Chiptuning pre biologické čistiarne odpadových vôd

Chiptuning či tzv. ladenie chipom niekoľkonásobne zvyšuje efektivitu procesu čistenia biologických ČOV (čističiek odpadových vôd) i optimálnu kvalitu vypúšťania vody. Pomôcť vám môže práve vysokovýkonný nosič biofilmu Mutag BioChip 30^TM, ktorý poskytuje baktériám optimálne biotopové podmienky pre rast.

Za rastúci dopyt po optimalizácii ČOV môže hneď niekoľko faktorov

Dopyt po zlepšení účinnosti komunálnych a priemyselných čističiek odpadových vôd sa čoraz viac zakladá na problémoch súvisiacich s kvalitou vody, stabilitou procesu a/alebo nedostatočným výkonom v procese odstraňovania CHSK a/alebo nitrifikácie.

Nové, prísnejšie požiadavky či potreba vyššej účinnosti ich odstraňovania zvyšujú dopyt po optimalizácii existujúcej technológie čistenia pomocou „ladenia“, teda tuningu. V mnohých prípadoch je optimalizácia existujúcich ČOV a procesov len ťažko možná, pretože požadované zvýšenie účinnosti odstraňovania nemožno realizovať kvôli príliš malým objemom reakčných nádrží na mieste. Preto by bolo potrebné rozšírenie čističky odpadových vôd, čo vzhľadom na stavebnú situáciu na mieste nie je vždy jednoduché.

Chiptuning s Mutag BioChipom 30^TM

Nedostatky vyskytujúce sa v biologických štádiách existujúcich ČOV možno optimálne eliminovať chiptuningom pomocou vysokovýkonných nosičov biofilmu Mutag BioChip 30^TM. Alternatívne tak u ČOV možno dosiahnuť čo najvyšší možný výkon čistenia. Vykonaním chiptuningu s nosičmi biofilmu Mutag BioChip 30^TM prevádzkovateľ ČOV výrazne profituje z:

• vyššej účinnosti čistenia, 
• konštantnej spoľahlivosti procesu,
• optimálnej kvality vypúšťania.

Čistiarne odpadových vôd, ktoré sú predmetom novej výstavby, môžu byť realizované na veľmi malej ploche. Preto Mutag BioChip 30^TM poskytuje rozhodujúce výhody, ktoré sú výrazne lepšie ako u „konvenčných“ nosičov biofilmu.

Na čo presne slúžia biologické čističky odpadových vôd?

Hlavnými úlohami biologických ČOV je odstraňovanie BSK/CHSK a v závislosti od požiadaviek na vypúšťanie aj oxidácia amoniaku nitrifikačným procesom, ktorým sa rozumie bakteriálna oxidácia amónneho dusíka (NH₄-N) v dvoch krokoch, a to cez oxidáciu na dusitany (NO₂) a následne na dusičnany (NO₃). Na tento účel musia byť nitrifikačné mikroorganizmy dostatočne zásobené kyslíkom a inými substrátmi. 

Maximálna veľkosť populácie baktérií však závisí od plochy povrchu dostupnej pre rast mikroorganizmov. Vďaka svojej jemnej štruktúre pórov a chránenej aktívnej ploche až 5 500 m²/m³ (1 677 ft²/ft³), čo zodpovedá ploche 21,1 tenisových kurtov na m³, poskytuje Mutag BioChip 30^TM baktériám optimálne biotopové podmienky.

Nosič biofilmu Mutag BioChip 30^TM má priemer až 30 mm (1,18’’) a hrúbku cca 1,1 mm (0,043''). Jeho povrch vykazuje veľké množstvo tesne umiestnených otvorených pórov. Tieto otvorené póry a kanály poskytujú baktériám optimálne prostredie pri veľkosti ich povrchu, ktorá predstavuje mnohonásobok veľkosti povrchovej plochy poskytovanej „konvenčnými“ nosičmi biofilmu. Na celej ploche, t. j. nielen vo vnútri pórového systému, ale aj v priestoroch medzi pórmi, môžu baktérie rásť vo forme optimálne tenkých biofilmov.

Čistenie vody pomocou BioChipu

Vďaka trecej sile, ktorá vzniká pri vzájomnom kontakte nosných médií v tvare čipsov (zemiakových lupienkov) v bioreaktore s pohyblivým lôžkom (MBBR) sa povrchy jednotlivých nosných prvkov navzájom čistia tým, že sa o seba otierajú a oškrabávajú sa a umožňujú rast trvalo tenkých a biologicky aktívnych biofilmov, pričom všetky vrstvy týchto biofilmov majú úplný prístup ku kyslíku a substrátom.

Mutag BioChip 30^TM má sám o sebe veľmi nízku hmotnosť vzhľadom na plochu, ktorú poskytuje a môže byť optimálne udržiavaný v suspenzii v nádrži MBBR pomocou nízkej energie. Mierne paraboloidný tvar porovnateľný so známymi zemiakovými lupienkami podporuje pohyb nosiča spôsobený procesným vzduchom dodávaným na okysličenie a turbulenciami vody v nádrži. 

Vďaka nízkej vlastnej hmotnosti v spojení s optimálnym a plynulým pohybom vo vode je kinetická energia vyskytujúca sa na prvkoch nosného média narážajúca na stenu nádrže a/alebo iné povrchy pozoruhodne nízka (zanedbateľná) a umožňuje dlhú životnosť. Väčšie a ťažšie typy nosných médií majú tendenciu k zvýšenému oderu a opotrebovaniu v dôsledku ich vyššej kinetickej energie. 

