L’esperienza alla Strathkelvin è maturata nello studio della respirometria applicata a microorganismi/batteri presenti nei fangi attivi.

Lo Strathox può, in maniera rapida e diretta, valutare le prestazioni/vitalità dei batteri presenti nei fanghi attivi fornendo all’utilizzatore un notevole risparmio in termini di tempo e denaro. Infatti fornisce informazioni in merito alla determinazione dell’effetto tossico (degli effluenti) nei soli fanghi attivi e favorisce l’ottimizzazione delle tecniche di ossigenazione e nutrimento degli stessi. Lo STRATHOX nasce nel 2004, più precisamente viene lanciato sul mercato nell’ottobre 2004 come la più recente innovazione nell’ambito della gestione degli impainti di trattamento delle acque di scarico. STRATHOX fornisce un completo e integrato Respirometro di dimensioni estremamente contenute e compatte ma in grado di fornire analisi e test veloci e semplici. Per esempio, i test di tossicità sono routinariamente completati in 10 minuti. Il Software "easy to use" fornisce risultati automatici e grafici che consentono un ampio range di personalizzazioni, per un efficiente utilizzo di STRATHOX.

La reputazione in termini di qualità, affidabilità e conoscenza nel campo della respirometria della Strathkelvin è ben nota sin dal 1981. Il più grande successo di questa compagnia risiede nell’aver saputo crearsi un’ottima REPUTAZIONE in termini di CAPACITÀ PRODUTTIVE E REALIZZATIVE di strumenti affidabili, veloci e facili da utilizzare per applicazioni specifiche, quali:

·>  GESTIONE DELLA TOSSICITA’;
·> OTTIMIZZAZIONE DI PROCESSO;
·> EFFICIENZA DELL’IMPIANTO;
·> MONITORAGGIO DI IMPIANTI PILOTA;
·> TEST RAPIDI DI "VASCHE DI SCARICO/RACCOLTA";
·> OTTIMIZZAZIONE DEI PROCESSI DI FEEDING PER FANGHI ATTIVI;
·> GESTIONE DELLA NITRIFICAZIONE;
·> GESTIONE E CONTROLLI DELLA CONFORMITA’ DELL’ IMPIANTO.

Il respirometro estremamente flessibile e robusto viene usato per le misure di:

·> INIBIZIONE DELLA RESPIRAZIONE (influenza della tossicità sui fanghi attivi);
·> INIBIZIONE DELLA NITRIFICAZIONE;
·> EFFICIENZA DELL’AREAZIONE;
·> MONITORAGGIO DELLO STATO DEI FANGHI;
·> TEST DI BOD;
·> TEST DI OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO INCLUSA L’OTTIMIZZAZIONE NEL DOSAGGIO NUTRIENTI ·> E OTTIMIZZAZIONE DEL SET POINT DI AERAZIONE;
·> TEST DI BOD E CAPACITA’ DI NITRIFICAZIONE.

Questa semplicità di utilizzo dello STRATHOX permette di effettuare tutte queste misure in maniera veloce e sicura anche a peRsonale non specializzato.

1. TEST/MONITORAGGIO DELLA TOSSICITA’ DELL’ACQUA DI SCARICO;
2. TRACCIABILITA’ DELLA TOSSICITA’ DELL’ACQUA DI SCARICO;
3. TOXICITY-BASED CONSENT;
4. TEST DI RIDUZIONE DELLA TOSSICITA’;
5. CONTROLLO DI PROCESSO;
6. MONITORAGGIO DELLO STATO DI SALUTE DEL FANGO ATTIVO.

1) TEST/MONITORAGGIO DELLA TOSSICITA’ DELL’ACQUA DI SCARICO. 

Se l’acqua di scarico industriale, che effettua un processo di trattamento dell’acqua stessa, contiene composti fondamentalmente tossici, il livello di BIODEGRADAZIONE verrà sicuramente inibito o completamente bloccato. Questo può portare ad analisi falsate e far sorgere problemi di determinazione del fenomeno. Alcune indicazioni visibili sono: la DEFLOCULAZIONE, il BULKING e il comparire di batteri filamentosi. Talvolta, invece, non ci sono effetti visibili, quanto più le forme batteriche attive vengono inibite, tanto più esiste la possibilità che veicoli di tossicità vengano scaricati nei corsi d’acqua, nei fiumi, nei laghi, nel mare, ecc. Con la nuova legislazione ambientale, introdotta a livello mondiale per proteggere il patrimonio ambientale, lo scarico di tossine è un importante aspetto per chi gestisce un impianto di trattamento.

