1. Ricircolo interno (ricircolo del liquido nitrificato: zona aerobica → zona anossica)
Rapporto di ricircolo: 50%–200% (il 100% è tipico nella pratica ingegneristica standard).
Scopo: trasportare l'azoto nitrato generato nella zona aerobica nella zona anossica per la denitrificazione, riducendo così l'azoto totale (TN).
Ciò non altera il volume totale di acqua scaricata dal sistema; influisce solo sull'efficienza della rimozione dell'azoto.
Se il rapporto è troppo basso: viene restituita una quantità insufficiente di nitrati-azoto, con il risultato che i livelli di azoto totale superano i limiti di scarico.
Se il rapporto è troppo alto: nella zona anossica viene introdotto un eccesso di ossigeno disciolto (DO), interrompendo l'ambiente anossico e inibendo la denitrificazione. Inoltre, un'elevata turbolenza del flusso può rompere i fiocchi di fango, facendoli diventare fini e frammentati (molti casi di disintegrazione dei fanghi, come il problema riscontrato in precedenza, sono causati da una velocità di ricircolo interno eccessivamente elevata).
2. Ricircolo esterno (Ricircolo fanghi: Chiarificatore secondario → Zona anaerobica)
Rapporto di ricircolo: 30%–100% (il 50% è tipico).
Scopo: Riportare i fanghi depositati nella zona anaerobica, mantenendo la concentrazione di solidi sospesi nel liquor misto (MLSS) nei serbatoi biochimici e prevenendo la perdita di fanghi.
Ciò consuma il volume idraulico all'interno dei serbatoi. Una velocità di ricircolo esterno eccessivamente elevata aumenta il carico idraulico sull'intero sistema biochimico e riduce il tempo di ritenzione idraulica (HRT). Con una portata in afflusso costante, ciò può facilmente portare alla risalita dei fanghi nel chiarificatore secondario e ad un aumento della torbidità nell'effluente.
Se il rapporto è troppo basso: vengono restituiti fanghi insufficienti, causando un continuo calo del MLSS e una perdita di biomassa, che può portare a un fallimento nella rimozione di ammoniaca-azoto e COD.
Se il rapporto è troppo alto: l'ossigeno disciolto viene introdotto nella zona anaerobica, interferendo con il rilascio anaerobico di fosforo e compromettendo la rimozione totale del fosforo (TP).
Logica di regolazione del ricircolo
1. Dare priorità alla regolazione del ricircolo esterno: stabilizzare la concentrazione dei fanghi (MLSS).
Intervallo di controllo MLSS: 3.000–4.000 mg/L. Se MLSS è troppo basso aumentare il ricircolo esterno; se il MLSS è troppo elevato diminuire il ricircolo esterno ed aumentare lo scarico dei fanghi di supero. Obiettivo primario del ritorno dei fanghi esterni: trattenere i fanghi attivi; un obiettivo secondario è facilitare la rimozione del fosforo (riducendo al minimo la quantità di ossigeno disciolto-DO-introdotto nella zona anaerobica attraverso il flusso di ritorno).
2. Regolare il ritorno interno (liquore misto): controllare l'azoto totale (TN).
Se il TN influente è elevato, aumentare il rapporto di rendimento interno, in genere fino a un massimo del 200%.
Punto cruciale: il DO nella zona anossica deve essere mantenuto al di sotto di 0,5 mg/L. Se il DO supera questo limite, ridurre immediatamente il tasso di rendimento interno; non aumentarlo ulteriormente alla cieca.
Problemi comuni nei processi A²/O:
1. Aumentare ciecamente il rapporto di rendimento interno oltre il 200%: ciò aumenta il DO nella zona anossica, il che può causare un aumento dei livelli di TN anziché una diminuzione e può anche portare alla rottura dei fiocchi di fango.
2. Far funzionare le pompe di ritorno esterne a piena capacità per periodi prolungati: ciò aumenta il DO nella zona anaerobica, impedendo agli organismi che accumulano fosforo (PAO) di rilasciare fosforo, causando così la mancata rimozione del fosforo.
3. I rapporti di rendimento non sono statici: dovrebbero essere ottimizzati in risposta alle fluttuazioni della concentrazione degli influenti.
