Rygorystyczne i ciągle zmieniające się przepisy dotyczące oczyszczania ścieków wymagają skutecznego usuwania z nich potencjalnie szkodliwych zanieczyszczeń, zanim zostaną one odprowadzone do środowiska. W poniższym artykule przedstawiamy korzyści płynące zarówno z fermentacji tlenowej, jak i beztlenowej oraz wyjaśnia, w jaki sposób można je połączyć w celu uzyskania optymalnego systemu oczyszczania.
W przypadku bardziej złożonych lub zanieczyszczonych ścieków proces oczyszczania jest zwykle przeprowadzany w kilku fazach, mających na celu usunięcie różnych zanieczyszczeń:
- Faza wstępna – usuwanie zanieczyszczeń stałych za pomocą sedymentacji lub flotacji, np. z wykorzystaniem systemów usuwania zanieczyszczeń stałych IDRAFLOT® DAF, Multiflo™ lub Filtrów dyskowych.
- Faza druga – usuwanie materii organicznej poprzez procesy biologiczne, takie jak rozkład mikrobiologiczny.
- Faza trzecia – może to być podstawowe usuwanie zawiesiny ogólnej (TSS) lub dodatkowe oczyszczanie w celu osiągnięcia wymaganej jakości wody do zrzutu lub w niektórych przypadkach do ponownego wykorzystania.
Drugi etap usuwania zanieczyszczeń organicznych działa na głębszym poziomie niż faza podstawowa, rozkładając lub rozbijając zanieczyszczenia przy użyciu mikroorganizmów tlenowych i beztlenowych, takich jak bakterie, glony i grzyby. Aby faza ta została przeprowadzona skutecznie należy wziąć pod uwagę kilka czynników, w tym sposób generowania ścieków, czas, energię i koszty, a także wymagania dotyczące parametrów ścieków i wydajności. Optymalnym rozwiązaniem, które obejmuje każdy z tych czynników, może być wykorzystanie procesu fermentacji tlenowej i beztlenowej lub ich kombinacji.
Czym jest oczyszczanie tlenowe?
Aerobowe (tlenowe) oczyszczanie ścieków jest procesem biologicznym, który wykorzystuje tlen do rozkładu zanieczyszczeń. Tlen jest stale mieszany ze ściekami za pomocą mechanicznego urządzenia napowietrzającego, takiego jak dmuchawa powietrza lub sprężarka. Mikroorganizmy tlenowe odżywiają się następnie materią organiczną ścieków, przekształcając ją w dwutlenek węgla i biomasę, które mogą zostać usunięte, co ostatecznie prowadzi do uzyskania wody wystarczająco czystej do odprowadzenia.
Przykładem tlenowego systemu biologicznego może być nasz AnoxKaldnes™ MBBR (Moving Bed Bio Reactor), wysokowydajny system biologiczny, który wykorzystuje nośniki mediów (kształtki) w celu zmniejszenia wymaganej wielkości i zajmowanego miejsca w porównaniu z konwencjonalnymi procesami biologicznymi. Jeśli konieczne jest ponowne wykorzystanie wody, możemy również wykorzystać nasz MBR (Membrane Bio Reactor), będący również procesem tlenowym.
Kluczowe cechy i zalety oczyszczania tlenowego
Tlenowe oczyszczanie ścieków jest stabilnym, prostym procesem, który skutecznie usuwa szkodliwe zanieczyszczenia w celu uzyskania wysokiej jakości ścieków. Natlenianie w tym procesie może być jednak energochłonne, co z kolei może wpływać na koszty eksploatacji i konserwacji, dlatego dobór odpowiedniej konstrukcji oczyszczalni jest kluczowym czynnikiem wpływającym na optymalizację kosztów operacyjnych. W systemach tlenowych mogą również powstawać odpady stałe, których mikroorganizmy nie są w stanie strawić, a ponadto mogą one zawierać nadmiar biomasy pochodzącej z procesu biologicznego. Zazwyczaj proces tlenowy wymaga wdrożenia etapu usuwania ciał stałych, na przykład naszego systemu IDRAFLOT® lub Filtrów dyskowych Hydrotech. Jest to całkowicie normalne w przypadku pracy instalacji tlenowej. Poniżej znajdują się filmy dotyczące systemów IDRAFLOT® i Filtrów dyskowych Hydrotech.
IDRAFLOT®
Hydrotech Discfilter
Czym jest fermentacja beztlenowa?
Fermentacja beztlenowa oczyszcza ścieki o średniej i wysokiej wytrzymałości, wykorzystując bakterie do przekształcania odpadów organicznych w energię. Jest to naturalnie występujący w odpowiednich warunkach proces biologiczny, jednak aby można go było stosować na dużą skalę, optymalizuje się go w zamkniętych zbiornikach fermentacyjnych bez dopływu tlenu. Mikroorganizmy trawią odpady organiczne i przekształcają je w biogaz.
Kluczowe cechy i zalety fermentacji beztlenowej
Fermentacja beztlenowa może być stosowana do przetwarzania szerokiej gamy odpadów organicznych i ścieków - od zastosowań rolniczych po przemysłowe. Jest to elastyczny proces, który może być mniej energochłonny niż fermentacja tlenowa, a urządzenia mają zazwyczaj mniejszą powierzchnię, więc jest korzystny dla zakładów przemysłowych o ograniczonej przestrzeni lub dostępie. Fermentacja beztlenowa wytwarza mniej osadu w porównaniu do konwencjonalnych instalacji tlenowych, ale z dodatkową korzyścią w postaci produkcji biogazu, który może być wykorzystywany jako źródło energii odnawialnej (gaz ziemny/metan) - tym samym wspierając cele ESG, lub jako źródło energii na miejscu - chroniąc właściciela zakładu przed wpływem rynku energii.
W niektórych przypadkach po fermentacji beztlenowej musi nastąpić fermentacja tlenowa, która zapewni, że woda będzie odpowiedniej jakości pod względem bezpieczeństwa, aby odprowadzić ją z powrotem do cieków wodnych. Veolia Water Technologies z powodzeniem wspiera klientów w określaniu dokładnych wymagań, dzięki współpracy z naszymi wewnętrznymi specjalistami ds. procesów i inżynierii.
Najlepsza kombinacja oczyszczania
Zarówno fermentacja tlenowa, jak i beztlenowa mogą przyczynić się do przejścia na gospodarkę o obiegu zamkniętym, w której odpady stają się cennym zasobem do alternatywnego celu - przekształcania odpadów w energię (Waste to Energy). Obie metody przynoszą wymierne korzyści, dlatego w oczyszczaniu ścieków można zastosować połączenie procesów tlenowych i beztlenowych, aby zapewnić całkowite usunięcie zanieczyszczeń i składników odżywczych. W celu skutecznego połączenia tych systemów konieczna jest dokładna ocena zarówno jakości ścieków na dopływie, jak i wody na odpływie, a także rozważenie, czy zakład skorzystałby z produktów ubocznych, takich jak biogaz, umożliwiający wytwarzanie energii na miejscu.
Aby uzyskać więcej informacji i poznać opcje technologiczne dostosowane do wymagań Twojej oczyszczalni ścieków, skontaktuj się z nami.
