Ультразвук улучшает обработку осадка сточных вод

Ультразвуковая обработка, которая включает введение звуковых волн высокой интенсивности в иловую среду, является одной из нескольких технологий, которые способствуют гидролизу во время обработки ила.

Основной принцип основан на разрушении бактериальных клеток и трудноразлагаемой органики. Бактериальные клетки высвобождают свое содержимое, которое затем доступно для потребления другими видами, в то время как органика распадается на более мелкие, легко биоразлагаемые фракции.

Когда ультразвуковое поле применяется к жидкой среде, в процессе кавитации образуются мелкие пузырьки. Эти кавитационные пузырьки взрываются под действием экстремальных температур и давления. Сила пузырькового взрыва разрушает частицы ила, когда применяется при обработке осадка сточных вод. Эффекты варьируются в зависимости от интенсивности ультразвукового поля.

При более низких интенсивностях нитевидные организмы стряхиваются и / или разрушаются с поверхности частиц ила, способствуя тем самым оседанию ила. По мере увеличения интенсивности распределение частиц по размерам и поверхностный заряд частиц ила изменяются. Внеклеточные полимерные материалы высвобождаются и, наряду с изменением распределения по размеру и заряду, улучшают характеристики обезвоживания осадка сточных вод в процессе, известном как «биофлокуляция». Этот процесс позволяет лучше обезвоживать осадок при меньшем расходе полиэлектролита.

Если уровень ультразвука увеличивается, материал, включая внеклеточные ферменты, стряхивается с поверхности частиц ила. Этот материал катализирует реакции биологического гидролиза и улучшает скорость биокинетических реакций. Следовательно, ультразвуковая технология улучшает разрушение летучих твердых веществ, что увеличивает производство биогаза и снижает выход твердых веществ во время анаэробного сбраживания, а также уменьшает производство твердых веществ во время обработки активным илом.

Наконец, на самом высоком уровне озвучивания частицы ила полностью разрушаются, а их содержимое выбрасывается для потребления другими видами. Огнеупорный материал также разбивается на более мелкие биоразлагаемые фракции. Этот процесс улучшает производство биогаза во время анаэробного сбраживания и биологическое удаление питательных веществ во время обработки активным илом. Это было продемонстрировано в полном объеме с улучшениями более 80% в отношении фосфора и 90% в отношении удаления аммиака.

Ультразвук хорошо работает с отходами и шлама с большими количествами огнеупорного материала и / или клеточного вещества, такие как потоки шлама отходов активирован. Эти потоки могут быть легко разрушены во время анаэробного сбраживания.

Эта технология успешно применялась в полном объеме в континентальной Европе в течение нескольких лет при 14 действующих предприятиях, но последние данные с двух полномасштабных очистных сооружений в Германии подтвердили впечатляющие результаты.

Ультразвуковая обработка вторичного осадка сточных вод улучшила разрушение летучих твердых веществ в анаэробных варочных котлах в среднем на 50%, что впоследствии увеличило производство биогаза на 45% на очистных сооружениях в Сюде, Германия. Поток сырья анаэробного реактора на этом участке теперь составляет 100% вторичного ила. Кроме того, эффективность обезвоживания улучшилась на пять процентных пунктов при использовании полимера на 11% меньше.

Разрушение летучих твердых веществ увеличилось с 50% до 62% на установке по обработке осадка с использованием ультразвуковой технологии в Wallerfangen, Германия. Здесь поток сырья представляет собой смесь первичного и вторичного ила в соотношении 35:65. Кроме того, производство биогаза увеличилось в среднем примерно на 25%. На обезвоживающей установке содержание сухого вещества в кеке увеличилось до семи процентных пунктов (улучшение> 40%) от ленточного пресса, несмотря на использование на 33% меньше полимера. Эффективность обезвоживания увеличилась с 17% до 24% сухих веществ. В совокупности улучшенное обезвоживание и разрушение летучих твердых веществ привели к тому, что осадок на 30% меньше покидает завод.