del carico tramite la ventilazione naturale e artificiale del filtro.

Classificazione dei biofiltri.

I biofiltri sono classificati secondo vari criteri.

In base al grado di purificazione - per biofiltri che operano per una purificazione biologica completa e incompleta. I biofiltri ad alte prestazioni possono funzionare per una pulizia completa o parziale, a seconda del grado di purificazione richiesto. I biofiltri a basse prestazioni funzionano solo per una pulizia completa.

Secondo il metodo di alimentazione dell'aria - ai biofiltri con alimentazione d'aria naturale e artificiale. Nel secondo caso, sono spesso chiamati filtri dell'aria. La migliore applicazione attualmente dispongono di biofiltri con alimentazione d'aria artificiale.

A seconda della modalità di funzionamento - per biofiltri funzionanti con e senza ricircolo. Se la concentrazione di contaminanti nelle acque reflue in ingresso al biofiltro è bassa e possono essere alimentate al biofiltro in un volume tale da essere sufficiente per il suo lavaggio spontaneo, non è necessario il ricircolo delle acque reflue. Nel trattamento delle acque reflue concentrate, il ricircolo è auspicabile e in alcuni casi obbligatorio. Il ricircolo consente di ridurre la concentrazione delle acque reflue al valore richiesto, nonché il loro trattamento preliminare nei serbatoi aeronautici, per un trattamento incompleto.

Secondo lo schema tecnologico - per biofiltri monostadio e bistadio. I biofiltri a due stadi vengono utilizzati in condizioni climatiche avverse, quando non è possibile aumentare l'altezza dei biofiltri e quando è richiesto un grado di purificazione più elevato.

Talvolta è previsto il cambio dei filtri, cioè il funzionamento periodico di ciascuno di essi come filtro del primo e del secondo stadio.

Per throughput - per biofiltri a bassa produttività (gocciolamento) e alta produttività (altamente caricati).

Di caratteristiche del progetto materiale di carico - per biofiltri con carico volumetrico e con carico piano.

I biofiltri a carico sfuso possono essere suddivisi in: biofiltri a goccia (bassa portata), aventi una granulometria del materiale di carico di 20-30 mm e un'altezza dello strato di carico di 1-2 m;

biofiltri ad alto carico con una dimensione del materiale di alimentazione di 40-60 mm e un'altezza dello strato di carico di 2-4 m; biofiltri ad alta altezza (torre) con una dimensione del materiale di alimentazione di 60-80 mm e un'altezza dello strato di carico di 8-16 M. I biofiltri con carico piatto sono suddivisi in: biofiltri con carico rigido sotto forma di anelli, ritagli di tubi e altri elementi. Come carico possono essere utilizzati elementi di riempimento in ceramica, plastica e metallo. A seconda del materiale di carico, la sua densità è di 100-600 kg/m8, la porosità è del 70-90%, l'altezza dello strato di carico è di 1-6 m; biofiltri a carico rigido sotto forma di griglie o blocchi assemblati da piano alternato e lamiere ondulate. I carichi a blocchi possono essere realizzati con vari tipi di plastica (cloruro di polivinile, polietilene, polipropilene, polistirene, ecc.), nonché da lastre di cemento-amianto. Densità di carico plastica 40-100 kg/m3, porosità 90-97%, altezza strato di carico 2-16 m carico morbido o in rotoli, realizzato con reti metalliche, film plastici, tessuti sintetici (nylon, nylon), che vengono montati su telai o impilati in rotoli. La densità di tale carico è di 5-60 kg/m3, la porosità è del 94-99%, l'altezza dello strato di carico è di 3-8 m.

I biofiltri sommergibili, che sono serbatoi pieni di acque reflue e aventi un fondo concavo, dovrebbero anche essere riferiti a biofiltri a carico piatto. Lungo il serbatoio è installato un pozzo con dischi montati in plastica, cemento-amianto o metallo con un diametro di 0,6-3 m leggermente al di sopra del livello delle acque reflue.La distanza tra i dischi è di 10-20 mm, la velocità del pozzo con i dischi è 1-40 min-1.

I biofiltri planari con caricamento sfuso e morbido sono consigliati per l'uso a portate fino a 10 mila m3/giorno, con carico a blocchi - fino a 50 mila m3/giorno, biofiltri sommergibili - per basse portate fino a 500 m3/giorno.

I vantaggi del metodo di trattamento biologico sono la capacità di rimuovere vari composti organici, compresi quelli tossici, dalle acque reflue, la semplicità del design dell'apparecchiatura e il costo operativo relativamente basso. Gli svantaggi includono costi di capitale elevati, la necessità di una stretta aderenza al regime di trattamento tecnologico, l'effetto tossico sui microrganismi di alcuni composti organici e la necessità di diluire le acque reflue in caso di alta concentrazione di impurità.

Basi microbiologiche dei processi di trattamento delle acque reflue contenenti zolfo.

Il principio del trattamento biologico delle acque reflue contenenti zolfo si basa sul verificarsi di processi biochimici di ossidoriduzione effettuati da microrganismi nel corso della loro vita con la trasformazione di vari composti di zolfo inorganici e organici in prodotti di ossidazione a bassa tossicità innocui.

Il vantaggio del metodo di trattamento biologico è la capacità di rimuovere una varietà di composti organici, compresi quelli tossici, dalle acque reflue. Inoltre, il vantaggio è la semplicità del design dell'attrezzatura, il costo operativo relativamente basso, il rispetto dell'ambiente. La purificazione avviene secondo il principio della duplicazione di una delle fasi del ciclo biologico dello zolfo in natura.

Si ritiene che il ruolo principale nel ciclo biologico dello zolfo sia svolto da 2 gruppi di microrganismi:

• -produzione di acido solfidrico (questi includono batteri putrefattivi che riducono i solfati e riducono lo zolfo)
• - idrogeno solforato ossidante e composti inorganici solforati

Lo zolfo è un elemento biogenico con un ciclo redox attivo ed è rappresentato da composti di diversa natura chimica con uno stato di ossidazione da -2 a più +6. Pertanto, esistono diversi gruppi di microrganismi che possono rimuovere tutti i composti di zolfo dalle acque reflue. Sono suddivisi in base alla fonte di energia, al carbonio e al substrato utilizzati nei gruppi corrispondenti.

La capacità di ossidare o ridurre biologicamente i composti di zolfo è inerente ai rappresentanti di tutti i gruppi sistematici di microrganismi, mentre i batteri sono più facili da adattare all'uso di nuovi substrati organici rispetto ad altri organismi.

Tra i microrganismi che ossidano attivamente i composti inorganici ridotti dello zolfo negli ecosistemi naturali e artificiali, si possono distinguere i seguenti gruppi

• - Specie di batteri tionici all'interno dei generi Thiobacillus, Themothrix, Thiomicrospira, Thiosphaera
• - Batteri solforati rappresentati da forme unicellulari e multicellulari appartenenti ai generi Achromatium, Thiobacterium, Beggiota, Thiotrix, Thioploca
• - Batteri solforati fotosintetici viola e verdi, oltre ad alcuni cianobatteri

Organismi chemoorganoeterotrofi: batteri dei generi Bacillius, Pseudomoas, actinomiceti e funghi

I batteri dello zolfo sono diffusi in natura e costituiscono un gruppo eterogeneo in cui sono accomunati da una caratteristica comune: la capacità di ossidare composti solforati inorganici ridotti o parzialmente ossidati. L'uso di questa proprietà ha portato alla combinazione in un gruppo di molti generi tassonomicamente non correlati. Vari gruppi di batteri ossidanti lo zolfo differiscono l'uno dall'altro per tipo di nutrizione, proprietà fisiologiche e caratteristiche ecologiche.

