La principale differenza tra il trattamento delle acque reflue aerobico e anaerobico è la presenza o l'assenza di ossigeno. Il trattamento aerobico richiede ossigeno per supportare la crescita di batteri aerobici che scompongono la materia organica nelle acque reflue. Trattamento anaerobico , invece, avviene in assenza di ossigeno , basandosi su batteri anaerobici per abbattere la materia organica.
Questa differenza nella disponibilità di ossigeno porta ad altre differenze tra i due processi, come la necessità di circolazione dell'aria e il consumo di energia. Il trattamento aerobico richiede un apporto costante di ossigeno ed energia per l'aerazione, la miscelazione e il controllo della temperatura, mentre il trattamento anaerobico non richiede aerazione e ha un consumo energetico inferiore. Il trattamento anaerobico produce anche biogas, che può essere utilizzato come fonte di energia rinnovabile, mentre il trattamento aerobico no.
Maggiore differenza tra trattamenti aerobici e anaerobici delle acque reflue
batteri:
Il trattamento aerobico prevede l'uso di batteri aerobici, che richiedono ossigeno per sopravvivere e abbattere la materia organica. Al contrario, il trattamento anaerobico si basa su batteri anaerobici, che possono abbattere la materia organica in assenza di ossigeno.
Circolazione d'aria:
Il trattamento aerobico richiede la circolazione dell'aria per fornire ossigeno ai batteri aerobici, che può essere ottenuta mediante aerazione meccanica o naturale. Al contrario, il trattamento anaerobico non richiede la circolazione dell'aria poiché il processo avviene in assenza di ossigeno.
Produzione di Biogas:
Il trattamento anaerobico produce biogas, che è una miscela di metano e anidride carbonica che può essere utilizzata come fonte di energia rinnovabile. Il trattamento aerobico non produce biogas.
Efficienza energetica:
Il trattamento anaerobico è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al trattamento aerobico poiché non richiede un apporto costante di ossigeno. L'energia richiesta per il trattamento anaerobico è principalmente per miscelare le acque reflue e mantenere la temperatura appropriata. Il trattamento aerobico richiede un apporto costante di ossigeno, che può essere costoso da mantenere.
Applicazione:
Il trattamento aerobico è comunemente utilizzato per il trattamento delle acque reflue urbane e industriali ad alto contenuto organico. Il trattamento anaerobico viene tipicamente utilizzato per il trattamento di acque reflue ad alta resistenza, come rifiuti agricoli, rifiuti di lavorazione alimentare e rifiuti di birrerie.
Consumo di energia:
Il trattamento anaerobico ha un consumo energetico inferiore rispetto al trattamento aerobico poiché non richiede aerazione. Il consumo di energia nel trattamento anaerobico è principalmente per la miscelazione delle acque reflue e il mantenimento della temperatura. Il trattamento aerobico richiede energia per l'aerazione, la miscelazione e il controllo della temperatura.
Post trattamento:
Il trattamento aerobico produce tipicamente effluenti con livelli inferiori di nutrienti, solidi sospesi e materia organica rispetto al trattamento anaerobico. Pertanto, i processi di post-trattamento per gli effluenti aerobici possono concentrarsi maggiormente sulla disinfezione e sulla rimozione dei nutrienti rimanenti o dei contaminanti in tracce. Ad esempio, la clorazione o l'irradiazione UV possono essere utilizzate per la disinfezione, mentre il BNR o la filtrazione a membrana possono essere utilizzati per la rimozione dei nutrienti.
Al contrario, gli effluenti del trattamento anaerobico possono ancora contenere livelli elevati di materia organica e nutrienti, oltre che di biogas. Pertanto, i processi di post-trattamento per gli effluenti anaerobici possono concentrarsi maggiormente sulla rimozione della materia organica residua e sulla rimozione dei nutrienti, nonché sull'utilizzo del biogas. Ad esempio, l'effluente anaerobico può essere sottoposto a ulteriore trattamento in un processo aerobico per rimuovere la materia organica e i nutrienti rimanenti, oppure può essere utilizzato come materia prima per la produzione di biogas attraverso la digestione anaerobica.
Tecnologie:
Sono disponibili varie tecnologie sia per il trattamento aerobico che per quello anaerobico.
Tecnologie di trattamento aerobico: sistema a fanghi attivi, reattori batch di sequenziamento, bioreattori a membrana, reattori a biofilm a letto mobile ecc.
Tecnologie di trattamento anaerobico: digestione anaerobica, reattori a mantello anaerobico a fanghi a flusso ascendente (UASB), reattori a letto granulare espanso (EGSB), bioreattori a membrana anaerobica (AnMBR) ecc.