La pulizia delle acque reflue provenienti da comunità e industrie elimina o riduce batteri patogeni e sostanze chimiche tossiche e fornisce una fonte d'acqua appetibile per usi umani e agricoli. Il trattamento biologico delle acque reflue utilizza batteri e altri microrganismi per decomporre i contaminanti organici, ovvero le sostanze contenenti carbonio, in composti innocui o volatili. Il trattamento biologico di solito segue la rimozione di grandi detriti o solidi dalle acque reflue. Alcuni microbi risiedono già nelle acque reflue; l'aggiunta di "fango attivato", contenente più microbi, aumenta l'efficienza della decomposizione. Le strutture per le acque di scarico utilizzano aerobi, anaerobici o entrambi i tipi di microbi. I pro e contro dei trattamenti biologici dipendono in parte dall'origine delle acque reflue e dal tipo di contaminazione e dai metodi applicati. Alcuni metodi, come la filtrazione a membrana, successiva al trattamento biologico, possono migliorare i risultati.
Quali sono i trattamenti aerobici e anaerobici?
I microbi aerobici richiedono ossigeno e nutrienti organici per lavorare e crescere. I nutrienti sono forniti dal materiale organico nelle acque reflue e l'ossigeno viene solitamente erogato pompando aria nella vasca di trattamento. I prodotti finali della digestione aerobica sono energia, anidride carbonica e solidi metabolizzati che si depositano. I nutrienti e l'ossigeno provocano la moltiplicazione dei microbi aerobici e il loro numero aumentato accelera il processo di digestione.
I microbi anaerobici sono batteri e microrganismi che funzionano in assenza di ossigeno. Questi microbi abbattono i contaminanti organici più lentamente dei microbi aerobici. I microbi anaerobici producono metano, anidride carbonica e altri microbi anaerobici. Le acque reflue, che contengono un elevato livello di contaminanti organici, sono trattate in modo più efficiente con microbi anaerobici prima di essere sottoposte a trattamento con microbi aerobici.
I pro della digestione aerobica
Il trattamento delle acque reflue aerobiche è un processo rapido ed efficiente rimuovere almeno il 98 percento di contaminanti organici. Si tratta di un processo di ossidazione naturale che provoca una ripartizione efficiente degli inquinanti organici e produce un effluente dell'acqua più pulito rispetto al solo trattamento anaerobico. Poiché la digestione aerobica è un processo rapido, può gestire grandi volumi o flussi di acque di scarico.
Contro di digestione aerobica
La digestione aerobica richiede l'aerazione, che utilizza una grande quantità di energia elettrica. L'energia elettrica è spesso generata dalla combustione di combustibili fossili, che producono gas serra. La digestione aerobica produce anche grandi quantità di bio-solidi, o fanghi, che richiedono lo smaltimento. Il rilascio inappropriato del fango ricco di sostanze nutritive nei fiumi o negli stagni può causare la crescita eccessiva di alghe o l'eutrofizzazione, che uccide pesci e altra vita acquatica. Il consumo energetico e la produzione di fanghi in eccesso possono essere ridotti trattando prima le acque reflue con microbi anaerobici. Sebbene il trattamento biologico delle acque reflue sia efficace nel rimuovere la maggior parte dei contaminanti organici, gli studi indicano che alcune sostanze chimiche, come prodotti farmaceutici, detergenti, composti cosmetici e industriali, rimangono ancora dopo il trattamento biologico delle acque reflue. I filtri e le nuove tecnologie potrebbero essere in grado di affrontare questo problema.
I pro della digestione anaerobica
Il trattamento delle acque reflue anaerobiche è più ecologico della digestione aerobica, perché produce meno biomassa, richiede meno energia e produce un biogas (metano) che può essere riciclato. Sebbene sia i trattamenti aerobici che quelli anaerobici producano biossido di carbonio durante la disgregazione dei bio-contaminanti, la digestione aerobica genera molto meno gas. La digestione anaerobica produce anche meno bio-solidi, che possono presentare un problema di smaltimento.
Contro della digestione anaerobica
Sebbene la digestione anaerobica dei contaminanti nelle acque reflue lasci una minore impronta di carbonio, è un processo lento . È meno efficiente della digestione aerobica, rimuovendo dal 70 al 95 percento di contaminanti organici. I microbi anaerobici, confrontati con i microbi aerobici, attaccano una più piccola gamma di contaminanti.
