Ultraskaņas uzlabo notekūdeņu dūņu apstrādi

Ultraskaņas apstrāde, kas ietver augstas intensitātes skaņas viļņu ieviešanu dūņu vidē, ir viena no vairākām tehnoloģijām, kas veicina hidrolīzi dūņu apstrādes laikā.

Pamatprincipu pamatā ir baktēriju šūnu iznīcināšana un grūti sadalāmās organiskās vielas. Baktēriju šūnas atbrīvo to saturu, kas pēc tam ir pieejamas citām sugām, bet organiskās vielas tiek sadalītas mazākās viegli bioloģiski noārdāmās frakcijās.

Kad ultraskaņas lauks tiek pielietots šķidrā vidē, kavitācijas procesa laikā veidojas minūšu burbuļi. Šie kavitācijas burbuļi ieplūst zem ekstremāliem temperatūras un spiediena spēkiem. Burbuļu implosijas spēks sadala dūņu daļiņas, kad tās tiek izmantotas notekūdeņu dūņu apstrādē. Ietekme atšķiras atkarībā no ultraskaņas lauka intensitātes.

Zemākās intensitātes gadījumā šķiedru organismi tiek sakrāti un / vai iznīcināti no dūņu daļiņu virsmas, tādējādi palīdzot nosēdumiem. Palielinoties intensitātei, mainās dūņu daļiņu izmēru sadalījums un virsmas lādiņš. Ekstracelulārie polimēru materiāli tiek atbrīvoti, un kopā ar mainītu izmēru sadalījumu un uzlādi uzlabo notekūdeņu dūņu atūdeņošanas īpašības procesā, ko sauc par "bioflokulāciju". Šis process ļauj dūņām atūdeņot labāk, vienlaikus samazinot polielektrolītu patēriņu.

Ja palielinās ultraskaņas līmenis, materiāls - ieskaitot eksocelulāros enzīmus - tiek noņemts no dūņu daļiņu virsmas. Šis materiāls katalizē bioloģiskās hidrolīzes reakcijas un uzlabo biokinētiskās reakcijas ātrumu. Līdz ar to ultraskaņas tehnoloģija uzlabo gaistošo cieto vielu iznīcināšanu, kas palielina biogāzes ražošanu un samazina cieto vielu daudzumu anaerobās gremošanas laikā un samazina cieto vielu ražošanu aktīvās dūņu apstrādes laikā.

Visbeidzot, visaugstākajā insonācijas līmenī dūņu daļiņas ir pilnībā iznīcinātas un to saturs tiek nodots patēriņam citām sugām. Ugunsizturīgi materiāli tiek sadalīti arī mazākās bioloģiski noārdāmās frakcijās. Šis process uzlabo gan biogāzes ražošanu anaerobās pārstrādes laikā, gan bioloģiskās barības vielu izņemšanu aktīvās dūņu apstrādes laikā. Tas ir pierādīts pilnā mērogā ar uzlabojumiem vairāk nekā 80% attiecībā uz fosforu un 90% attiecībā uz amonjaka izvadīšanu.

Ultraskaņa labi darbojas ar atkritumiem un dūņām ar lielu daudzumu ugunsizturīgu materiālu un / vai šūnu vielu, piemēram, aktīvo dūņu atkritumiem. Pēc tam šīs plūsmas var viegli noārdīties anaerobās gremošanas laikā.

Šī tehnoloģija ir veiksmīgi izmantota pilnā apjomā kontinentālajā Eiropā jau vairākus gadus ar 14 iekārtām, bet jaunākie dati no divām pilnas apstrādes iekārtām Vācijā dokumentēja iespaidīgus rezultātus.

Otrreizējo notekūdeņu dūņu ultraskaņas apstrāde uzlaboja gaistošo cieto vielu iznīcināšanu anaerobos pārstrādātājos vidēji par 50%, kas vēlāk palielināja biogāzes ražošanu par 45% notekūdeņu attīrīšanas iekārtā Südā, Vācijā. Šajā vietā anaerobās pārstrādes barības plūsma šobrīd ir 100% sekundārā dūņa. Turklāt atūdeņošanas efektivitāte uzlabojās par pieciem procentpunktiem, vienlaikus izmantojot 11% mazāk polimēra.

Gaistošo cieto vielu iznīcināšana palielinājās no 50% līdz 62% dūņu attīrīšanas iekārtā, kas izmanto ultraskaņas tehnoloģiju Wallerfangen, Vācijā. Šeit barības plūsma ir primāro un sekundāro dūņu maisījums ar attiecību 35:65. Turklāt biogāzes ražošana palielinājās vidēji par aptuveni 25%. Atūdeņošanas iekārtā kūku cietvielu saturs palielinājās par septiņiem procentpunktiem (uzlabojums> 40%) no jostas preses, neraugoties uz to, ka polimērs bija mazāk par 33%. Atūdeņošanas veiktspēja uzlabojās no 17% līdz 24% sausnas. Kopumā uzlabota atūdeņošana un gaistošo cieto vielu iznīcināšana izraisīja 30% mazāk dūņu kūka, atstājot darbus.