Infatti abbiamo:
·>AUMENTO DEI COSTI DI TRATTAMENTO
··>PESANTI PROVVEDIMENTI LEGALI PER LO SCARICO DI PRODOTTI TOSSICI
·>PROBLEMI A RIMANERE NEI LIMITI IMPOSTI

Nell’ottica di proteggere il lavoro di trattamento biologico da sconosciuti agenti tossici provenienti dalle fogne viene richiesta una buona gestione della tossicità. Test condotti con respirometri da laboratorio sono quindi richiesti per la determinazione della tossicità in questi scarichi, in modo da stabilire l’indice corretto per lo scarico scarico nelle vasche di AERAZIONE. Per le vasche di raccolta, i test di laboratorio vengono effettuati prima dell’autorizzazione al trattamento. Industrie, che trattano i loro stessi scarichi, stanno cercando di minimizzare i costi di trattamento attraverso l’utilizzo di un Respirometro per il monitoraggio della tossicità degli scarichi. In questo modo lo scarico può essere controllato in modo da assicurare che la tossicità NON inibisca batteri del fango attivo nelle vasche di AERAZIONE.

2· TRACCIABILITA’ DELLA TOSSICITA’ DELL’ACQUA DI SCARICO. 

Se la tossicità viene identificata in un miscuglio di liquami in entrata al sistema di trattamento, il problema per la gestione dell’impianto (o per il gestore) è la tracciabilità e l’identificazione della sorgente della tossicità. Questo può essere fatto campionando gli effluenti in vari punti a diverse distanze. Questo tipo di test dovrebbe essere rigorosamente imposto da chi effettua lo scarico per l’introduzione di un nuovo prodotto, così come il campionamento diretto alla sorgente. I campioni dovrebbero essere testati sul fango attivo dell’impianto che riceve, utilizzando il TEST DI INIBIZIONE DELLA RESPIRAZIONE e IL TEST PER L’INIBIZIONE DELLA NITRIFICAZIONE.

3) · ANALISI DI BASE DELLA TOSSICITA’ (TOXICITY-BASED CONSENT). 

Gli acquedotti, le Autorità del settore idrico e gli impianti di trattamento pubblici-privati (POTW) necessitano di alcune informazioni importanti circa la composizione dello scarico che ricevono. Oltre ai test effettuati per l’analisi del contenuto di Ammoniaca, BOD o del livello di COD, gli impianti di trattamento possono autorizzare o meno gli scarichi industriali sulla base della concentrazione di alcuni composti tossici conosciuti. Comunque, è noto che ad oggi molti MATERIALI TOSSICI NON CONTROLLATI sono ancora presenti nelle acque da trattare e causano un abbassamento dell’efficienza della BIODEGRADAZIONE o uno SHOCK dovuto alla tossicità. La via intrapresa è adesso l’analisi della tossicità tramite test diretti. I campioni degli scarichi industriali vengono raccolti alla fonte, per essere testati sui batteri presenti nei fanghi degli impianti di trattamento che li ricevono. I test utilizzati sono il TEST DI INIBIZIONE DELLA RESPIRAZIONE e il TEST PER L’INIBIZIONE DELLA NITRIFICAZIONE. Si noti che questo approccio mostra che chi regola la ricezione degli scarichi d’acqua adesso, utilizza TEST DI TOSSICITA’ DIRETTA (DTA) o TEST DI TOSSICITA’ di tutti gli scarichi (WET TEST) in modo da proteggere l’ambiente che li riceve.

4)· TEST DI RIDUZIONE DELLA TOSSICITA’. 

Nelle campagne industriali di produzione, prima che un nuovo processo venga intrapreso, è importante che venga misurata la tossicità della linea di scarico. Questo è il caso specifico di quelle industrie che trattano i loro stessi scarichi. Dall’indice di tossicità ottenuto (espresso come EC50), potrebbe essere una soluzione vantaggiosa quella di far fuoriuscire gli scarichi provenienti dal sistema di trattamento con una portata bassa e definita in modo da minimizzare eventuali danni ai fanghi attivi. Aspettando un certo periodo di adattamento, è comunque spesso possibile aumentare la dose di feeding all’impianto, grazie all’utilizzo del Respirometro STRATHTOX. Un altro tipo di approccio è quello di intraprendere delle procedure di riduzione della tossicità, quale per esempio la neutralizzazione tramite IDROLISI ACIDA, in studi di laboratorio su scala – pilota. La Respirazione o il test di inibizione della nitrificazione può essere utilizzato per questo. In futuro, la riduzione della tossicità è auspicabile sia richiesta dalle autorità locali, dagli acquedotti e dagli impianti di trattamento, prima di dare l’autorizzazione allo scarico. La riduzione della tossicità potrebbe essere valutata attraverso l’utilizzo del test di tossicità su fanghi attivi forniti dall’impianto di trattamento.

