• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zmniejszenie osadu z pomocą biomasy drobnoustrojów

    11.06.2012. 16:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy opracowali proces, który może obniżyć dziesięciokrotnie ilość osadu produkowanego przez oczyszczalnie ścieków. Oczyszczanie biologiczne stanowi dorobek projektu INNOWATECH (Innowacyjne i zintegrowane technologie uzdatniania ścieków przemysłowych), który otrzymał wsparcie w wysokości 2,75 mln EUR z tematu "Zrównoważony rozwój, zmiany globalne i ekosystemy" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE.

    Większość osób dostrzega możliwość taniego oczyszczania ścieków przemysłowych za pomocą procesów biologicznych. Problem jednak polega na tym, że drobnoustrojom w mniejszym lub większym stopniu nie udaje się rozłożyć generowanych przez przemysł zanieczyszczeń, takich jak te pochodzące z garbarni, zakładów tekstylnych i farmaceutycznych. Tutaj do akcji wkraczają naukowcy z Instytutu Badania Wody (WRI) Włoskiej Krajowej Rady ds. Badań Naukowych, którzy opracowali zaawansowaną technologię umożliwiającą biomasie drobnoustrojów, zdolnej do rozkładu odpadów, rozwijanie się głównie w postaci granulek. Opracowali i przetestowali proces, zwiększając jego skalę.

    Naukowcy nazywają ten proces bioreaktorem sekwencyjnym SBBGR (Sequencing batch biofilter granular reactor). Pory pułapkują granulki w podtrzymującym materiale z tworzywa sztucznego w reaktorze. Powstaje mniej osadu, ponieważ drobnoustroje znajdują się pod presją. Dzięki temu drobnoustroje nie mają dogodnego środowiska do rozmnażania się. Skutek: mniej drobnoustrojów i mniej osadu.

    Wadą stosowania systemu biologicznego jest powstawanie z kilograma oczyszczonych ścieków 500 gramów osadu, który trzeba następnie usunąć. Dzięki tej innowacyjnej technologii, ilość osadu jest znacznie mniejsza.

    "W tej technologii ilość produkowanego osadu wynosi zaledwie 50 gramów" - wyjaśnia koordynator projektu z ramienia WRI, Antonio Lopez. Obiekt wykorzystujący tę technologię może być 10 razy mniejszy od tradycyjnego.

    Niektórzy eksperci są zaniepokojeni komplikacjami, jakie mogą się pojawić. Mają wątpliwości na przykład dotyczące stężenia biomasy oraz tego, co trafia do reaktora. "Jeżeli produkcja osadu spada 10 krotnie, to niekoniecznie oznacza to, że objętość bioreaktora może zostać zmniejszona w takiej samej proporcji" - stwierdził Christoph Brepols, ekspert ds. ścieków ze stowarzyszenia wód rzeki Erft (Erftverband).

    Oczyszczanie ścieków z garbarni i zakładów tekstylnych jest możliwe dzięki tlenowi w reaktorze. Choć drogi, ozon potrafi utlenić i rozłożyć większość związków organicznych. Mimo iż innowacyjna technologia nie jest w stanie rozłożyć 100% zanieczyszczeń, to może przekształcić je w związki łatwiej biodegradowalne. Mniej ozonu oznacza mniejsze koszty oczyszczania.

    "Ścieki z garbarni to swoistego rodzaju punkt odniesienia w sektorze oczyszczania ścieków przemysłowych" - stwierdza dr Lopez, ponieważ nie tylko ich skład jest złożony, ale również oczyszczanie nie jest łatwym zadaniem.

    Zespół jest pełen optymizmu, co do zastosowania reaktorów zgranulowanego osadu. Produkcja osadu w Europie rośnie. Zakłady produkowały 20 lat temu ponad 5 mln ton suchej masy, zwiększając tę liczbę do 10 mln w 2007 r. Potrzebujemy obecnie od 350 do 750 EUR na usunięcie jednej tony suchej masy. Dlatego tak duże znaczenie ma innowacyjna technologia.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Złoże biologiczne: Złoża biologiczne to urządzenia stanowiące element biologicznej oczyszczalni ścieków. Opracowane i wdrożone do powszechnego stosowania już w XIX wieku, były niegdyś najpopularniejszą oraz najbardziej wydajną formą biologicznego oczyszczania ścieków, do momentu opracowania i wdrożenia wysokosprawnych metod osadu czynnego. Obecnie złoża biologiczne są bardzo często wykorzystywane do oczyszczania ścieków w terenach wiejskich dla zlewni o wielkości do 10 000 RLM. Starzenie się osadu – proces zmiany właściwości osadu wraz z upływem czasu. Szybkość starzenia można przyspieszyć poprzez ogrzewanie osadu z roztworem wyjściowym. W wyniku starzenia następuje zwiększenie rozmiarów cząstek osadu, co ułatwia jego sedymentację i sączenie. Chemiczne oczyszczanie ścieków – jedna z metod oczyszczania ścieków. Polega na wytrącaniu niektórych związków rozpuszczalnych lub ich neutralizacji za pomocą procesu koagulacji, neutralizacji, ekstrakcji, elektrolizy, destylacji lub sorpcji na węglu aktywnym. Oczyszczanie chemiczne stosuje się głównie przy ściekach przemysłowych, które zawierają metale ciężkie oraz chemiczne związki organiczne.

    Oczyszczalnia ścieków – jest to zespół urządzeń i obiektów technologicznych służących do oczyszczania ścieków przemysłowych i komunalnych czyli do usuwania ze ścieków substancji w nich rozpuszczonych, koloidów i zawiesin przed odprowadzeniem ich do rzeki, jeziora, morza, gruntu. Odstojnik (także osadnik) – zbiornik, w którym przebiega grawitacyjne osiadanie zanieczyszczeń zawartych (w postaci zawiesin) w zanieczyszczonej wodzie (również ściekach) z gospodarstw domowych, w kopalniach lub zakładach przemysłowych. Dzięki temu możliwe jest wykorzystywanie wody w obiegu zamkniętym lub odprowadzenie ścieków do kanalizacji w przypadku ścieków przemysłowych lub rzeki w przypadku ścieków komunalnych.

    Biogazownia - instalacja służąca do celowej produkcji biogazu z biomasy roślinnej, odchodów zwierzęcych, organicznych odpadów (np. z przemysłu spożywczego), odpadów poubojowych lub biologicznego osadu ze ścieków. Wyróżniamy trzy rodzaje biogazowni w zależności od rodzaju materii organicznej, jaka jest używana: Złoże biologiczne (inne nazwy: filtr biologiczny, biofiltr) jest urządzeniem oczyszczalni ścieków do intensywnego biologicznego oczyszczania ścieków w środowisku powietrznym.

    Oczyszczanie ścieków – proces technologiczny polegający na usuwaniu ze ścieków zanieczyszczeń i osadów oraz substancji chemicznych w nich rozpuszczonych, koloidów i zawiesin. Okluzja – zjawisko mechanicznego zamykania obcych jonów lub cząsteczek we wnętrzu kryształów osadu (wewnątrz szybko tworzącej się sieci krystalicznej), np. podczas wytrącania siarczanów w postaci osadu BaSO4. Przy dostatecznie szybkim wzroście kryształu BaSO4 może zostać zamknięta w nim cząsteczka BaCl2. Usunięcie tego typu zanieczyszczeń można uzyskać przez kilkakrotną rekrystalizację osadu.

    Piaskownik – urządzenie służące do oddzielania żwiru, kamyków i piasku ze ścieków. Najczęściej stosowane jest w pierwszej fazie oczyszczania ścieków (oczyszczanie mechaniczne), zazwyczaj po systemie krat. Podstawowymi typami są:

    Olistostroma – warstwa gruboklastycznego, źle wysortowanego, niewarstwowanego osadu powstała w wyniku zsuwania się (ześlizgiwania) luźnego osadu w zbiorniku sedymentacyjnym (najczęściej morskim).

    Trakcja – rodzaj transportu rzecznego, w którym ruch osadu odbywa się po dnie koryta rzecznego. Trakcja jest dominującą formą transportu osadu w rzekach o niskiej sile transportowej. Ścieki przemysłowe – ścieki odprowadzane do wód powierzchniowych przez zakłady przemysłowe. Ich skład chemiczny jest zależny od profilu produkcyjnego przedsiębiorstwa, używanych technologii oraz sposobu oczyszczania ścieków. Zdarza się, że ścieki przemysłowe zanieczyszczają również wody gruntowe, ponieważ występuje w nich bardzo wiele niebezpiecznych substancji, np.: sole metali ciężkich, pestycydy, związki arsenu, fenole, oleje, smary i wiele innych.

    Przydomowa oczyszczalnia ścieków – to zespół urządzeń służących do neutralizacji ścieków wytwarzanych w domu lub małym zgrupowaniu domów. Krata – urządzenie służące do oddzielania ciał stałych ze ścieków. Kraty stosowane są jako pierwsze urządzenia w ciągu oczyszczania mechanicznego i separują największe zanieczyszczenia.

    Odory z oczyszczalni ścieków komunalnych – pojęcie stosowane w odniesieniu do poszczególnych nieprzyjemnie pachnących związków chemicznych, emitowanych z poszczególnych części instalacji do oczyszczania ścieków, albo w odniesieniu do mieszanin wszystkich wonnych związków (odorantów), których ilość jest określana olfaktometrycznie. Emisję zapachową (ilość emitowanych odorów) wyraża się w jednostkach zapachowych emitowanych w jednostce czasu. Określenie wartości emisji zapachowej i wskaźników emisji zapachowej, odniesionych np. do jednostkowej ilości oczyszczanych ścieków lub jednostki powierzchni odstojnika ścieków (osadnika), umożliwia obliczanie zasięgu ponadnormatywnej uciążliwości zapachowej w otoczeniu oczyszczalni. Obliczenia są wykonywane metodami matematycznego modelowania procesu rozprzestrzeniania się odorantów. Jacek Mąkinia (ur. 31 sierpnia 1965 w Olsztynie) – specjalista z zakresu technologii i modelowania procesów oczyszczania ścieków, profesor nadzwyczajny na Politechnice Gdańskiej. Od 2012 roku, prorektor ds. współpracy i innowacji Politechniki.

    Klimatostratygrafia – dziedzina stratygrafii, stosowana w badaniach czwartorzędu (ostatnich 2,6 mln lat). Polega na obserwacji w osadach szczątków organicznych świadczących o charakterze zbiorowisk roślinnych i zwierzęcych oraz ich zmianach w czasie. Występowanie w kolejnych warstwach osadu szczątków organizmów, które miały określone wymagania termiczne i wilgotnościowe, pozwala na odtworzenie zmian warunków klimatycznych w okresie powstawania osadu. Saltacja – rodzaj transportu okruchów skalnych, które wykonują niewysokie skoki nad powierzchnią osadu po torach balistycznych. Opadając, uderzają leżące okruchy wybijając je w powietrze, co w rezultacie umożliwia przemieszczanie się całej masy osadu. Saltacja jest typowa dla transportu pod wpływem wiatru, zachodzi również w korytach rzecznych i na stożkach usypiskowych.

    Aerofiltr jest urządzeniem do oczyszczania biologicznego wód ściekowych poprzez filtrowanie ich przez gruboziarnisty, sztucznie napowietrzany materiał.

    Dodano: 11.06.2012. 16:37  


    Najnowsze