Biofilmy sú vďaka malej hrúbke materiálu, cca 1,1 mm (0,043’’), na povrchu Mutag BioChipu 30^TM optimálne zásobované substrátom a kyslíkom z oboch strán. Tu je potrebné vziať do úvahy, že hĺbka difúzie substrátu a kyslíka je cca 0,5 mm (0,019685'') a kyslík aj substrát môžu difundovať do všetkých vrstiev biofilmu z oboch strán nosného média v tvare chipu. V porovnaní s tým nie je zaručený optimálny prísun kyslíka a substrátu do biofilmov na iných typoch nosičov v dôsledku hrubších biofilmov a/alebo v dôsledku mŕtvych biofilmov/mŕtvej biomasy (upchávanie/zanášanie).

Chránená plocha umožňuje rast prospešných mikroorganizmov

Samotný chiptuning pre optimalizáciu účinnosti biodegradácie jej násobkom umožňuje veľká chránená plocha (až 5 500 m²/m³ = 1 677 stôp²/ft³), na ktorej sa usadzujú a vyvíjajú mikroorganizmy odstraňujúce znečisťujúce látky. V dodatočne vybavených ČOV boli miery odstraňovania oveľa stabilnejšie a konštantnejšie, čo možno pripísať optimálnym biotopom, ako aj veľkej chránenej ploche. Cieľom je zabezpečiť priestor pre čo najväčší možný počet biologicky aktívnych baktérií v najmenšom objeme reakčných nádrží.

Nosiče Mutag BioChip 30^TM predtým prevádzkované vo vysoko zaťaženom nitrifikačnom stupni boli skúmané z hľadiska ich obsahu aeróbnych baktérií oxidujúcich amoniak (AOB) a baktérií oxidujúcich dusitany (NOB). Na tento účel bola použitá technológia molekulárnej génovej sondy VIT® a v dôsledku toho bola identifikovaná veľmi stabilná populácia AOB a NOB. 

Vzhľadom na veľmi vysokú biodegradačnú výkonnosť nosného média Mutag BioChip 30^TM a jeho predchádzajúceho modelu možno objem reaktora primerane znížiť v rámci novej výstavby ČOV, alebo je možné zvážiť rezervné kapacity pre potenciálne modernizácie, ktoré by mohli byť potrebné v budúcnosti.

Mutag BioChip 30^TM a jeho využitie v praxi

Vysokovýkonné nosiče biofilmu a jeho predchádzajúce modely sú už roky prevádzkované s veľkým úspechom v industriálnych ČOV, a to v koksárňach na úpravu vysoko zaťažených toxických odpadových látok pochádzajúcich z procesu čistenia plynov, ako aj v obrovskom množstve priemyselných ČOV, napríklad v celulózovom a papierenskom, potravinárskom a nápojovom a chemickom priemysle. 

Rozsah ich použitia siaha od odstraňovania BSK/CHSK, nitrifikácie, denitrifikácie a anaeróbnej oxidácie amoniaku až po úpravu vysoko zaťažených, dusík obsahujúcich a toxických odpadových vôd z koksovacích zariadení pochádzajúcich z procesu čistenia plynov. 

Mutag BioChip 30^TM a jeho predchádzajúce modely predstavujú produkty vyvinuté spoločnosťou Multi Umwelttechnologie AG na základe desaťročných skúseností firmy s aplikáciou „konvenčných“ nosičov biofilmu v procese MBBR.

Kvalitný, spoľahlivý a bezpečný

V súvislosti s environmentálnymi a zdravotnými aspektmi je dôležité vedieť, že tento BioChip je vyrobený výhradne z materiálu Virgin PE (žiadne regranuláty z recyklovaného materiálu) a neobsahuje žiadne zmäkčovadlá, pri ktorých existuje silné podozrenie, že sú karcinogénne. 

Materiál Mutag BioChipu 30^TM je veľmi pružný, oteru vzdorný a pri tlakovom namáhaní sa neláme. Akékoľvek nepenové nosiče biofilmu s väčšími dutými priestormi (typ s malou rúrkou, typ s hviezdicovou konštrukciou, lisované médium) neposkytujú žiadne podobné tlmenie a ak sú vystavené tlaku, môžu sa veľmi ľahko poškodiť alebo vytvoriť jemné vlasové praskliny, ktoré môžu neskôr viesť k úplnému zlomeniu. 

Zhrnutie hlavných výhod chiptuningu s Mutag BioChipom 30^TM

• zvýšenie účinnosti v existujúcich systémoch,
• najlepšia kvalita vody,
• vyššia, konštantná stabilita procesu v prípade kolísania procesných podmienok,
• menšie nové čističky alebo väčšie rezervné kapacity (zníženie objemu reaktora),
• menšie prepravné objemy,
• dlhá životnosť vďaka flexibilnému materiálu odolnému voči oderu,
• nízka spotreba energie na miešanie v nádrži,
• Virgin PE (bez recyklovaného materiálu) bez akýchkoľvek karcinogénnych zmäkčovadiel,
• neobsahuje Bisfenol A (prímes plastov, ktorá spôsobuje neplodnosť),
• optimálny prísun substrátu a kyslíka k mikroorganizmom vďaka tenkým biofilmom,
• ekonomické benefity v porovnaní cien za m² chránenej aktívnej plochy,
• rozloha chránenej plochy.