Ultrazvuk poboljšava tretman kanalizacionog mulja

Ultrazvučna obrada, koja uključuje uvođenje zvučnih talasa visokog intenziteta u medijum mulja, jedna je od nekoliko tehnologija koje promoviraju hidrolizu tijekom tretmana mulja.

Osnovni princip se zasniva na uništavanju bakterijskih ćelija i teško degradirajućih organskih materija. Bakterijske ćelije oslobađaju svoj sadržaj, koji je zatim dostupan za konzumaciju od strane drugih vrsta, dok se organske materije razlažu na manje lako biorazgradive frakcije.

Kada se ultrazvučno polje primeni na tečni medijum, tokom procesa kavitacije formiraju se minutni mjehurići. Ovi kavitacijski mehurići implodiraju pod ekstremnim silama temperature i pritiska. Sila implozija mjehurića razbija čestice mulja kada se primjenjuju u tretmanu kanalizacijskog mulja. Efekti variraju u zavisnosti od intenziteta ultrazvučnog polja.

Na nižim intenzitetima, vlaknasti organizmi se protresaju i / ili uništavaju sa površine čestica mulja, čime se pomaže naseljavanje mulja. Kako se intenzitet povećava, tako se mijenja raspodjela veličine čestica i površinski naboj čestica mulja. Ekstracelularni polimerni materijali se oslobađaju i, zajedno sa izmijenjenom raspodjelom veličine i nabojem, poboljšavaju karakteristike odvodnjavanja kanalizacijskog mulja u procesu poznatom kao "biofokulacija". Ovaj proces omogućava bolje odvodnjavanje mulja, uz manju potrošnju polielektrolita.

Ako se poveća nivo ultrazvuka, materijal - uključujući egzocelularne enzime - se potrese sa površine čestica mulja. Ovaj materijal katalizira reakcije biološke hidrolize i poboljšava brzinu biokinetičke reakcije. Posljedično, ultrazvučna tehnologija poboljšava uništavanje hlapljivih krutina, što povećava proizvodnju biogasa i smanjuje izlazak krutih tvari tijekom anaerobne digestije i smanjuje proizvodnju krutih tvari tijekom tretmana aktivnim muljem.

Konačno, na najvišem nivou insonacije, čestice mulja se potpuno uništavaju i njihov sadržaj se oslobađa za potrošnju od strane drugih vrsta. Vatrostalni materijal se takođe razbija na manje biorazgradive frakcije. Ovaj proces poboljšava i proizvodnju biogasa tokom anaerobne digestije i uklanjanje bioloških nutrijenata tokom tretmana aktivnim muljem. Ovo je dokazano u punoj veličini sa poboljšanjima od preko 80% u odnosu na fosfor, i 90% u odnosu na uklanjanje amonijaka.

Ultrazvuk dobro radi sa otpadom i muljem u velikim količinama vatrostalnog materijala i / ili stanične materije, kao što su otpadni aktivirani muljevi. Ovi se potoci mogu lako razgraditi tokom anaerobne digestije.

Tehnologija se uspješno koristi u punoj veličini u kontinentalnoj Europi nekoliko godina sa 14 pogona u pogonu, ali nedavni podaci iz dva postrojenja za obradu u Njemačkoj su dokumentovali impresivne rezultate.

Ultrazvučna obrada sekundarnog kanalizacionog mulja poboljšala je uništavanje hlapljivih krutina u anaerobnim digestorima u prosjeku za 50%, što je kasnije povećalo proizvodnju biogasa za 45% u postrojenju za preradu otpadnih voda u Süd-u, Njemačka. Tok struje anaerobnog digestora na ovom mjestu je sada 100% sekundarni mulj. Pored toga, performanse za odvodnjavanje su poboljšane za pet procentnih poena, dok su polimeri koristili 11% manje.

Uništavanje isparljivih čvrstih materija povećalo se sa 50% na 62% u postrojenju za tretman mulja pomoću ultrazvučne tehnologije u Wallerfangenu, Njemačka. Ovdje je struja za napajanje mješavina primarnog i sekundarnog mulja u omjeru 35:65. Osim toga, proizvodnja biogasa je porasla u prosjeku za oko 25%. U postrojenju za odvodnjavanje, sadržaj krute materije povećan je do sedam procentnih poena (poboljšanje od> 40%) iz tračne trake, uprkos korišćenju 33% manje polimera. Performanse odvodnjavanja su poboljšane sa 17% na 24% suhih tvari. Zajedno, poboljšano uništavanje vode i uništavanje hlapljivih krutina rezultiralo je 30% manje kolača od mulja koji je napuštao radove.