Aerobik chiqindi faollashtirilgan loyni oshqozon uchun ultratovush bilan davolash
Yuoqori quvvatli ultratovush chiqindi faollashtirilgan loyni (WAS) aerobik oshqozon qilishdan oldin yoki davomida parchalaydi. Akustik kavitatsiya loy flaklarini buzadi, hujayra tashqi polimer moddalarni yo‘q qiladi va mikroblarni ochadi. Bu ilgari himoyalangan organik moddalarni aerobik oshqozonchi uchun yanada kirishimli qiladi.
Aerobik jarayon uchun maqsad biogaz ishlab chiqarishni oshirish emas. Metan miqdorini oshirish anaerob hazm qilish uchun muhimdir. Aerob hazm qiluvchida tegishli ko'rsatkichlar: uchuvchan qattiq moddalar yo'q bo'lishi, kislorod iste'moli, hazm qilish vaqti, quruq qoldiqlar, suvdan tozalanish va umumiy ekspluatatsiya xarajatlari.
Hielscher sanoat sonikatorlari nasosli WAS liniyasi yoki hazm qiluvchi aylanma aylanma halqa bilan integratsiyalashadi. Ultrasonik oqim hujayrali reaktorlar tozalashni belgilangan loy oqimiga jamlaydi va jarayonni quvvat, oqim, qattiq moddalar konsentratsiyasi, bosim va harorat orqali nazorat qilish imkonini beradi. Natijada mavjud aerob hazm qilgichni almashtirmasdan ultratovushli loy parchalanishini qo'shish mumkin bo'lgan ixcham modernizatsiya paydo bo'ladi.
Hielscher sanoat ultratovushli ichki oqim-skid qalinlashtirilgan WASni qayta ishlash uchun.
Nima uchun chiqindi faollashtirilgan loyni hazm qilish qiyin
Chiqindi faollashtirilgan loy - bu faollashtirilgan loy suv tozalash jarayonidan chiqarilgan ortiqcha biologik qattiqlik. U mikroorganizmlar, hujayra tashqi polimerik moddalar (EPS), ushlangan organik material va inert qattiq moddalardan iborat.
Ikkinchi darajali tozalashchida, cho'kkan faollashtirilgan loy ikki oqimga bo'linadi:
- Qaytuvchi faollashtirilgan loy (RAS) zarur biomassa konsentratsiyasini saqlash uchun aeratsiya havzasiga qaytariladi.
- Chiqindi faollashtirilgan loy (WAS) suyuqlik tozalash jarayonidan chiqarilib, qalinlashtirish, barqarorlashtirish, hazm qilish yoki suvsizlantirishga yuboriladi.
WASda mikrob hujayra materialining yuqori qismi mavjud. Biologik parchalanadigan organik tarkibining katta qismi hujayra devorlari bilan o'ralgan yoki zich loy bo'laklari ichida bog'langan. Bu jismoniy himoya tabiiy hujayra lizisi va gidrolizini sekinlashtiradi.
Aerob hazm qilish jarayonida kislorod ta'minlanadi, yangi oziq-ovqat esa juda kam bo'ladi. Mikroorganizmlar endogen nafas olishga kiradi va saqlangan materiallar, o'lik hujayralar hamda boshqa biologik parchalanadigan loy komponentlarini iste'mol qiladi. Maqsad loyni barqarorlashtirish, hid potentsialini kamaytirish va suvni tozalash hamda yo'q qilish zarur bo'lgan uchuvchan qattiq moddalar miqdorini kamaytirishdir.
Hazm qilish tezligi ko'pincha substratga kirish bilan cheklanadi. Hazm qiluvchida faol mikroorganizmlar va yetarli yashash vaqti bo'lishi mumkin, lekin butun hujayralar va zich floklar ichidagi organik modda yetib borish qiyin.
Tozalanmagan floklarni sonikatsiyalangan loy bilan taqqoslash: Sonikatsiya floklarni sezilarli darajada kamaytiradi.
