Tlenowy granulowany osad czynny. Koncepcje mechani

Opis

Tlenowy granulowany osad czynny. Koncepcje mechanizmów formowania, właściwości i wymagania technologiczne SEIDEL-PRZYWECKI Wydawnictwo Sp.z o.o.

Ean:9788360956489ISBN: 9788360956489Autor: Podedworna J.

Oprawa: twardaRok wydania: 2017Format: b5Stron: 169Kłaczki osadu czynnego, błona biologiczna, czy granule to specyficzne rodzaje biotopu (z greckiego bios– życie lub organizm, i topos – miejsce), które wykorzystywane są w technologii biologicznego oczyszczania ścieków. Zarówno zawieszone w toni ścieków kłaczki, jak i biofilm stanowiący biomasę utwierdzoną na nieruchomym lub ruchomym nośniku (odpowiednio: technologia złoża biologicznego lub złoża ruchomego), są już powszechnie stosowane w skali technicznej w oczyszczalniach ścieków komunalnych. Także granulacja w warunkach beztlenowych została dobrze rozpoznana już w latach 80. poprzedniego stulecia, a reaktory beztlenowe z biomasą granulowaną znalazły szerokie zastosowanie do oczyszczania ścieków przemysłowych.

Technologia tlenowego granulowanego osadu czynnego, obok technologii membranowej i złoża ruchomego, wpisuje się w stosunkowo nowy kierunek zastosowań, polegający na wprowadzaniu w oczyszczalniach ścieków rozwiązań pozwalających na zwiększenie ilości biomasy w reaktorze i przyjęcie większego ładunku zanieczyszczeń w urządzeniu o tej samej kubaturze, bądź budowę nowych obiektów o relatywnie mniejszych kubaturach bioreaktorów, ale z gwarancją uzyskania porównywalnego efektu oczyszczania. Pierwszy z tych przypadków ma szczególne znaczenie przy modernizacji oczyszczalni projektowanych wcześniej na znacznie mniejszy ładunek zanieczyszczeń dopływających ze ściekami.

Początek badań nad technologią tlenowego granulowanego osadu czynnego datuje się na koniec lat 90. XX wieku (Mishima i Nakamura, 1991), a podstawą ich podjęcia w wielu ośrodkach badawczych na świecie, były wstępne wyniki dokumentujące korzystne właściwości granul, takie jak wysoka koncentracja biomasy, bardzo dobra charakterystyka sedymentacyjna, i zdolność do usuwania biogenów ze ścieków. Obecnie wiadomo już, że osad czynny w postaci granul powstaje w wyniku samoimmobilizacji komórek mikroorganizmów w odpowiedzi na specyficzne warunki środowiskowe panujące w reaktorze, m.in. wysoki stopień wymiany objętościowej ścieków i siły hydrodynamiczne działające na biomasę. Granule charakteryzujące się wysokim zagęszczeniem komórek łatwo i szybko sedymentują, a przy tym zróżnicowany skład gatunkowy tworzącej te sferyczne struktury biomasy oraz obecność zróżnicowanych warunków tlenowych (ściśle tlenowe, anoksyczne, beztlenowe) gwarantują uzyskiwaną z ich udziałem wysoką efektywność oczyszczania ścieków. Każda dojrzała granula, z uwagi na morfologię i różnorodność panujących w niej warunków tlenowych może być przyrównana do minibioreaktora, zapewniającego zintegrowane usuwanie związków węgla organicznego i biogenów.

Dodatkowe potencjalne korzyści wynikające z zastosowania granul tlenowych to lepsze wykorzystanie rozpuszczonego tlenu (specyficzna budowa reaktorów porcjowych), większa odporność na nierównomierność dopływu i składu ścieków (w tym obecność substancji toksycznych), brak konieczności budowy osadników wtórnych, zmniejszona produkcja osadu nadmiernego.

Jednak pomimo wieloletnich eksperymentów prowadzonych w licznych ośrodkach badawczych (w tym także w Polsce), nadal nie zostały jeszcze rozpoznane wszystkie mechanizmy odpowiedzialne za proces aerobowej granulacji. Ciągle trwają badania nad wpływem różnych czynników eksploatacyjnych i środowiskowych w poszukiwaniu strategii przyspieszających tworzenie granul tlenowych i utrzymanie ich w czasie długotrwałej eksploatacji bioreaktorów. Ciekawe, dobrze prognozujące wyniki tych eksperymentów, odnoszące się zarówno do formowania samych granul, jak i uzyskiwanych z ich udziałem efektów technologicznych usuwania zanieczyszczeń ze ścieków, jeszcze parę lat temu pozwalały jedynie przypuszczać, że w niedługim czasie pojawią się pracujące w skali technicznej układy technologiczne wykorzystujące ten rodzaj biomasy. Obecnie na świecie technologię granulowanego osadu czynnego zastosowano już w ponad 20. przemysłowych i komunalnych oczyszczalniach, w tym, co warto podkreślić, jeden z obiektów został wybudowany w 2015 roku także w Polsce (oczyszczalnia ścieków komunalnych w Rykach - projekt technologiczny, wyposażenie reaktorów i rozruch technologiczny DHV Hydroprojekt).

Mając przekonanie, że technologia tlenowego granulowanego osadu czynnego jest obiecującym rozwiązaniem na miarę XXI wieku, za cel książki postawiono sobie możliwie zwięzłe przedstawienie polskim Czytelnikom dotychczas zdobytej wiedzy na temat mechanizmów tworzenia granul tlenowych i warunków technologicznych, jakie powinny być spełnione, aby osiągnąć ich długotrwałą zrównoważoną aktywność, będącą warunkiem sine qua non dla uzyskania z ich udz