Tra i batteri incolori dello zolfo si trovano praticamente tutte le forme cellulari conosciute e i tipi di motilità. La crescita dei rappresentanti di questo gruppo può essere rilevata con un valore di pH in quasi l'intero intervallo da 1 a 10,5. Le caratteristiche principali che accomunano i batteri solforati incolori sono le seguenti: sono tutte forme gram-negative, aerobiche, e alcune di esse sono capaci di denitrificazione, sono chemolitotrofi. I batteri dello zolfo incolori possono essere trovati quasi ovunque siano presenti composti di zolfo ridotti.

Morfologicamente, i batteri tionici rappresentano un gruppo molto omogeneo rispetto ai codici Thiobacillus.

Le cellule a forma di bastoncello con estremità arrotondata con un flagello polare, i neutrofili, possono crescere a pH 6-8, ma non crescono al di sotto di pH 3. Possono utilizzare ossigeno o, in condizioni anaerobiche, nitrati o nitruri come accettori di elettroni terminali.

Alcune specie in coltura pura non possono crescere in condizioni anaerobiche, partecipando all'attuazione del processo di denitrificazione, poiché sono in grado di ridurre i nitrati solo a nitriti, che sono tossici quando accumulati. I batteri Thion, tuttavia, prospereranno in una coltura mista con microrganismi che riducono i nitriti.

La maggior parte dei batteri tionici sono tipici autotrofi che svolgono la chemiosintesi, cioè la capacità di assimilare la CO2 dovuta all'energia ottenuta dall'ossidazione dei composti solforati ridotti, cioè non necessitano di una fonte organica di carbonio, però, per lo sviluppo di alcune specie simultaneamente con un donatore di elettroni inorganico, connessioni organiche.

Il secondo gruppo di batteri dello zolfo ha la caratteristica proprietà di depositare gocce di zolfo all'interno delle cellule o direttamente sulla loro superficie. Batteri unicellulari incolori sullo zolfo - grandi forme immobili (Acheromatium) e mobili, che si muovono con l'aiuto di numerosi peritrichi (p. Thiovulum) o un flagello polare (p. Macromonas). Gli organismi filamentosi sono forme immobili o capaci di planare (pp. Beggiatoa, Thioploca), che si trovano principalmente nei bacini di fango.

I batteri dello zolfo dominano negli habitat con un contenuto di solfuro relativamente basso e ricchi di materia organica, ad esempio nelle comunità microbiche dei sistemi di trattamento delle acque reflue domestiche, nelle zone di marea dei mari e degli oceani.

Pertanto, i batteri tionici o non solforati e solforati ossidano gli stessi composti; in assenza di idrogeno solforato nell'ambiente, ossidano lo zolfo a tiosolfati e, inoltre, a solfati. La differenza sta nel fatto che i batteri tionici depositano lo zolfo risultante all'esterno delle loro cellule, mentre i veri batteri dello zolfo si accumulano all'interno delle cellule.

I batteri fotosintetici di zolfo verde porpora sono in grado di ossidare idrogeno solforato, zolfo, iposolfito, solfito e altri composti di zolfo non completamente ossidati, utilizzando l'energia della luce solare per questo. Contengono il pigmento batterioclorofilla, simile alla clorofilla vegetale. Nei batteri fotosintetici, l'idrogeno solforato funge da donatore di idrogeno e lo zolfo viene rilasciato allo stato libero.

Questi batteri possono costruire le loro cellule utilizzando l'anidride carbonica come unica fonte di carbonio, che non si fissa attraverso il ciclo di Calvin, vivono principalmente nell'ambiente acquatico. Ma questi batteri di solito non si trovano nei trattamenti biologici all'aperto, poiché in queste condizioni manca uno dei due fattori di cui hanno bisogno: condizioni di luce o anaerobiche.

