Kao dobavljač UASB -a (Anaerobni deka za mulj) Anaerobni reaktori, iz prve sam ruke bio svjedok različitih potreba i izazova s kojima se industrije suočavaju kada je u pitanju liječenje otpadnih voda. Jedan ključni aspekt koji često određuje učinkovitost i učinkovitost UASB reaktora je vrsta korištenih aditiva. U ovom ću blogu istražiti različite vrste aditiva koji se mogu dodati u UASB anaerobni reaktor i njihov utjecaj na postupak liječenja.
Hranjivi aditivi
Jedan od glavnih zahtjeva za pravilno funkcioniranje UASB reaktora je prisutnost esencijalnih hranjivih sastojaka za anaerobne mikroorganizme. Ovi mikroorganizmi razbijaju organsku tvar u otpadnim vodama, stvarajući bioplin (uglavnom metan i ugljični dioksid) u tom procesu. Aditivi za hranjive tvari mogu pomoći u održavanju uravnoteženog okruženja za napredak ovih mikroorganizama.
-
Dušik i fosfor: Dušik i fosfor su dvije najkritičnije hranjive tvari za rast mikroba. Obično se dodaju u obliku amonijevih soli (npr. Amonijevog klorida ili amonijevog sulfata) i fosfatnih soli (npr. Kalijev dihidrogen fosfat ili disodijanski vodikov fosfat). Uravnoteženi omjer ugljika, dušika i fosfora (C: N: P) neophodan je za optimalnu mikrobnu aktivnost. Općenito, za anaerobnu probavu preporučuje se omjer A C: N: P od 100: 5: 1 [1].
-
Elementi u tragovima: Elementi u tragovima poput željeza, kobalta, nikla i molibdena također su potrebni za pravilno funkcioniranje anaerobnih mikroorganizama. Ovi elementi djeluju kao kofaktori za različite enzime koji su uključeni u metaboličke procese mikroorganizama. Na primjer, željezo je potrebno za sintezu heme proteina, dok je kobalt ključan za proizvodnju vitamina B12. Aditivi u tragovima mogu se dodati u obliku soli ili kao dio smjese komercijalnih elemenata u tragovima [2].
PH puferi
Održavanje stabilnog pH okruženja ključno je za preživljavanje i aktivnost anaerobnih mikroorganizama. Većina anaerobnih mikroorganizama preferira PH raspon između 6,5 i 7,5. Međutim, pH otpadnih voda u koji ulazi u reaktor UASB može se uvelike razlikovati, ovisno o izvoru otpadnih voda. PH puferi se mogu dodati reaktoru kako bi se spriječile značajne fluktuacije pH i održavale odgovarajuće okruženje za mikroorganizme.
-
Soli bikarbonata i karbonata: Bikarbona i karbonatne soli obično se koriste kao pH puferi u UASB reaktorima. Te soli mogu reagirati s kiselinama ili bazama u otpadnim vodama kako bi održali stabilan pH. Na primjer, natrijev bikarbonat (NAHCO3) može reagirati s kiselinom kako bi nastao ugljični dioksid, vodu i sol. Ova reakcija pomaže u neutralizaciji kiseline i spriječi smanjenje pH. Slično tome, natrijev karbonat (Na2CO3) može reagirati s kiselinom da nastavi natrijev bikarbonat i sol, što također pomaže u održavanju stabilnog pH [3].
-
Podešavanje alkalnosti: Osim korištenja pH međuspremnika, alkalnost otpadnih voda se također može prilagoditi za održavanje stabilnog pH. Alkalnost se odnosi na sposobnost otpadnih voda da neutralizira kiseline. Povećavanjem alkalnosti otpadnih voda pH se može stabilizirati i učiniti otpornijim na promjene. Alkalnost se može prilagoditi dodavanjem kemikalija poput vapna (CAO ili CA (OH) 2) ili natrijevog hidroksida (NaOH) [4].
Koagulanti i flokulanti
Koagulanti i flokulanti koriste se za poboljšanje svojstava taloženja mulja u UASB reaktoru. Ove kemikalije pomažu u objedinjavanju malih čestica i koloida u otpadnim vodama, što ih olakšava odvajanje od tekuće faze. To može poboljšati jasnoću tretiranih otpadnih voda i smanjiti količinu suspendiranih krutih tvari u reaktoru.
-
Koagulansi: Koagulansi su kemikalije koje neutraliziraju električne naboje na površini čestica u otpadnim vodama, uzrokujući ih da se agregiraju. Uobičajeni koagulansi koji se koriste u UASB reaktorima uključuju aluminij sulfat (alum), ferički klorid i polialuminski klorid (PAC). Ovi koagulansi mogu se dodati u otpadnu vodu prije nego što uđe u reaktor ili izravno u reaktor [5].
-
Florkulanti: Flokulansi su polimeri koji pomažu u premošćivanju agregiranih čestica zajedno, tvoreći veće floke koji se lakše nasele. Dostupni su anionski, kationski i neionski flokulanti, a izbor flokulansa ovisi o karakteristikama otpadnih voda i mulja. Na primjer, anionski flokulanti često se koriste za liječenje otpadnih voda s visokim negativnim nabojem, dok su kationski flokulanti prikladniji za otpadne vode s visokim pozitivnim nabojem [6].
