Reaktor s pohyblivým ložom (Moving Bed Biofilm Reactor, MBBR) je moderná technológia biologického čistenia vody a odpadových vôd, ktorá je založená na využívaní biofilmov. V reaktore sa používajú špeciálne vyvinuté nosné materiály (tzv. nosiče), na ktorých sa usadzujú mikroorganizmy a vytvárajú biofilmy. Tieto biofilmy sú zodpovedné za rozklad organických a anorganických látok.

Reaktor s vznášajúcim sa ložom sa vyznačuje vysokou účinnosťou, kompaktnou konštrukciou a flexibilitou a používa sa ako v komunálnej, tak aj v priemyselnej úprave vody a odpadových vôd.

Konštrukcia reaktora s vznášajúcim sa ložom

Reaktor s vznášajúcim sa ložom sa skladá z nasledujúcich hlavných komponentov:

1. Reaktorová nádoba:

   • Vyrobené z betónu alebo ocele, často valcovitého alebo obdĺžnikového tvaru.
   • Veľkosť a tvar závisia od predpokladaného použitia a zaťaženia.

2. Nosný materiál (Carrier):

   • Špeciálne tvarované plastové nosiče s veľkým špecifickým povrchom (500–1500 m²/m³), ktoré slúžia mikroorganizmom ako plocha na osídlenie.
   • Materiál: polyetylén (PE) alebo polypropylén (PP).
   • Vlastnosti:
     • Plávajúci vďaka nižšej hustote ako voda.
     • Vysoká chemická a mechanická odolnosť.

3. Ventilačný systém:

   • Jemnobublinkové difúzory alebo provzdušňovače dodávajú kyslík potrebný na aeróbny rozklad látok a udržujú nosiče v pohybe.

4. Zadržovací systém:

   • Sieťové konštrukcie alebo špeciálne zadržiavacie zariadenia zabezpečujú, že nosiče zostávajú v reaktore, zatiaľ čo vyčistená voda opúšťa systém.

5. Ovládanie a monitorovanie:

   • Senzory merajú dôležité parametre, ako je obsah kyslíka, hodnota pH, amónium, dusičnany a teplota, aby sa optimalizovala prevádzka.

Funkčné vlastnosti

Funkcia reaktora s vznášajúcim sa ložom je založená na princípe tvorby biofilmu a rozkladu škodlivých látok mikroorganizmami:

1. Tvorba biofilmu:

   • Mikroorganizmy sa usadzujú na povrchu nosného materiálu a vytvárajú biofilmy. Tie pozostávajú zo zmesi aeróbnych a fakultatívne anaeróbnych baktérií, ako aj húb a protozoí.

2. Premiešavanie:

   • Nosný materiál je neustále v pohybe vďaka vetraniu alebo prúdovej čerpadle, čím je zabezpečená rovnomerná distribúcia mikroorganizmov a odpadovej vody.

3. Procesy rozkladu:

   • Aeróbny rozklad:
     • Organické látky (BSB/CSB) sa pomocou mikroorganizmov a za spotreby kyslíka oxidujú na oxid uhličitý a vodu.
   • nitrifikácia:
     • Amoniak (NH4+) sa prostredníctvom nitrifikačných baktérií mení na dusitan (NO2−​) a následne na dusičnan (NO3−​).
   • Denitrifikácia:
     • V anaeróbnych podmienkach sa dusičnany rozkladajú heterotrofnými mikroorganizmami na plynný dusík (N2.

4. Samočistenie biofilmu:

   • Prebytočné zložky biofilmu sú odstraňované neustálym pohybom nosičov a odvádzané spolu s odpadovou vodou, čím sa systém sám reguluje.