Sono anche noti microrganismi chemioorganoeterotrofi tipici coinvolti nell'ossidazione dell'idrogeno solforato, dello zolfo molecolare e del tiosolfato. I rappresentanti dei generi Bacillius, Pseudomonas, Achromobacter, nonché actinomiceti, muffe e lieviti appartengono alla loro islu. Alcuni di loro, in particolare, il batterio filamentoso multicellulare Sphaerotilus natans. In presenza di acido solfidrico deposita zolfo nella cellula. Altri sono in grado di ossidare il tiosolfato a tetrationato (Na2S4O6). La formazione di politionati e solfati è stata anche notata durante l'azione di colture miste di microrganismi eterotrofi sullo zolfo elementare. Gli organismi chemoorganoeterotrofi ossidano lo zolfo in presenza di materia organica. Tale trasformazione appare loro come un processo collaterale nella direzione principale del metabolismo. L'ossidazione dello zolfo da parte di microrganismi chemoorganoeterotrofi procede piuttosto lentamente e meno attivamente, mentre come prodotti intermedi si formano idrogeno solforato, metilmercaptano, dimetilsolfuro e zolfo elementare.

Quando il composto di zolfo è completamente ossidato dai batteri, si dovrebbero formare solfati. Tuttavia, nell'ambiente in cui avviene il processo di ossidazione, si trovano costantemente prodotti di ossidazione intermedi. Schematicamente, il percorso completo per l'ossidazione dei solfuri in solfati in un mezzo neutro e leggermente alcalino può essere rappresentato come segue

S2->S0 (S2-n)>S2O32->SmO62->SO32->SO42-

Dove n=2-5, m=2-6

Quando i composti di zolfo sono completamente ossidati dai batteri, dovrebbero formarsi solfati. Tuttavia, le capacità delle singole specie non sono esattamente le stesse. Va tenuto presente che non è sempre facile determinare quali composti solforati siano biologicamente ossidati, poiché molti di essi non sono stabili a pH basso e possono essere ossidati anche dall'ossigeno atmosferico. Spesso l'ossidazione non è completa e nel mezzo possono essere rilevati vari prodotti ossidati in modo incompleto. Quindi, durante l'ossidazione dell'idrogeno solforato, a volte si forma zolfo molecolare e politionati di tiosolfato. L'ossidazione del tiosolfato è spesso accompagnata anche dalla formazione di politionati di zolfo elementare. Non tutti questi composti sono il risultato di processi enzimatici e non sono intermedi nell'ossidazione del substrato iniziale da parte dei batteri. Molti di essi possono essere formati chimicamente o come risultato di reazioni biologiche collaterali di ossidazione dei composti dello zolfo da parte di microrganismi non completamente comprese.

Il meccanismo dei processi ossidativi causati dai batteri ossidanti SR può essere rappresentato dalle seguenti reazioni

H2S + 1/2O2 >S + H2O2

H2S + 2O2 > H2SO4

• 2S + 3O2 + 2H2O > H2SO4
• 5Na2S2O3 + 2O2 + H2O > Na2SO4 + H2SO4 + 4S
• 2 Na2S2O3 + 1/2O2 + H2O2 > Na2S4O6 + 2 NaOH

È possibile che lo stesso organismo possa funzionare in modi diversi per ossidare il composto solforato e il significato dell'uno o dell'altro dipende dalle condizioni ambientali e da altri fattori.

L'energia rilasciata durante l'ossidazione dei solfuri e dei composti solforati intermedi ridotti a solfato viene accumulata nel legame microergico dell'ATP. Questa reazione viene spesa per la riduzione del nucleotide piridina, necessario per la fissazione dell'anidride carbonica, nonché per altre funzioni vitali dei batteri incolori. I batteri acidofili grigi neutri ossidano i composti dello zolfo in vari modi. In alcune specie acidofile, l'intermedio di ossidazione dello zolfo è tetrationato, mentre in alcuni neutrofili può essere tiosolfato, che viene ulteriormente idrolizzato a molecole di zolfo e solfito. Pertanto, la conversione del tiosolfato può essere associata alla scissione in zolfo elementare, nonché all'ossidazione in tetrationato e alla conversione in tritionato e solfito.

