Rinnova Energia è sempre alla ricerca di progetti legati al tema dell'effienza come riutilizzo delle risorse idriche. Grazie a Progetto Manifattura è nata una collaborazione con ECO-SISTEMI Srl, di cui siamo loro referenti a livello locale.  

ECO-SISTEMI Srl propone soluzioni innovative per la gestione sostenibile delle risorse idriche, in particolare per la depurazione di reflui urbani, dell’industria alimentare e agro-zootecnica: soluzioni compatte, particolarmente indicate per il trattamento, il riutilizzo e il risparmio delle acque in comunità lontane dai grossi impianti di depurazione centralizzati e dalla rete fognaria. L’azienda inoltre realizza piani di gestione e adeguamento degli impianti di depurazione già esistenti per amministrazioni comunali e privati.

Articolo tratto dall'ufficio stampa della Provincia Autonoma di Trento

RCBR - Rotating Cell Biofilm Reactor

Le macchine RCBR (Rotating Cell Biofilm Reactor) sono sistemi ultra compatti ed efficienti per la depurazione delle acque reflue ideate dallo Spin-Off Accademico ECO-SISTEMI. 

I vantaggi particolari del RCBR:

• macchina innovativa
• compatta e di dimensioni ridotte
• autoinstallante
• senza manutenzione specializzata
• consumo energetico basso
• alta qualità dei materiali
• senza opere in cemento
• costo molto competitivo

A) RCBR – Rotating Cell Biofilm Reactor
B) Come funziona il processo?
C) Tipologie di installazione
D) I carriers biologici 
E) Consumo energetico basso
F) Efficienza di depurazione

A) RCBR – Rotating Cell Biofilm Reactor

Le macchine RCBR sono moduli autoinstallanti di dimensioni molto contenute che realizzano il processo di rimozione degli inquinanti organici biodegradabili composti da carbonio, azoto e fosforo attraverso un processo biologico noto come "sistema a biomassa adesa".

In questi sistemi, oggetti plastici, detti "carriers (trasportatori) biologici" vengono messi a contatto con le acque reflue da depurare e sviluppano autonomamente un biofilm batterico in grado di "nutrirsi" delle sostanze inquinanti presenti nelle acque restituendo acqua pulita all’ambiente.

Le macchine RCBR hanno un ampio spettro di applicazione per tutte le tipologie di refluo biodegradabile, quindi reflui civili urbani e di produzione industriale di tipo agroalimentare e zootecnico (es. lavaggio frutta/verdura, produzione vino, birra, succhi di frutta, lavorazione carni, allevamenti ecc.).

I RCBR vengono realizzati in 8 modelli in grado di trattare i reflui prodotti da 50 a 3.000 abitanti equivalenti (a.e.). Le macchine possono essere installate accoppiate, mediante un giunto ideato da ECO-SISTEMI in modo da poter trattare anche quantitativi di refluo maggiore, anche di comunità di piccola-media estensione fino a 15.000 abitanti (es. 5 moduli da 3.000 a.e.).

B) Come funziona il processo?

La macchina RCBR è in grado di ossigenare la popolazione batterica senza l’uso di compressori e di realizzare una popolazione batterica attiva di grande estensione in volumi molto contenuti. Come?
L’RCBR è un cestello rotante rinforzato inacciaio inox che ruota lentamente all’interno di una vasca (sempre in acciaio) dove vengono fatte confluire le acque sporche da depurare (semplicemente mediante una pompa che trasferisce il liquido da depurare da una fossa biologica alla macchina).
Il cestello è pieno al 100% di elementi plastici, carriers biologici che ruotando nell’acqua sporca sviluppano una pellicola batterica.
Se il cestello ruota parzialmente immersonell’acqua si formano comunità di batteri cherimuovono il carbonio organico dalle acque sporche e ossidano l’ammoniaca a nitrati. 
Se il cestello ruota completamente immerso nelle acque sporche si toglie ossigeno al sistema che riduce i nitrati ad azoto molecolare. 
In poche parole combinando due macchine RCBR, una che ruota parzialmente immersa nelle acque sporche e una totalmente immersa otteniamo un impianto di depurazione completo che rimuove sia la componente organica a base di carbonio delle acque sporche sia quella azotata.
ECO-SISTEMI ha realizzato una serie dimacchine che svolgono questo processo in un "guscio di noce" senza dover compiere opere in cemento, senza dover utilizzare costosi compressori per l’ossigenazione dei batteri. Talmente semplici da non avere bisogno di alcuna manutenzione specializzata e dai costi molto competitivi.