Tadqiqot va tasvirlar: ©Chu va boshqalar. 2001 yil
Ultrasonik kavitatsiya qanday ochiladi aerob hazm qilish uchun
Hielscher sanoat sonikatorlari 20 kHz chastotada ishlaydi va suyuqlik va atala oqimlarida kuchli akustik kavitatsiya hosil qiladi. Kavitatsiya pufakchalari loy ichida hosil bo'ladi, o'sadi va qulab tushadi. Ularning qulashi to'g'ridan-to'g'ri floklar, EPS va mikrob hujayralariga ta'sir qiluvchi kuchli mahalliy kesish kuchlarini yaratadi.
Ultrasonik davolash WASda uchta muhim o'zgarishlarni keltirib chiqaradi:
Flokning parchalanishi
Kavitatsiya loy agregatlarini parchalaydi va ilgari hujayradan tashqari polimerik moddalar (EPS) bilan o'ralgan sirtlarni ochib beradi. Tozalangan loyda kichikroq zarrachalar va kengroq kirish mumkin bo'lgan sirt maydoni mavjud.
EPS va hujayra buzilishi
Ultratovush yordamida parchalanish qattiq loy floklarini parchalab, tuzoqqa tushgan organik moddani ajratib, shahar chiqindilarining aerob biologik parchalanishini oshiradi. Ultrasonik kavitatsiya hujayra membranalari va hujayra devorlarini buzadi. Oqsillar, uglevodlar hamda boshqa hujayra ichidagi birikmalar suyuq fazaga o'tadi.
Bioavailability oshirilishi
Aerob mikroorganizmlar eritiladigan va mayda bo'lingan organik moddalarni butun mikrob hujayralari va zich floklarga qaraganda osonroq iste'mol qilishi mumkin. Shuning uchun ultratovush biologik oksidlanish bosqichidan oldin lizis va gidroliz ishining bir qismini mexanik tarzda bajaradi.
Sonikatsiya kanalizatsiya oqava loyining qalin himoya matritsasini nishonga olib, mikroblarni hazm qilishni ancha tez va samaraliroq qiladi. Bu ko'pincha eriydigan kimyoviy kislorod talabining (SCOD) oshishi sifatida kuzatiladi.
Sanoat ultratovushli oqim reaktori WAS hazm qilishni yaxshilash uchun
Aerob hazm qilish zavodlarida sonikatsiyaning foydalari
Javob loy va ultratovush dozasiga bog'liq. Sonikatsiya aerob biologik parchalanish qobiliyatini oshirganda, oqava suvlarni tozalash inshooti quyidagilarni olishi mumkin:
- Mavjud hazm vaqtida ko'proq uchuvchan qattiq jismlarning yo'q qilinishi
- Qisqaroq qolish vaqtida sludge barqarorlashtirish
- Quruq qattiq moddalar ishlab chiqarishi past
- Mavjud aerob hazm qilgichdan qo'shimcha samarali quvvat
- Bioqattiq moddalarni tashish va yo'q qilish kamaytirildi
- Qattiq moddalar yuklanishi yuqori davrlarda jarayon barqarorligini yaxshilash
- Flok va hujayra buzilishi orqali filamentli organizmlarni yaxshiroq boshqarish
Inline Hielscher sonikatorlari osonlik bilan qayta jihozlash uchun
To'liq o'lchamda, konsentratsiyalangan loy oqimini sonikatsiya qilish aerob hazm qilgichning butun hajmidan ko'ra samaraliroq. Hielscher ultratovushli oqim hujayrali reaktorlari ikki amaliy konfiguratsiyani qo'llab-quvvatlaydi.
WAS oziqlantirish liniyasidan oldindan tozalash
Ultratovush tizimi WAS qalinlashdan keyin va aerob hazm qilgichdan oldin o'rnatiladi:
Qalinlashtirilgan WAS -> oziqlantirish nasosi -> Hielscher ultratovushli oqim hujayrasi -> aerob hazm qiluvchi
Ushbu tartib belgilangan quruq qattiq moddalar oqimi bilan ishlaydi va belgilangan ultratovush energiyasi kiritilishini nazorat qilish uchun aniq asos beradi.
Oqim diagrammasi: Qalinlashtirilgan WAS -> oziqlantirish nasosi -> Hielscher sanoat inline sonikatori UIP6000hdT -> aerobik digester
Digesterning Qayta Aylanishi yoki Yon oqimni davolash
Nazorat qilinadigan loy qismi digester yoki loy liniyasidan sonikator orqali pompalanadi va jarayonga qaytariladi. Ushbu konfiguratsiya mavjud oziqlantirish liniyasini o'zgartirish qiyin bo'lganda yoki faqat tanlangan loy qismi ishlov berilishi kerak bo'lganda foydalidir.