Figura Schema condizionale dell'ossidazione dei composti solforati nei batteri non trofili Th. tioparus 1 - solfuro ossidoreduttasi; 2 - tiosolfato deidrogenasi; 3 - seradiossiginasi; 4 - solfito ossidoreduttasi; 5-adenosina fosfosolfato reduttasi; 6 - ADP-solforilasi

L'ossidazione del tiosolfato (S-SO3)2- e dei polisolfani (S)n2- viene effettuata dalla S-ossigenasi e viene convertita in solfito attraverso la formazione di un prodotto intermedio equivalente allo zolfo elementare. Il tiosolfato è un vantaggio stabile a valori di pH neutri e alcalini.

Tra i politionati, il tritionato (S3O62-) e il tetritionato (S4O62-) sono di maggiore interesse biologico, stabili in condizioni acide. Quando il tritionato viene ossidato dalla tritionato deidrogenasi, tra gli altri prodotti si forma tiosolfato.

2S3O62-+ H2O>S2O32- + [S] + SO42- + 2 H+

Viene quindi ossidato a tetrationato dalla tiosolfato deidrogenasi. Il metabolita intermedio chiave, il tetrationato, viene scisso dalla tetrationato idrolasi, rigenerando il tiosolfato e generando zolfo elementare

S4O62-+ H2O>S2O32- + [S] + SO42- + 2 H+

Pertanto, il meccanismo di ossidazione dei composti di zolfo ridotti in solfati è piuttosto complesso e non è ancora completamente compreso. Le vie chimiche e batteriche sono multistadio, e la decifrazione della natura dei prodotti intermedi dell'ossidazione dei composti solforati ridotti appare alquanto difficile a causa della duplice natura dei processi ossidativi e dell'impossibilità di eliminare molte reazioni collaterali, dato che il il composto di zolfo non è stabile a un basso valore pashé e può anche essere ossidato dall'ossigeno atmosferico.

Va notato che la popolazione di batteri che ossidano il composto solforoso riduttivo, per le peculiarità del loro metabolismo costruttivo e del basso tasso di decomposizione, si rigenera lentamente e quindi è l'anello più vulnerabile nella comunità dei microrganismi degli impianti di trattamento biologico.

Ossidazione del processore per immobilizzazione di microrganismi

Un'analisi dell'ecologia dei batteri tionici negli impianti fognari e delle caratteristiche dell'intensificazione del trattamento biologico delle acque reflue negli impianti di bioassorbimento suggerisce che una delle condizioni per la stabilità e l'attività dei processi di bioossidazione può essere l'immobilizzazione dei microrganismi. L'immobilizzazione aumenta significativamente la resistenza allo stress dei batteri ossidanti lo zolfo a causa di una maggiore densità di popolazione e intensifica anche la bioossidazione delle impurità tossiche nelle acque reflue, migliorando la qualità del trattamento.

In pratica l'impianto di trattamento più diffuso con biomasse immobilizzate è un filtro biologico. I processi di ossidazione che si verificano nei biofiltri sono simili a quelli che si verificano in altri impianti di trattamento biologico e principalmente nei campi di irrigazione e di filtrazione. Tuttavia, nei biofiltri questi processi procedono molto più intensamente.

Le cellule immobilizzate acquisiscono proprietà che non sono caratteristiche di loro in uno stato libero. e rimangono stabili, attivi e vitali per lungo tempo, non subiscono modificazioni chimiche. L'uso di biomassa nativa di microrganismi è caratterizzato da una durata di conservazione abbastanza breve. Con la conservazione prolungata in sospensione, si verifica inevitabilmente una diminuzione del numero di microrganismi, mentre si nota una diminuzione del titolo delle cellule dell'attività ossidante dei microrganismi.

