Biofiltro e bassa concentrazione di COV

Non è inusuale ormai vedere installazioni di biofiltri in produzioni che emettono odori al posto di altri sistemi di abbattimento. 

Ma cos’è un biofiltro?

Un biofiltro è un sistema di abbattimento principalmente dedito alla riduzione di inquinanti odorigeni tipicamente di natura organica. 

In altre parole stiamo parlando di COV (Composti Organici Volatili) e CIV (Composti Inorganici Volatili) che hanno una soglia olfattiva molto bassa e che quindi bastano pochi milligrammi dispersi nell’effluente per far si che una persona ne senta la sua presenza tramite il proprio naso. 

La sua applicazione è tipica in quelle produzioni che vedono un elevata quantità odorigena prodotta e quindi emessa in atmosfera. Li vediamo applicati nei sistemi di trattamento acque reflue (vasca primaria e secondaria), trattamento fanghi di depurazione, tintorie, concerie, rendering e altre produzioni ad elevato impatto odorigeno. 

Come funziona un biofiltro?

L’effluente da trattare passa tipicamente dal basso verso l’alto, all’interno di un letto di materiale di supporto (legno p.e.). Un particolare sistema di distribuzione dell’aria posto al di sotto del letto permette all’aria di distribuirsi il più omogeneamente possibile mentre la più ordinata distribuzione del materiale permette di evitare passaggi preferenziali.

Il sistema funziona principalmente per ossidazione biologica degli inquinanti, ovvero funghi e batteri presenti su un supporto tipicamente naturale (legno), che metabolizza gli inquinanti distruggendoli e trasformandoli in anidride carbonica, acqua e nutrienti per se stessi.

In pratica i funghi ed i batteri presenti non fanno altro che mangiarsi l’inquinante per trasformarlo in nutrienti utili al loro sviluppo e alla loro proliferazione.

Per mantenere gli agenti biologici nelle condizioni più opportune per avere la massima efficienza di abbattimento, bisogna dotare i biofiltri di sistemi di umidificazione opportuna. 

Per far questo di solito si prediligono:

• lavatori e abbattitori ad umido a monte che permettono di realizzare un pre abbattimento (anche depolverazione) ed una umidificazione del flusso così da portare umidità nella parte bassa del biofiltro. Questo pre abbattimento permette inoltre di “smorzare i picchi” di concentrazione di inquinanti facendo entrare nel biofiltro sempre una concentrazione piuttosto costante.

• umidificatori nella parte alta che periodicamente annaffiano il substrato

Tutto questo deve permettere di mantenere pH, umidità e temperatura nel substrato sufficientemente costanti così da permettere la massima attività biologica dei funghi e dei batteri. 

Perché il carico organico ed i COV sono così importanti per il biofiltro?

Come un essere umano beve 1-2 litri di acqua al giorno, gli agenti biologici devono avere umidità corretta per poter mantenere una corretta idratazione.

Come un essere umano a certe temperatura ha freddo o caldo e rallenta le sue attività, ugualmente fanno i funghi ed i batteri.

Come l’essere umano mangia carne, pasta, verdura e frutta, questi funghi e batteri si mangiano i COV ed altre sostanze odorigene traendone quello che serve per il loro sviluppo. Semplice e lineare.

Un essere umano può vivere in forma mangiando solo carne? Oppure solo pasta? beh la risposta ovviamente è no. Quindi perchè mai i batteri ed i funghi si ritiene che vivano solo con gli odori?

Che natura hanno questi odori? tipicamente si parla di ammoniaca, acido solfidrico, mercaptani… sostanze che hanno zero o pochissimi atomi di carbonio che permettono, come a noi uomini, di produrre sostanze nutritive (proteine, zuccheri, grassi…).

Cosa succede se i batteri ed i funghi non mangiano correttamente? La stessa cosa che succede agli uomini:non sono attivi, producono meno e si ammalano fino poi a morire. 

Quindi come è mai possibile pensare che i batteri contenuti nei biofiltri possano abbattere per lungo periodo gli inquinanti senza farli mangiare correttamente? 