Ikkala tartib ham nasos, ultratovush oqim xujayrasi, izolyatsiya klapanlari, xizmat bypassi, bosim va harorat o'lchovi, namunalar olish nuqtalari va jarayon boshqaruvlari bilan ixcham skid sifatida o'rnatilishi mumkin. Mavjud digester idishi o'zgarmasdan qoladi.
Bu ultratovush ishlov berishni mavjud chiqindi suvni tozalash inshootlarini qayta jihozlash uchun ayniqsa mos qiladi. Ultrasonik skid nasos liniyasiga o'rnatilishi, mustaqil ishlashi va tekshiruv yoki texnik xizmat paytida bypass qilinishi mumkin.
Aerob cho'kma loyni ultratovush quvvati bilan parchalanishini yaxshilang!
Hielscher sanoat sonikatorlari yuqori quvvatli ultratovushni mavjud WAS davolash liniyasiga integratsiya qilish uchun ixcham va kengaytiriladigan usulni taqdim etadi. Inline oqim hujayralarini qayta ishlash ultratovush energiyasini loy oqimiga to'playdi, takrorlanadigan dozani nazorat qilishni qo'llab-quvvatlaydi va 24/7 ishonchli og'ir ish uchun ishlab chiqilishi mumkin.
Dizayn, ishlab chiqarish va konsalting – Germaniyada ishlab chiqarilgan sifat
Hielscher ultrasonikatorlari eng yuqori sifat va dizayn standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va qulay foydalanish ultratovush qurilmalarimizni sanoat ob'ektlariga silliq integratsiya qilish imkonini beradi. Qo'pol sharoitlar va talabchan muhit Hielscher ultrasonikatorlari tomonidan osonlik bilan hal qilinadi.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya bo'lib, eng zamonaviy texnologiya va foydalanuvchilarga qulaylik bilan ajralib turadigan yuqori samarali ultratovush apparatlariga alohida e'tibor beradi. Albatta, Hielscher ultrasonikatorlari Idoralar talablariga javob beradi va UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida ilovalar, dispersiya, emulsifikatsiya va ekstraktsiyani aralashtirish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
tez-tez so'raladigan savollar
Ultrasonik davolash aerob parchalanuvchida ko'proq biogaz ishlab chiqaradimi?
Yo'q. Metan yoki biogaz hosildorligining oshishi anaerob hazm afzalligi hisoblanadi. Aerob hazm uchun ultratovush bilan ishlov berish VS yo'q qilinish, kislorod sarfi, hazm vaqti, qoldiq quruq qattiq moddalar, suvsizlantirish qobiliyati va umumiy xarajatlar bo'yicha baholanishi kerak.
Ultratovush tizimi qayerga o‘rnatilgan?
Tizim odatda WAS qalinlashtirilishidan keyin va aerob hazm qilish tankidan oldin inline tarzda o‘rnatiladi. Shuningdek, u nazorat qilinadigan yon oqimda yoki hazm qilish tankining qaytariluvchi siklida ishlashi mumkin. Texnik xizmat ko‘rsatish vaqtida loyni uzatishni davom ettirish uchun servis bypassi mavjud.
Nima uchun 20 kHz sanoat sonikatoridan foydalaniladi?
Past chastotali, yuqori quvvatli ultratovush kuchli kavitatsiya va mexanik kesish hosil qiladi. Bu loy flaklarini buzish, EPSni buzish va suyuq-qattiq oqimlarda mikroblarni ochish uchun samaralidir.
Hielscher sonikator uzluksiz ishlay oladimi?
Ha. Hielscher sanoat hdT sonikator liniyalari og‘ir yuk ostida uzluksiz ishlash uchun mo‘ljallangan va bardoshliligi bilan tanilgan. Oqim-hujayra reaktorlar nazorat qilinadigan inline yoki aylanish protsessini amalga oshirish imkonini beradi, avtomatik ma’lumotlarni qayd etish esa jarayonni kuzatish va takrorlanishini qo‘llab-quvvatlaydi.