Lo sviluppo di metodi di trattamento delle acque reflue richiede la soluzione di due problemi: il rilascio di acqua da sostanze inquinanti, nonché da microrganismi sospesi. Entrambi i problemi vengono risolti efficacemente utilizzando la microflora e la fauna immobilizzate.

Cos'è un filtro biologico? Ha un serbatoio a forma speciale in cui le acque reflue vengono trattate utilizzando materiali biologici: un guscio di vari microrganismi.

Durante i lavori di pulizia si verifica una circolazione d'aria costante a causa della differenza di temperatura tra l'atmosfera e l'acqua da trattare. La ventilazione è un prerequisito per il mantenimento della vita, fornendo ossigeno ai microrganismi.

Classificazione dei biofiltri

I filtri biologici hanno materiali diversi Per il caricamento. Assegna:

• Biofiltri con carico volumetrico. Contengono macerie di montagna, argilla espansa, ciottoli, ecc.
• Filtri a carico piatto. Vengono utilizzate plastiche durevoli, che operano in un intervallo di temperatura da 6 a 30 gradi.

In base allo schema tecnologico utilizzato, sono presenti:

• Filtri a due stadi di purificazione, che producono acqua altamente purificata. Sono utilizzati quando si limita l'altezza del dispositivo o in un clima sfavorevole.
• Biofiltri con una fase di purificazione.

In base al grado di purificazione, i biofiltri sono:

• con pulizia completa
• con pulizia incompleta.

A seconda del metodo di alimentazione dell'aria, i biofiltri sono suddivisi in:

• con circolazione d'aria naturale;
• con alimentazione d'aria artificiale.

Esistono due modalità di funzionamento dei filtri biologici:

• ricircolo - l'acqua ad alta concentrazione viene fornita in piccole porzioni per una pulizia più efficiente;
• senza ricircolo - con basso inquinamento dell'acqua.

A seconda della portata, sono classificati in:

• gocciolamento - con bassa produttività;
• molto carico.

Biofiltri con carico volumetrico

Di solito si dividono in:

1. Gocciolamento, che sono caratterizzati da una bassa produttività. La granulometria del corpo di carico sarà di 20-30 millimetri con un'altezza dello strato di due metri.
2. Altamente caricato con una dimensione del materiale di carico di 40-60 millimetri e uno strato di quattro metri.
3. I biofiltri a torre hanno una grande altezza - 16 metri e una granulometria di 40-60 millimetri.

Biofiltri a carico piatto

1. Il carico pesante è fornito da anelli, parti di tubi ed elementi simili. Nel serbatoio viene versata una briciola di metallo, ceramica o plastica. La loro densità arriva fino a 600 kg/m 3 , la porosità dei materiali è del 70%. Lo strato di pulizia raggiunge i sei metri.
2. Carico rigido con carico a blocchi o a traliccio. I blocchi sono costituiti da lastre di amianto (densità fino a 250 kg/m3, porosità dall'80%, sei metri di carico) o da alcuni tipi di plastica (densità da 40 a 100 kg/m3, porosità dal 90%, strato filtrante in su a 16 metri).
3. Il rotolo o il carico morbido è creato da rete metallica, tessuti sintetici, film plastico. Il carico è disposto in rotoli o fissato su un telaio. Densità fino a 60 kg/m3, porosità dal 95% ad altezza di carico fino a 8 metri.
4. Biofiltri per immersione - serbatoi con fondo concavo. I dischi in plastica, metallo o amianto sono montati sopra il livello dell'acqua trattata. I dischi si trovano a 10-20 millimetri di distanza, il loro diametro è di 06-3 metri. L'albero ruota ad una frequenza fino a 40 min -1.

Il riempimento e il carico graduale vengono utilizzati quando flusso massimo 10.000 m 3 /giorno, carico a blocchi - 50.000 m 3 /giorno. I biofiltri sommergibili sono efficaci a bassi carichi.

