Reaktor z ruchomym złożem biofilmowym (MBBR) to nowoczesna technologia biologicznego oczyszczania wody i ścieków oparta na wykorzystaniu biofilmów. W reaktorze stosowane są specjalnie opracowane materiały nośne, na których mikroorganizmy kolonizują się i tworzą biofilmy. Te biofilmy są odpowiedzialne za degradację substancji organicznych i nieorganicznych.

Reaktor z pływającym złożem charakteryzuje się wysoką wydajnością, kompaktową konstrukcją i elastycznością i jest stosowany zarówno w komunalnej, jak i przemysłowej oczyszczalni wody i ścieków.

Budowa reaktora z pływającym złożem

Reaktor z pływającym złożem składa się z następujących głównych elementów:

1. zbiornik reaktora:

   • Wykonane z betonu lub stali, często cylindryczne lub prostokątne.
   • Rozmiar i kształt zależą od zamierzonego zastosowania i obciążenia.

2. Materiał nośnika:

   • Specjalnie ukształtowane plastikowe nośniki o dużej powierzchni właściwej (500-1500 m²/m³), które służą jako powierzchnia kolonizacyjna dla mikroorganizmów.
   • Materiał: polietylen (PE) lub polipropylen (PP).
   • Właściwości:
     • Wyporność dzięki mniejszej gęstości niż woda.
     • Wysoka odporność chemiczna i mechaniczna.

3. System wentylacji:

   • Drobnopęcherzykowe dyfuzory lub aeratory dostarczają tlen, który jest niezbędny do degradacji tlenowej i utrzymują nośniki w ruchu.

4. System bezpieczeństwa:

   • Konstrukcje sit lub specjalne urządzenia retencyjne zapewniają, że nośniki pozostają w reaktorze, podczas gdy oczyszczona woda opuszcza system.

5. Kontrola i monitorowanie:

   • Czujniki mierzą ważne parametry, takie jak zawartość tlenu, wartość pH, amon, azotany i temperaturę w celu optymalizacji pracy.

Funkcjonalność

Reaktor ze złożem zawieszonym działa na zasadzie tworzenia biofilmu i degradacji zanieczyszczeń przez mikroorganizmy:

1. Tworzenie się biofilmu:

   • Mikroorganizmy kolonizują powierzchnię materiału nośnego i tworzą biofilmy. Składają się one z mieszaniny bakterii tlenowych i fakultatywnych bakterii beztlenowych, a także grzybów i pierwotniaków.

2. Miksowanie:

   • Materiał nośny jest utrzymywany w ciągłym ruchu przez napowietrzanie lub pompę przepływową, co zapewnia równomierne rozprowadzenie mikroorganizmów i ścieków.

3. Procesy degradacji:

   • Degradacja tlenowa:
     • Substancje organiczne (BZT/CZT) są utleniane do dwutlenku węgla i wody przez mikroorganizmy wykorzystujące tlen.
   • Nitryfikacja:
     • Amon (NH4+) jest przekształcany przez bakterie nitryfikacyjne do azotynów (NO2-), a następnie do azotanów (NO3-).
   • Denitryfikacja:
     • W warunkach beztlenowych azotany są przekształcane przez mikroorganizmy heterotroficzne w azot gazowy (N2) przez mikroorganizmy heterotroficzne.

4. Samooczyszczanie biofilmu:

   • Nadmiar składników biofilmu jest odcinany przez ciągły ruch nośników i odprowadzany wraz ze ściekami, umożliwiając samoregulację systemu.