Ultratovushli shag‘allash tizimini hajmini belgilash uchun qaysi ma’lumotlar kerak?
Asosiy ma’lumotlar: WAS oqimi, TS va VS kontsentratsiyasi, shag‘al viskozitesi, maqsad qilingan maxsus energiya, talab qilinadigan davolash samarasi, ishlash soatlari va mavjud bosim. To‘liq hajmni belgilashdan oldin foydali dozani aniqlash uchun pilot sinov tavsiya qilinadi.
Sonikatsiya shag‘alning suvini chiqarishni yaxshilaydimi?
Natija loy xususiyatlari va dozasiga bog'liq. O'rtacha davolash qattiq moddalar jarayonini yaxshilashi mumkin, ammo haddan tashqari parchalanish mayda zarrachalar va erituvchan polimerlar hosil qilishi mumkin, bu esa tutib olish yoki qattiq moddalarni pirog shaklida chiqarishni qiyinlashtiradi. Shu sababli, suvsizlantirish sinovlari jarayonni optimallashtirishning muhim qismi hisoblanadi.
Ultrasonik WAS hazm qilish haqida ilmiy tadqiqotlar nima deydi?
Laboratoriya tadqiqotlari ultratovushning WAS ga kirish mumkinligini va uning aerobik biologik parchalanish qobiliyatini oshirishda foydali ekanligini tasdiqlaydi.
Aerob hazm qilishdan oldin birlashgan ishqoriy va ultratovushli oldindan ishlov berish tadqiqotida, organik moddalarning bir xil hazm vaqtida parchalanishi tozalanmagan loy uchun 38,0%, ultratovush yordamida qayta ishlangan loy uchun esa 42,5% deb qayd etildi. Ishqoriy va ultratovushli oldindan ishlov berish birgalikda parchalanishni 50,7% ga oshirdi. Natija shuni ko'rsatadiki, ultratovush yordamida aerob parchalanish yaxshilanishi mumkin, shuningdek, erishish mumkin bo'lgan yaxshilanish oldindan tozalash strategiyasi va loy xususiyatlariga bog'liqligini ko'rsatadi. (qarang: Jin va boshq., 2009)
Yana bir shahar tadqiqoti ultrasonik yordamida bakterial parchalanishdan so'ng loy erishi va aerob bioparchalanish ko'paygani haqida xabar berildi. Oldindan ishlov berilgan loy parvarishlanmagan nazoratga nisbatan yuqori bioparchalanish yoki chirish tezligini ko'rsatdi. (qarang: Kavitha va boshq. 2016)
Sonikatsiya boshqa changdan tozalash jarayonlarini qo'llab-quvvatlaydimi?
Ha. Sonikatsiya flaklarni, EPS va mikroblarni buzish orqali bir nechta changni qayta ishlash jarayonlarini qo'llab-quvvatlaydi:
Anaerob hazm qilish/Biogaz ishlab chiqarish: gidrolizni tezlashtiradi, eritilgan COD ni oshiradi va VS parchalanishi hamda metan hosildorligini yaxshilashi mumkin.
Fosforni tiklash: hujayraga bog'langan va organik fosforni suyuqlik fazasiga chiqaradi, keyingi struvit yoki vivianit cho'kishini yaxshilash uchun mavjudligini oshiradi; ultratovush chang kulidagi fosforni ajratishni ham kuchaytirishi mumkin.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Jin Y., Li H., Mahar R.B., Wang Z., Nie Y. (2009): Combined alkaline and ultrasonic pretreatment of sludge before aerobic digestion. Journal of Environmental Science 2009;21(3):279-284.
- Kavitha S., Jessin Brindha G.M., Sally Gloriana A., Rajashankar K., Yeom I.T., Rajesh Banu J. (2016): Enhancement of aerobic biodegradability potential of municipal waste activated sludge by ultrasonic aided bacterial disintegration. Bioresource Technology 2016 Jan;200:161-169.
- C. M. Braguglia, G. Mininni, A. Gianico (2008): Is sonication effective to improve biogas production and solids reduction in excess sludge digestion? Water Science Technology 1 March 2008; 57 (4): 479–483.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.