Agensi za antifoaming
Pjena može biti značajan problem u reaktorima UASB, posebno prilikom liječenja otpadnih voda s velikim organskim opterećenjem ili sadržećim površinski aktivnim tvarima. Pjena može dovesti do smanjene učinkovitosti reaktora, povećanog prenošenja mulja i operativnih poteškoća. Antifoaming sredstva mogu se dodati u reaktor kako bi se spriječilo ili smanjilo pjevanje.
-
Agensi za antifoaming na bazi silikona: Antifoaming sredstva na bazi silikona obično se koriste u UASB reaktorima. Ovi agensi djeluju smanjujući površinsku napetost tekućine, sprječavajući stvaranje mjehurića pjene. Antifoaming sredstva na bazi silikona učinkovite su u širokom rasponu temperatura i pH vrijednosti i relativno su netoksični prema anaerobnim mikroorganizmima [7].
-
Agensi za antifoaming na bazi nafte: Antifoaming sredstva na bazi ulja mogu se koristiti i u UASB reaktorima. Ovi agensi djeluju širenjem po površini mjehurića pjene, uzrokujući da se sruše. Sredstva za antifoaming na bazi ulja obično su učinkovitija na niskim temperaturama, ali mogu imati negativan utjecaj na anaerobne mikroorganizme ako se koriste u prekomjernim količinama [8].
Ostali aditivi
Pored gore spomenutih aditiva, postoji i nekoliko drugih vrsta aditiva koji se mogu koristiti u UASB reaktorima, ovisno o specifičnim zahtjevima procesa pročišćavanja otpadnih voda.
-
Enzimski aditivi: Enzimski aditivi mogu se koristiti za poboljšanje raspada složenih organskih spojeva u otpadnim vodama. Ovi enzimi mogu pomoći u povećanju brzine hidrolize i poboljšanju ukupne učinkovitosti procesa anaerobne probave. Na primjer, enzimi celulaze mogu se koristiti za razgradnju celuloze, složenog ugljikohidrata koji se nalazi u mnogim vrstama otpadnih voda [9].
-
Inokulansi mikroba: Mikrobni inokulansi su kulture specifičnih mikroorganizama koji se mogu dodati u UASB reaktor kako bi se poboljšala performanse procesa anaerobne probave. Ovi inokulansi mogu uvesti nove sojeve mikroorganizama sa specifičnim metaboličkim sposobnostima, poput sposobnosti degradiranja određenih vrsta zagađivača. Mikrobni inokulansi mogu se dobiti iz komercijalnih izvora ili pripremiti interni [10].
Zaključak
Izbor aditiva za anaerobni reaktor UASB ovisi o karakteristikama otpadnih voda, radnim uvjetima reaktora i željenim ciljevima liječenja. Pažljivim odabirom i korištenjem odgovarajućih aditiva moguće je poboljšati učinkovitost i učinkovitost UASB reaktora, smanjiti operativne troškove i proizvoditi visokokvalitetni tretirani otpadni otpad.
Ako ste zainteresirani da saznate više o UASB anaerobnim reaktorima ili vam je potrebna pomoć u odabiru pravih aditiva za postupak pročišćavanja otpadnih voda, slobodno nas kontaktirajte. Imamo tim stručnjaka koji vam mogu pružiti personalizirane savjete i rješenja na temelju vaših specifičnih potreba.
Reference
[1] Metcalf & Eddy. (2014). Inženjering otpadnih voda: liječenje i ponovna upotreba (5. izd.). McGraw-Hill Education.
[2] Lettinga, G., & Hulshoff Pol, LW (1991). UASB dizajn procesa za razne vrste otpadnih voda. Znanost i tehnologija vode, 23 (5-6), 1385-1401.
[3] Siegrist, H., & Gujer, W. (1985). Utjecaj pH i alkalnosti na anaerobnu probavu mulja kanalizacije. Istraživanje vode, 19 (4), 427-432.
[4] Van Lier, JB, & Lettinga, G. (1992). Kontrola pH u upflow reaktorima Anaerobnih mulja. Znanost i tehnologija vode, 25 (9), 177-185.
[5] Wills, C. (2006). Koagulacija i flokulalacija u obradi vode i otpadnih voda. IWA Publishing.
[6] Gregory, J. (2006). Flokulacija u obradi vode. IWA Publishing.
[7] Noyola, M., i Esparza-García, F. (2005). Kontrola pjene u anaerobnim reaktorima: pregled. Bioresource Technology, 96 (16), 1787-1795.
[8] Zhang, Y., & Banks, CJ (2011). Pjena u anaerobnoj probavi: pregled. Obnovljivi i održivi pregledi energije, 15 (1), 293-302.
[9] Lynd, LR, Weimer, PJ, Van Zyl, WH, & Pretorius, IS (2002). Korištenje mikrobne celuloze: Osnove i biotehnologija. Pregledi mikrobiologije i molekularne biologije, 66 (3), 506-577.
[10] Fang, HHP, & Liu, H. (2002). Mikrobna inokulacija za pokretanje anaerobnih reaktora koji liječi industrijske otpadne vode: pregled. Bioresource tehnologija, 84 (1), 1-10.
