15000m2/m3 Πολυμερικοί Σύνθετοι Βιοφορείς Γέλης Μεγάλης Επιφάνειας Χωρίς Φράξιμο

Αυτοί οι βιο-φορείς γέλης πολυμερούς σύνθετου υλικού έχουν σχεδιαστεί γύρω από ένα βασικό πρόβλημα στη βιολογική επεξεργασία προσκολλημένης ανάπτυξης: πώς να διατηρείται μια τεράστια προστατευμένη επιφάνεια διαθέσιμη στους μικροοργανισμούς χωρίς να επιτρέπεται στο κρεβάτι του μέσου να φράξει, να δημιουργήσει κανάλια ή να μπλοκάρει. Κάθε φορέας είναι ένας υδρόφιλος κύβος γέλης 20 mm κατασκευασμένος από μια μήτρα πολυμερούς σύνθετου υλικού της οποίας η εσωτερική δομή τοιχώματος παραμένει ανοιχτή ακόμη και υπό βαριά φόρτιση βιο-υμενίου, έτσι ώστε το νερό και το υπόστρωμα να συνεχίζουν να κινούνται μέσα από το κρεβάτι ενώ η βιομάζα συνεχίζει να αναπτύσσεται.

Μετρημένη με τη μέθοδο BET, το μέσο προσφέρει ειδική επιφάνεια τουλάχιστον 15.000 m²/m³, με τουλάχιστον 5.000 m²/m³ από αυτήν την επιφάνεια προστατευμένη μέσα στη μήτρα γέλης όπου η διάτμηση και η βραχυκύκλωση δεν μπορούν να απομακρύνουν το βιο-υμένιο. Επειδή οι φορείς είναι μαλακοί αντί για άκαμπτοι, ρευστοποιούνται απαλά, καθιζάνουν γρήγορα μετά τη δοσολόγηση και δεν φθείρονται ή θραύονται όπως τα εύθραυστα μέσα. Η ανοιχτή γεωμετρία του τοιχώματος είναι ο λόγος που το κρεβάτι αντιστέκεται στο φράξιμο: η βιομάζα αναπτύσσεται μέσα στους πόρους αντί να σφραγίζει την εξωτερική επιφάνεια.

• Αρχιτεκτονική ανοιχτού τοιχώματος: ένας τρισδιάστατος σκελετός με διασυνδεδεμένα κανάλια διατηρεί το δίκτυο πόρων προσβάσιμο στο υπόστρωμα και το οξυγόνο αντί να κλείνει υπό την ανάπτυξη βιο-υμενίου.
• Προστατευμένη εσωτερική περιοχή: περίπου το ένα τρίτο της συνολικής επιφάνειας βρίσκεται μέσα στη μήτρα, παρέχοντας στους βραδέως αναπτυσσόμενους νιτροποιητές ένα σταθερό περιβάλλον που η οπισθοπλύση και η αναταραχή δεν μπορούν εύκολα να απομακρύνουν.
• Υψηλό πορώδες, χαμηλό βάρος: 98% πορώδες με ξηρή πυκνότητα όγκου 12,5 ± 0,75 kg ανά κυβικό μέτρο υγρού διατηρεί το κρεβάτι ελαφρύ και εύκολο στη ρευστοποίηση.
• Απόδοση χωρίς φράξιμο: το μέσο ανέχεται αυξημένα αιωρούμενα στερεά και δεν χρειάζεται τους συχνούς κύκλους οπισθοπλύσης που απαιτούν τα μέσα τύπου σφουγγαριού και σταθερής μεμβράνης.
• Ταχεία διαβροχή: η υδρογέλη διογκώνεται και βυθίζεται αμέσως κατά τη δοσολόγηση, έτσι ώστε ο αντιδραστήρας να μπορεί να τεθεί σε λειτουργία χωρίς ξεχωριστό στάδιο εμποτισμού.
• Μεγάλο διάστημα συντήρησης: η ανθεκτική στην τριβή γέλη υποστηρίζει διάρκεια ζωής δέκα ετών ή περισσότερο σε συνεχή λειτουργία.

• Εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων υψηλού φορτίου και έργα αναβάθμισης που λειτουργούν εντός υπάρχοντος αποτυπώματος δεξαμενής.
• Βιομηχανικά απόβλητα από παραγωγή τροφίμων, ποτών, κλωστοϋφαντουργίας, χαρτιού, χημικών και φαρμακευτικών προϊόντων.
• Λεκάνες MBBR και IFAS όπου η προστιθέμενη προστατευμένη επιφάνεια αυξάνει τη νιτροποιητική ικανότητα.
• Υδάτινα σώματα ποταμών, λιμνών και υδατοκαλλιεργειών που απαιτούν βιολογική λείανση εντός του χώρου.
• Υγρά απόβλητα υγειονομικών ταφών και ώριμα λύματα όπου η συγκράτηση βιομάζας είναι ο περιοριστικός παράγοντας.

Ε: Μήπως μια τόσο υψηλή επιφάνεια φράζει στην πραγματικότητα κατά τη λειτουργία;

Α: Όχι. Η επιφάνεια προέρχεται από μια εσωτερική δομή ανοιχτών κυψελών αντί για στενές εξωτερικές σχισμές, έτσι ώστε το βιο-υμένιο να αναπτύσσεται μέσα στη μήτρα ενώ η ροή συνεχίζεται μέσω των διασυνδεδεμένων καναλιών. Όπου τα αιωρούμενα στερεά είναι υψηλά, το κρεβάτι απλώς τα περνάει αντί να σφραγίζει, γι' αυτό το μέσο μπορεί να λειτουργεί για μεγάλα διαστήματα μεταξύ των καθαρισμών.

Ε: Πόσο από την επιφάνεια των 15.000 m2/m3 είναι πραγματικά προστατευμένη;

Α: Τουλάχιστον 5.000 m²/m³ είναι προστατευμένη επιφάνεια μετρημένη ανεξάρτητα από την εξωτερική επιφάνεια. Αυτό είναι το τμήμα που έχει σημασία για τους νιτροποιητικούς βακτηρίους, επειδή προστατεύεται από τη διάτμηση και την απομάκρυνση που αφαιρεί το βιο-υμένιο από τα συμβατικά ανοιχτά μέσα.

Ε: Τι ρυθμό δοσολόγησης πρέπει να προγραμματιστεί για μια νέα λεκάνη;

Α: Προγραμματίστε έναν ρυθμό δοσολόγησης μεταξύ 5% και 25% του όγκου της δεξαμενής, με αναλογία κατανομής από 10% έως 30% ανάλογα με το φορτίο εισροής και την επιθυμητή ποιότητα εκροής. Επειδή το μέσο είναι ελαφρύ και καθιζάνει γρήγορα, η δόση μπορεί να προσαρμοστεί μετά την έναρξη λειτουργίας χωρίς ανακατασκευή της λεκάνης.