Schema di funzionamento del filtro

La fornitura di massa d'acqua viene effettuata con metodo a goccia oa getto. L'aria passa attraverso lo scarico del filtro o viene prelevata dalla superficie. Le stesse acque reflue pretrattate con una bassa concentrazione di contaminanti fluiscono nel distributore, che le fornisce in porzioni alla superficie della massa di carico. Inoltre, l'acqua va al sistema di drenaggio e da lì alle bacinelle al di fuori dei confini del filtro biologico. Il biofilm viene rimosso nel secondo chiarificatore.

I biofiltri a goccia sono caratterizzati da un basso carico organico. Per pulire in tempo il corpo del filtro dal biofilm morto, viene utilizzato un carico idraulico.

È necessario garantire un'irrigazione uniforme dell'intero carico del biofiltro. Ciò è necessario per evitare il verificarsi di un carico idraulico aumentato o ridotto.

I filtri antigoccia sono quasi impossibili da adattare alle mutevoli condizioni esterne. Durante il funzionamento, monitorare gli indicatori di contaminazione e le condizioni dei biofiltri. La pulizia dello stivale ha un costo elevato: utilizzare una sostituzione completa. Il biofiltro deve essere alimentato con acque reflue con un contenuto di solidi sospesi inferiore a 100 mg/l.

Durante il funzionamento, l'aerazione del filtro è importante. La concentrazione di ossigeno non deve diminuire oltre 2 mg/l. È necessario garantire la pulizia periodica della cavità sotto lo scarico e sopra il fondo.

I filtri biologici a goccia non tollerano bene il vento in inverno. Per lavoro efficace fornire protezione dal vento. Un carico disomogeneo porta al ristagno d'acqua del filtro, che viene eliminato sostituendo il carico. Il lavoro è disturbato anche da corpi estranei nella massa di carico e nei serbatoi di dosaggio.

Biofiltri ad alto carico

Questo tipo di filtro ha un maggiore ricambio d'aria e, di conseguenza, una capacità ossidante. Viene fornito un maggiore ricambio d'aria con una grande frazione del carico e un maggiore carico d'acqua.

Le acque trattate si muovono ad alta velocità e svolgono sostanze difficilmente ossidabili e biofilm di scarto. L'ossigeno viene speso per l'inquinamento residuo.

I biofiltri ad alto carico hanno uno strato di carico elevato, una maggiore granularità di drenaggio e un fondo appositamente sagomato per fornire una circolazione artificiale dell'aria.

Il lavaggio del filtro avverrà solo in condizioni di fornitura d'acqua costante, ininterrotta e elevata.

L'altezza della massa del carico è direttamente proporzionale all'efficienza del biofiltro.

I filtri biologici possono includere:

• corpo del filtro - carico filtrante, che si trova in un serbatoio accessibile per la penetrazione dell'acqua. I riempitivi (plastica, scorie, pietrisco, argilla espansa, ecc.) devono avere una bassa densità e una maggiore superficie;
• un dispositivo di distribuzione dell'acqua che consente di irrigare uniformemente il letto filtrante con acqua sporca;
• drenaggio;
• dispositivo di distribuzione dell'aria - fornisce ossigeno per le reazioni ossidative.

I processi ossidativi nei biofiltri sono simili all'irrigazione dei campi o negli impianti di trattamento biologico, ma più intensi.

Lo schema del biofiltro

La massa di carico purifica l'acqua dalle impurità non disciolte che rimangono dopo il passaggio delle vasche di decantazione. Il biofilm assorbe la materia organica disciolta. I microrganismi nei biofilm vivono ossidando la materia organica. Inoltre, parte della materia organica va ad aumentare la biomassa. Ci sono due azioni efficaci: la distruzione della materia organica non necessaria dall'acqua e l'aumento del film biologico. Il flusso delle acque reflue porta con sé la parte morta del film. L'ossigeno viene fornito naturalmente e artificialmente attraverso la ventilazione.