C) Tipologie di installazione

1) La classica tipologia di installazioneprevede la realizzazione di una soluzione totalmente impiantistica con sedimentazione e recupero dei fanghi. In questo caso servono due macchine RCBR per compiere il processo completo di nitrificazione e denitrificazione e un sistema meccanico di sedimentazione per la raccolta e la successiva rimozione dei fanghi dall’impianto. Questo sistema è un classico sedimentatore circolare ad imbuto (dimensionato e fornito da ECO-SISTEMI insieme alle macchine).

2) La macchina RCBR è inoltre adatta come sistema integrabile alla tecnologia verde della "fitodepurazione". Abbinando un solo modulo RCBR nitrificante ad un letto di fitodepurazione (scavo impermeabilizzato e piantumato con essenze vegetali acquatiche)è possibile:
a) ridurre di più di 1/3 le dimensioni dello scavo del letto fitodepurante. La macchina in questo caso abbatte la maggior parte del carbonio organico e trasforma l’azoto ammoniacale in nitrati, i quali diventano un fertilizzante per la crescita delle piante del fitodepuratore. Per cui il fitodepuratore deve sostenere un carico minore di inquinanti, costituito quasi unicamente da sali minerali utili alle piante. Lo scavo può essere molto più piccolo ed è possibile applicare questa tecnologia verde a impatto zero anche dove gli spazi disponibili sono limitati.
b) utilizzare il fitodepuratore come sistema di disinfezione della componente batterica delle acque depurate per poterle accumulare e riutilizzare, ad esempio per irrigare. E’ noto come la componente batterica che si forma sulle radici delle piante di un impianto di fitodepurazione sia in grado di competere con i batteri patogeni che si sviluppano nelle acque sporche (es. Escherichia coli, Pseudomonas areuginosa, Coliformi Fecali in genere). Le acque depurate in uscita ad un RCBR potrebbero essere pulite dalla maggior parte degli inquinanti ma possedere ancora una carica batterica patogena. Abbinando l’RCBR alla fitodepurazione si realizza una disinfezione naturale delle acque!
c) eliminare totalmente la produzione e le relative problematiche di gestione dei fanghi biologici esausti prodotti dall’impianto.
Abbinando l’RCBR ad un letto di fitodepurazione la pellicola batterica vecchia, ormai inattiva che si stacca costantemente dai carriers può essere "assorbita" dal letto di fitodepurazione senza necessità di conferimento in discarica.

D) I carriers biologici

Il biofilm batterico utile alla depurazione si forma su qualsiasi supporto naturale o artificiale inerte immerso in un’acqua sporca. Negli impianti naturali (es. impianti di fitodepurazione) sono le ghiaie, le sabbie (in generale il terreno) e le radici delle piante che forniscono un supporto per la crescita dei batteri. Negli impianti di depurazione meccanici o a biomassa adesa come l’RCBR sono elementi plastici in polietilene o altre plastiche a fornire il supporto per la crescita del biofilm. Generalmente esistono in commercio diversi tipi di plastiche di forme differenti. Elementi tridimensionali ingegnerizzati che nella forma e nelle dimensioni cercano di massimizzare la superficie utile alla formazione del biofilm in relazione al volume. Queste plastiche stampate appositamente hanno costi molti elevati a volte pari al costo della macchina che li contiene. ECO-SISTEMI utilizza quale carriers batterici i tappi di plastica delle bottiglie usati. Si tratta di un materiale nobile e indistruttibile disponibile sul mercato a prezzi molto bassi.

E) Consumo energetico basso

Le macchine RCBR necessitano per il loro funzionamento unicamente di motori elettrici a basso consumo, circa 6-7 volte inferiorerispetto ad una tecnologia tradizionale a fanghi attivi che utilizza compressori per l’ossigenazione della flora batterica.

F) Efficienza di depurazione

Le installazioni delle macchine RCBR dimostrano un’elevatissima efficienza di rimozione degli inquinanti. La formazione del biofilm batterico avviene in solo 1 settimana di tempo e dopo tre settimane si verifica l’abbattimento del 99,5% dei solidi sospesi; del 98,7% della sostanza organica (COD), del 99,3% dell’azoto in forma ammoniacale, del 93% dell’azoto nitroso; del 92% dell’azoto nitrico e del 84% del fosforo totale. Tali risultati permettono quindi di ottenere unaqualità molto elevata delle acque in uscita che possono essere così conferite in acque superficiali secondo la normativa vigente 152/2006.