Tipicamente nel trattamento delle emissioni delle vasche primarie e secondarie si utilizzano biofiltri che dopo qualche mese iniziano a fiorire oppure peggio a puzzare di marcio. 

Nelle emissioni che per mesi si sono fatte fluire nei biofiltri vi sono praticamente solo odori inorganici e pochissimi COV da trasformare in nutrienti per i batteri dei biofiltri. 

Una volta ridotti sotto ad un certo numero, questi batteri non possono ridurre gli inquinanti odorigeni e la condizione di elevata umidità inizia ad attivare processi di decomposizione che danno luogo a cattivi odori.

A volte è possibile che il supporto legnoso, in assenza di batteri e di umidità si trasformi in materiale sorbente che trattiene, come i carboni attivi, gli inquinanti per un po’ di tempo, ovvero fino a quando questo si satura rilasciando in atmosfera quanto prima trattenuto. 

Cosa fare se si ha il dubbio che il carico organico ed i COV siano bassi nel tuo biofiltro?

Sembra semplice dire che bisognerebbe fornire COV per far proliferare i batteri ed i funghi, ma se il COV non arriva dalla produzione questo è un problema. 

Bisogna cercare di dare nutrienti ai batteri oppure di sostituirli periodicamente aggiungendone di nuovi attraverso per esempio inoculo manuale oppure inoculando tramite i sistemi di umidificazione. 

E se i COV sono troppi? 

Come per gli essere umani mangiare troppo non fa per niente bene, uguale per i batteri. 

Attenzione che anche alcune tipologie di COV fanno male ai batteri perché sono più un veleno che un nutrimento ma se “mangiate” in basse quantità questi possono essere metabolizzati. In pratica è come dire agli umani di bere alcolici con moderazione oppure fare attenzione a mangiare cozze e vongole senza un minimo di cottura. 

Il biofiltro: macchina affascinante dalla gestione delicata

Trattare gli essere umani non è semplice e dopo quanto descritto qui sopra, implica che trattare i sistemi di biofiltrazione non lo sia altrettanto. 

Dieta corretta, idratazione adatta alle condizioni di vita, temperatura ottimale e pH adeguato sono gli aspetti da prendere in considerazione per mantenere un biofiltro in funzione per anni. 

I sistemi di biofiltrazione infine sono sistemi con una inerzia molto alta. 

Questi sistemi soffrono qualunque aspetto che modifichi troppo repentinamente il loro “stile di vita”. 

Sbalzi elevati di temperatura, picchi di concentrazione di inquinante da trattare, sia che esso sia quello buono per la dieta che cattivo (una bella “bevuta” batterica), periodi elevati di inattività magari in condizioni ambientali sfavorevoli, eventi meteorologici inattesi come temporali e forti grandinate (in assenza di copertura adeguata) sono solo alcune delle cose che ahimè inficiano il funzionamento di questo sistema di abbattimento tanto affascinante quanto delicato. 

Hai un biofiltro e vedi che ultimamente non ha più l’efficienza di prima e non capisci il perché?

Prova a verificare il pH del substrato come quello del percolato.

Verifica la sua umidità sia nella parte bassa che all’interno del substrato che nella parte alta.

Verifica la sua temperatura di funzionamento. L’abbattimento biologico è una reazione esotermica quindi, l’attività metabolica dei microrganismi comporta un aumento di temperatura. Quindi l’effluente uscente dovrà essere più caldo di quello entrante.

Verifica l’altezza del supporto. Appena installato il biofiltro esso subirà un assestamento riducendo la sua altezza di qualche centimetro. Se durante il funzionamento questa altezza si è ridotta ulteriormente fino a parecchi centimetri in meno vuol dire che il biofiltro sta collassando con possibili creazioni di passaggi preferenziali e riduzione di abbattimento o anche aumento perdite di carico.

Hai forse cambiato produzione ultimamente? Dai un occhio ai dati che hai inviato al tuo fornitore per dimensionarti l’impianto. Verifica che il biofiltro ed i microrganismi siano compatibili con i nuovi ingredienti della dieta obbligata.

Nel caso che tutto questo non sia servito per darti una chiara visione di quello che sta succedendo al tuo biofiltro, contattami e sarò ben felice di aiutarti a risolvere il tuo problema.