Aktualności
Badania
02 Sierpnia
Fot. Paweł Jankowski
Opublikowano: 2022-08-02

Nowy sposób na szybsze oczyszczanie ścieków

Innowacyjny sposób wytwarzania tlenowego granulowanego osadu czynnego opracowali naukowcy z Politechniki Białostockiej. Ich wynalazek rozwiązuje szereg problemów eksploatacyjnych i ogranicza koszty funkcjonowania oczyszczalni ścieków.

Autorami nowatorskiego rozwiązania są naukowcy z Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej. W efekcie ich kilkuletnich prac powstał innowacyjny sposób wytwarzania tlenowych granul osadu czynnego. Można go wdrożyć w oczyszczalniach ścieków, w których ciąg technologiczny oparty jest o wykorzystanie sekwencyjnych reaktorów biologicznych.

Technologia oczyszczania ścieków z wykorzystaniem tlenowego granulowanego osadu czynnego, choć została wynaleziona ponad dekadę temu, jest stosowana w zaledwie kilkunastu przemysłowych i miejskich oczyszczalniach na świecie. W Polsce wykorzystuje ją oczyszczalnia obsługująca Ryki. Przyczyną małego zainteresowania tą technologią mogą być wciąż trwające badania podstawowe nad granulowanym osadem czynnym.

Opracowana przez naukowców z PB metoda polega na wykorzystaniu konsorcjum mikroorganizmów do biodegradacji związków węgla, form azotu i fosforu. Formująca się w tym procesie biomasa przyjmuje postać granul i sedymentuje znacznie szybciej niż konwencjonalny, kłaczkowaty osad czynny. Ta właściwość redukuje m.in. potrzebę stosowania wielokomorowych reaktorów oraz recyrkulacji, co rozwiązuje szereg problemów eksploatacyjnych i ogranicza koszty funkcjonowania oczyszczalni ścieków.

Do najważniejszych zalet tlenowych granul osadu czynnego zalicza się przede wszystkim ich odporność na zmiany charakterystyki jakościowej ścieków dopływających do oczyszczalni. Pozwala ona zachować stabilniejsze efekty biologicznego usuwania zanieczyszczeń obecnych w ściekach. Dodatkowo tlenowy granulowany osad czynny charakteryzuje się lepszymi właściwościami sedymentacyjnymi w porównaniu do najpowszechniej występującego osadu czynnego na oczyszczalniach ścieków – osadu kłaczkowatego. Ta cecha może potencjalnie rozwiązać szereg problemów eksploatacyjnych i ograniczyć koszty funkcjonowania oczyszczalni ścieków. Chodzi m.in. o możliwość skrócenia cyklu pracy reaktora sekwencyjnego, czyli zoptymalizowanie fazy sedymentacji. Dzięki temu inaczej można zaplanować strategię działania reaktora oraz w konsekwencji ograniczyć koszty inwestycyjne związane z budową zbiorników retencyjnych, służących do magazynowania ścieków surowych – wyjaśnia dr inż. Piotr Ofman z Katedry Technologii w Inżynierii Środowiska, współtwórca wynalazku.

W trakcie badań naukowcy zaobserwowali także, że tlenowe granule osadu czynnego przyrastają nieco wolniej w stosunku do kłaczków osadu czynnego. Przełożyłoby się to na częściowe rozwiązanie problemów związanych z gospodarką osadową w oczyszczalniach ścieków, poprzez konieczność zagospodarowania mniejszej masy osadu nadmiernego, jaki musi zostać odprowadzony z układu oczyszczania ścieków.

Badania nad granulacją kłaczkowatego osadu czynnego prowadzone są w PB od kilku lat. Wykorzystuje się w nich sekwencyjny reaktor biologiczny typu SBR autorskiego projektu dr. inż. Piotra Ofmana.

W ubiegłym roku zrealizowaliśmy projekt finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki poświęcony analizie przemian form azotu w trakcie granulacji kłaczków osadu czynnego. Rezultaty pozwoliły nam lepiej poznać proces oczyszczania z wykorzystaniem tlenowych granul osadu czynnego i w konsekwencji zaobserwowaliśmy, że kinetyka przemian związków azotu zwiększa się wraz ze stopniem zgranulowania osadu czynnego. Dzięki temu możliwe jest skrócenie czasu fazy napowietrzania przy zachowaniu wymaganej jakości ścieków oczyszczonych. Należy w tym miejscu podkreślić, że napowietrzanie jest jednym z najbardziej energochłonnych procesów, jaki występuje na oczyszczalniach ścieków. Stąd też możliwość skrócenia czasu napowietrzania ścieków przekłada się to na zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych związanych ze zużyciem energii elektrycznej – wyjaśnia dr inż. Piotr Ofman.

Obecnie naukowcy pracują nad modyfikacją opatentowanego sposobu granulacji kłaczkowatego osadu czynnego. Mają nadzieję, że wyniki ich badań znajdą wkrótce zastosowanie w przemyśle.

źródło: PB

Dyskusja (0 komentarzy)