5)· CONTROLLO DI PROCESSO. 

Il valore di respirazione di un fango attivo è stato riconosciuto quale chiave nel creare un processo di controllo dall’International Water Association Task Group. Il valore di respirazione del fango attivo nelle vasche di aerazione, così come il valore di respirazione endogeno e massimo, è una variabile che indica il valore di BOD e la richiesta di aerazione. L’intraprendere un controllo di processo in laboratorio o su reattori in scala-pilota richiede frequenti dati del livello di respirazione. Questi possono essere istantaneamente ottenuti con il test standard di Respirometria effettuato dal Respirometro STRATHTOX.

6)· MONITORAGGIO DELLO STATO DI SALUTE DEL FANGO. 

Il monitoraggio del livello di respirazione di un impianto di trattamento "ANTWERP", mostra periodi di tempo in cui il fango attivo risulta inibito per più del 40% inibito in concomittanza con la pulizia dei fanghi. Utilizzando il test di monitoraggio della salute del fango può essere determinato, un modello del livello normale di respirazione per un impianto. Un livello basso di respirazione allerterà l’impianto di trattametno acque circa un persistente problema di tossicità, permettendo di intraprendere le necessarie operazioni da seguire. In questo modo il monitoraggio della tossicità può essere intrapreso giornalmente, presso tutti quegli impianti di trattamento, che potenzialmente potrebbero ricevere scarichi tossici. Questo è importante specialmente se l’impianto mostra storicamente un andamento nel tempo fatto di basse performance.

·> Il livello di RESPIRAZIONE misura la quantità di BIODEGRADAZIONE che viene svolta da un fango batterico (FANGO ATTIVATO CON BATTERI).
·> Gli scarichi tossici inibiscono sia la RESPIRAZIONE sia la BIODEGRADAZIONE.
·> Il livello di RESPIRAZIONE viene utilizzato sia per la gestione della TOSSICITA’ che per l’OTTIMIZZAZIONE del processo.

Nelle vasche di aerazione di un trattamento biologico le molecole complesse di uno scarico vengono distrutte dall’azione combinata di BATTERI ETEROTROFICI (che rompono molecole o composti di CARBONIO ORGANICO), BATTERI NITRIFICANTI (che rompono le molecole di AMMONIACA) e altri MICRORGANISMI.

In termini di CONTROLLO DI PROCESSO esistono 3 importanti STEP in un impianto:

·> BIODEGRADAZIONE: rottura ed eliminazione del CARBONIO ORGANICO e dell’AMMONIACA.
·> CRESCITA: crescita e duplicazione dei batteri che determina una nuova BIOMASSA.
·> RESPIRAZIONE: consumo di OSSIGENO quale fonte energetica per la crescita dei BATTERI

I suddetti 3 STEP sono INTERDIPENDENTI. Di fatto, con la determinazione del livello di respirazione, si può ottenere la misura del livello di biodegradazione. Per questa ragione il respirometro può essere utilizzato comecontrollo per l’ottimizzazione di processo, se la tossicità in uno scarico inibisce il

Il Respirometro STRATHKELVIN è stato sviluppato attraverso la tecnologia trasferita ed acquista dalla divisione biomedica della società costruttrice. Il cuore dello strumento è una CAMERA CHIUSA RESPIROMETRICA, che richiede solo 20ml di campione di fango attivo. Attraverso l’utilizzo di più elettrodi e del Software dedicato, il livello di respirazione viene misurato in soli 5/10 minuti. Infatti, tutti gli usuali problemi di tempo legati alla respirometria classica sono stati eliminati. Inoltre, gli operatori dell’impianto di trattamento delle acque possono essere velocemente istruiti sul funzionamento dello strumento per le applicazioni più usate in entrambi i processi di controllo e di gestione della tossicità.