Calcolo del biofiltro

Il calcolo viene effettuato per trovare lo spessore effettivo della massa di carico e le caratteristiche del dispositivo di distribuzione dell'acqua, la frazione di drenaggio e il diametro delle vaschette che drenano l'acqua.

La dimensione effettiva della massa di carico è calcolata dal potere ossidante - OM. OM è la massa di ossigeno necessaria al giorno. È influenzato dalla temperatura dell'acqua e ambiente, carico di materiale di massa, tipo di inquinamento, metodo di ricambio dell'aria, ecc. Se per un anno la temperatura media è inferiore a 3 gradi, il biofiltro viene trasferito in una stanza più calda con possibilità di riscaldamento e alimentazione cinque volte fresca.

Viene spesso utilizzato il seguente algoritmo:

1. Il coefficiente K è determinato come prodotto di BOD20 dell'acqua in entrata e in uscita.
2. Dalle tabelle determinare l'altezza del filtro e il carico idraulico ammissibile, in funzione della temperatura ambiente media invernale e K.
3. L'area totale è determinata dividendo la portata d'acqua in ingresso per il carico idraulico.

Biofiltri ad alto carico

Per loro, esiste un metodo di calcolo esatto:

1. Viene determinata la concentrazione ammissibile di contaminazione dell'acqua in ingresso: il coefficiente tabulare K viene moltiplicato per il BOD dell'acqua rilasciata.
2. Il coefficiente di ricircolo viene calcolato utilizzando una formula speciale. È uguale al quoziente di due differenze: il BOD delle acque reflue in entrata meno la concentrazione ammissibile e la concentrazione ammissibile meno il BOD dell'acqua trattata.
3. Per determinare l'area del filtro, viene preso il prodotto del volume della fornitura idrica media giornaliera, aumentato di 1, il rapporto tra il flusso di ricircolo e il flusso di acque reflue e il coefficiente dal punto 2. Dividere delicatamente il tutto per il carico e la temperatura consentiti .

Esistono metodi aggiuntivi per calcolare i filtri biologici che utilizzano formule complesse e forniscono risultati più accurati.

Schema di ventilazione del biofiltro

Come accennato in precedenza, i biofiltri hanno due modi di fornire ossigeno: artificiale e naturale. Il tipo di ventilazione dipende dalle condizioni climatiche e dal tipo di filtro.

Per biofiltri ad alto carico vengono utilizzati ventilatori a bassa pressione - EVR, TsCh. I filtri dell'aria necessitano di ventilazione artificiale. Quando si installa un biofiltro in uno spazio chiuso, forniscono anche aria forzata.

Fornire una circolazione d'aria costante, poiché le interruzioni possono aumentare la temperatura a 60 gradi e causare cattivi odori dalla decomposizione del biofilm esaurito.

Il biofiltro funziona efficacemente a temperature superiori a 6 gradi. Se l'acqua è a una temperatura inferiore, è necessario fornire il riscaldamento dell'acqua fornita.

Qualunque cosa orario invernale il filtro non è superraffreddato, la protezione dal vento è installata sotto forma di una struttura a cupola e il coefficiente di irregolarità dell'alimentazione delle acque reflue è ridotto. Introducono inoltre una limitazione alla fornitura di aria fredda: metro quadro dovrebbero essere forniti solo 20 metri cubi all'ora. Tende, schermi realizzati con materiali in tessuto sono inseriti nelle griglie di ventilazione.

Lo spessore del biofilm influisce sull'equilibrio nel filtro. Uno spessore maggiore può portare a una cessazione del consumo di ossigeno e inizierà la decomposizione. Più comune nei filtri antigoccia.

In precedenza, si credeva che l'apporto naturale di ossigeno avvenisse solo a causa della differenza di temperatura. Oggi lo è stato dimostrato ventilazione naturale influenzare i processi diffusi durante le reazioni redox.