Setup sperimentale
Il processo di trattamento e-ESFDMBR utilizzato è il risultato della combinazione della tecnologia SFDM , eMBR e di una nuova tipologia di membrane dinamiche incapsulate. Mentre nella maggior parte degli studi in letteratura si realizza un impianto in scala di laboratorio, utilizzando un refluo sintetico prodotto in loco, nell’attività svolta si è usufruito di un refluo reale in un impianto a scala pilota. L’impianto in scala pilota comprende un reattore con un volume di 100 L. All'interno del reattore biologico sono stati inseriti inoltre due elettrodi collegati a un generatore di corrente per l'applicazione dei processi elettrochimici. Nel reattore è inserito il materiale di supporto per la formazione della membrana, il quale deve essere precedentemente assemblato. Partendo dal telaio centrale in plexiglass, si applica una rete plastica poi un foglio di dacron e successivamente si ripetono nuovamente questi due passaggi per poi chiudere la struttura con il telaio esterno, lo stesso procedimento vale anche per l’altro lato della struttura. Per garantire il fabbisogno di ossigeno per l’attività batterica, ma soprattutto per evitare la rapida formazione di fouling e il deposito dei solidi in fondo al reattore è stato previsto un sistema di aerazione, con un disco in pietra porosa posto sul fondo al di sotto della membrana e dei diffusori a bolle fini distribuiti in maniera radiale all’interno del reattore alimentati da 5 pompe di aerazione. Gli elettrodi hanno entrambi altezza pari a 75 cm, con una corrispondente bagnata pari a 53 cm e spessore di 2 mm, mentre a variare sono materiale e raggio. L’anodo è in alluminio e il raggio del cilindro è di 20,5 cm, mentre il catodo è in acciaio inossidabile con un raggio di 14,3 cm. Per garantire la circolazione dei liquidi sono state usate 3 pompe dosatrici a membrana, l’attivazione delle pompe di controlavaggio ed effluente avviene tramite uno dei temporizzatori, 1 minuto per la pulizia della membrana e 9 minuti per il prelievo dell’effluente, mentre quella dell’influente era regolata da un galleggiante posto all’interno del reattore. L’altro temporizzatore regola l’accensione e lo spegnimento del generatore del campo elettrico con un'intensità di corrente pari a 0,9 mA/cm2 (5 min ON e 20 min OFF). Durante l’attività di tirocinio è stato svolto un monitoraggio giornaliero sul trattamento eseguito nell’impianto pilota. L’attività di monitoraggio ha compreso il controllo del livello del refluo all’interno del reattore, la misurazione dei parametri fisici (pH, temperatura, ossigeno disciolto) e dell’andamento della TMP. Per il corretto svolgimento del processo il livello del liquame doveva mantenersi costante nel tempo. Le analisi in laboratorio sono state realizzate due volte a settimana sui campioni prelevati all’impianto e sono state le seguenti: