„Ósýnilegi hetjan“ í skólphreinsun - lífrænt fylliefni

Hefur þú einhvern tíma velt því fyrir þér hvernigSkólphreinsistöðvarbreyta gruggugu skólpi í hreint vatn? Auk framlags örvera er einnig efni sem leggur sitt af mörkum hljóðlega - lífrænt fylliefni. Það er eins og „vistfræðileg íbúð“ í vatninu, sem veitir örverum búsvæði og tvöfaldar skilvirkni skólphreinsunar. Í dag skulum við skoða þennan „ósýnilega hetju“!

I. Hvað er líffræðilegt fylliefni?

Skilgreining:Lífefni er kjarna burðarefnisins í líffilmuhreinsunarferli skólps, yfirleitt porous, fast efni með stóru yfirborðsflatarmáli. Það getur sogað upp örverur til að mynda líffilmu og fjarlægt mengunarefni með lífrænum niðurbroti og eðlisfræðilegri aðsogi.
Kjarnastarfsemi:
Gefa örverum pláss til að festast og auka lífmassa á rúmmálseiningu.
Lengja dvalartíma örvera og bæta skilvirkni fjarlægingar flókinna mengunarefna (eins og ammoníak, köfnunarefnis og lífræns efnis).

Mynd 1. Ferli myndunar líffilmu fyrir líffræðilegt fylliefni

II. Einkenni líffræðilegra fylliefna

1. Hönnun fyrir bestun á vökvaaflsframmistöðu
Vökvamekanískir eiginleikar líffræðilegra fylliefna endurspeglast aðallega í fjórum víddum: yfirborðsflatarmáli, porubyggingu, rúmfræðilegri formgerð og pakkningarþéttleika. Hátt yfirborðsflatarmál er grunnskilyrði fyrir því að viðhalda háum lífmassaþéttni í hvarfinu og lífmassastigið ræður beint niðurbrotsvirkni mengunarefna í kerfinu. Hins vegar mun aukning á yfirborðsflatarmáli samtímis auka vökvaviðnám, sem leiðir til aukinnar orkunotkunar við loftræstingu.

Stærð gegndræpisins hefur bein áhrif á virka nýtingu rúmmáls hvarfefnisins. Meiri gegndræpi getur lengt raunverulegan dvalartíma frárennslisvatns, dregið úr flæðisviðnámi, dregið úr hættu á stíflum og stuttum flæði og dregið úr magni líffræðilegs fylliefnis og kostnaði við innviði.

2. Kröfur um efnafræðilegan stöðugleika
Lífræna fylliefnið verður að vera tæringarþolið og geta þolað rof frárennslisvatnsþátta og örveruefna. Efnið sjálft ætti að vera óvirkt til að koma í veg fyrir að skaðleg efni sem valda mengun leysist upp og má ekki innihalda efni sem hamla örveruvirkni. Efnisyfirborðið verður að uppfylla kröfur um vélrænan styrk en viðhalda léttleika til að draga úr álagi á kerfið.

3. Aðferðir sem stuðla að viðloðun líffilmu
Skilvirkni myndunar líffilmu fer eftir eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum líffylliefnisins:

Eðlisfræðilegir eiginleikar:Yfirborðshrjúfleiki og örholótt uppbygging eru lykilþættir. Hrjúf yfirborð geta flýtt fyrir myndun líffilmu, en örholóttar uppbyggingar auka varðveislu örvera með háræðavirkni.

Efnafræðilegir eiginleikar:Eiginleikar yfirborðshleðslu og vatnssækni og vatnsfælni gegna lykilhlutverki. Yfirborð baktería er yfirleitt neikvætt hlaðið og jákvæð spenna á yfirborði lífræna fylliefnisins getur stuðlað að frumubindingu með rafstöðuvirkri aðsogi. Vatnssækin yfirborð geta stytt myndunarferlið lífhimnu verulega.

4. Vélrænir eiginleikar efnisins
Finna þarf jafnvægi milli léttleika og mikils styrks. Tilvalið lífrænt fylliefni ætti að hafa nægilega þrýstiþol til að standast áhrif vatnsrennslis, en viðhalda samt lágri eðlisþyngd til að draga úr orkunotkun kerfisins.

5. Efnahagsleg sjónarmið
Kostnaður við lífræn fylliefni nemur venjulega 30%-40% af heildarfjárfestingu í líffilmuferlinu, þannig að það er mikilvægt að velja hagkvæm efni. Æskilegt er að nota hráefni úr fjölbreyttum uppruna og með þægilegri vinnslu til að ná fram kostnaðarhagkvæmni og tryggja jafnframt afköst.

III. Tækni „besta samstarfsaðilans“ fyrir líffyllingarefni

1.MBBR(Hreyfanlegur líffilmuhvarfefni)
Eiginleikar:Lífræna fylliefnið rennur frjálslega í lauginni og engin bakskolun er nauðsynleg.
Viðeigandi:Skólp með mikilli þéttni, uppfærsla á gömlum skólphreinsistöðvum.

Mynd 2. Hagnýt notkun líffræðilegs fylliefnis úr MBBR ferli

2. Líffræðileg snertioxunartjörn
Eiginleikar:Lífræn fylliefni eru föst í tjörninni og þarf að þrífa þau reglulega.
Viðeigandi:heimilisskólp, lágþéttni iðnaðarskólp.

Mynd 3 Hagnýt notkun líffræðilegra fylliefna í líffræðilegu snertioxunarferli

IV. Samantekt: Veldu rétt líffræðilegt fylliefni til að gera skólphreinsun skilvirkari

Lífrænt fylliefni er „vistfræðilegur hornsteinn“ skólphreinsunar. Val á réttu efni og ferli getur bætt meðhöndlunaráhrifin til muna. Í framtíðinni, með uppfærslu umhverfisverndarkrafna, munu ný lífræn fylliefni eins og grafín og zeólít verða rannsóknarefni.

Tæknilegt gildi líffræðilegra fylliefna endurspeglast ekki aðeins í vatnshreinsuninni sjálfri, heldur einnig, með tengingu efnisnýjunga og ferla, stuðlar það að skólphreinsun í átt að kolefnislítils og auðlindamiðaðri þróun og verður ómissandi tæknilegur stuðningur í nútíma stjórnkerfi vatnsumhverfisins.