ALMA BIO MBBR – reaktor s pohyblivým biofilmom na odstraňovanie CHSK, amónia a dusíka
Nechajte si navrhnúť MBBR zariadenie:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
Čo je to reaktor MBBR?
Reaktor MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) je biologický proces na čistenie odpadových vôd, pri ktorom mikroorganizmy rastú vo forme biofilmu na voľne sa pohybujúcich plastových nosičoch. Tieto takzvané nosiče alebo rastové telieska sa nepretržite pohybujú v reaktore a poskytujú veľký chránený povrch pre aktívnu biomasu.
Vďaka tomu je možné v pomere k objemu reaktora udržať vysoký podiel biologicky aktívnej biomasy. Tento MBBR-proces je vhodný nielen na biologický rozklad organických uhlíkových zlúčenín, ale aj na nitrifikáciu a – pri odpovedajúcom riadení procesu – na denitrifikáciu.
Technológia biofilmu je vhodná najmä pre priemyselné odpadové vody s kolísavým zaťažením na vstupe, nárazovým zaťažením alebo obmedzeným priestorom na inštaláciu .
Reaktor MBBR je biologická čistiareň odpadových vôd, v ktorej mikroorganizmy rastú na voľne pohyblivých plastových nosičoch a biologicky rozkladajú organické znečistenia, ako aj dusíkaté zlúčeniny.
Ako funguje systém ALMA BIO MBBR?
V systéme ALMA BIO MBBR sa priemyselné odpadové vody čistia v niekoľkých biologických procesných krokoch. Biomasa rastúca na nosičoch zabezpečuje rozklad organických znečistení a – v závislosti od konfigurácie – aj odstraňovanie dusíka.
Prívod odpadovej vody
Predčistená priemyselná odpadová voda sa privádza do reaktora MBBR nepretržite alebo v závislosti od zaťaženia.
Biofilm na nosičoch
Mikroorganizmy sa usadzujú na plastových nosičoch a vytvárajú tam stabilný biologicky aktívny biofilm.
Premiešať nosič
V aeróbnych stupňoch reaktora zabezpečuje prevzdušňovanie súčasne prísun kyslíka a nepretržité miešanie kultivačných zhlukov.
Odstrániť CSB a BSB
Biologicky dostupné uhlíkové zlúčeniny sú spracovávané mikroorganizmami, čím sa znižuje obsah organických látok meraných ako CSB a BSB.
Nitrifikácia amónia
Pri vhodnom usporiadaní nitrifikačné mikroorganizmy premieňajú amónium za aeróbnych podmienok na dusičnany.
Znížiť obsah dusíka
V predchádzajúcich alebo nasledujúcich anoxických zónach môže dôjsť k biologickej denitrifikácii dusičnanov, čím sa zníži celkový obsah dusíka.
Oddeľovanie biomasy
Prebytočná biomasa sa odvádza a v závislosti od koncepcie zariadenia sa pomocou vhodného systému oddeľovania tuhých látok oddeľuje od biologicky upravených odpadových vôd.
Výhody MBBR-metódy
Kombinácia biomasy pevne rastúcej na nosičoch a voľne sa pohybujúcich rastových teliesok umožňuje kompaktné, flexibilné a zaťaženie odolné biologické čistenie odpadových vôd.
Vysoká biologická aktivita
Nosiče poskytujú veľký chránený povrch pre biofilm, čím umožňujú vysokú koncentráciu biologicky aktívnej biomasy v reaktore.
Odolný voči nárazom
Biomasa, ktorá sa usadila na rastových telieskach, zostáva v systéme a prispieva k spoľahlivej prevádzke aj pri kolísavých hodnotách CSB a hydraulických zaťažení.
Kompaktná konštrukcia
Vďaka vysokej hustote biomasy je možné systémy MBBR realizovať pre mnohé aplikácie s pomerne malým objemom reaktora a priestorovými nárokmi.
Rozklad CSB a dusíka
V závislosti od konfigurácie reaktora je možné organické znečistenie, amónium a celkový dusík redukovať pomocou rôznych biologických stupňov.
Existujúce zariadenia je možné dodatočne vybaviť
MBBR-stupne je možné integrovať do existujúcich čistiarní odpadových vôd s cieľom zvýšiť kapacitu, stabilizovať proces alebo zlepšiť biologickú výkonnosť.
Flexibilné konštrukčné riešenia
Od kompaktného reaktora z PE/PP cez nerezovú oceľ až po veľkoobjemovú betónovú nádrž alebo kontajnerovú inštaláciu je možné konštrukciu prispôsobiť prietoku a miestu inštalácie.
Referencie v oblasti aeróbneho biologického čistenia odpadových vôd
Cukrovarnický priemysel, Pemuco, Čile
Nitrifikácia a denitrifikácia s integrovaným odplyňovaním a sedimentáciou pre prietok odpadovej vody 120 m³/h.
Abraham Benelux S.A., Belgicko
Kompaktná biologická čistiareň odpadových vôd v kontajnerovom vyhotovení s kapacitou 35 m³/d.
Papierenská továreň, južné Nemecko
Odstraňovanie biologicky ťažko rozložiteľného CSB prostredníctvom biofiltrácie pri prietoku 700 m³/h.
Cukrovarnický priemysel, Nemecko
Anaeróbne čistenie a aeróbne dodatočné čistenie pre 220 m³/h z cukrovarníckeho priemyslu.
Mliekareň, procesná voda, Nemecko
Biofiltrácia na ďalšiu elimináciu CHSK v procese opätovného využitia vody, dimenzovaná na 600 m³/d.
Top Harvest Yanchang Coal, Čína
Biologické čistenie odpadových vôd s kapacitou 1 500 m³/h s predchádzajúcim stupňom DAF na predúpravu odpadových vôd z rafinérie.
Nosič a plocha pre rast – rozhodujúce faktory pri dimenzovaní systému MBBR
Výber nosičov, resp. povrchov pre rast mikroorganizmov je kľúčovou súčasťou technologického navrhovania reaktora MBBR. V závislosti od zaťaženia odpadových vôd, cieľa čistenia a biologického procesu sa používajú rôzne geometrie nosičov a špecifické povrchy pre rast mikroorganizmov.
V prípade systému ALMA BIO MBBR sa geometria nosičov nevyberá podľa paušálneho štandardu, ale podľa skutočného biologického zaťaženia a požadovaného cieľa čistenia.
Obsah CSB, BSB a amónia tvorí základ pre potrebnú biologickú výkonnosť.
Geometria a špecifická povrchová plocha rastu sa volia tak, aby vyhovovali odpadovej vode, procesu tvorby biofilmu a podmienkam v reaktore.
Rozhodujúca nie je maximálna nominálna plocha, ale biologicky využiteľná plocha za reálnych podmienok.
Aké faktory ovplyvňujú dimenzovanie nosnej konštrukcie?
- Obsah organických látok (CSB) a biologicky rozložiteľných látok (BSB)
- obsah amónia
- Požadovaný výkon nitrifikácie
- Teplota odpadovej vody
- potreba kyslíka
- Zloženie odpadových vôd
- Možné inhibítory
- Dostupná plocha reaktora
- Požadované bezpečnostné rezervy
Čo najväčšia nominálna plocha nosiča nie je automaticky lepším riešením. Rozhodujúce je, ktorá plocha porastu je za skutočných procesných podmienok dostatočne prekrvená a spoľahlivo zásobovaná kyslíkom, substrátom a živinami.
Odstránenie CSB, amónia a dusíka pomocou technológie MBBR
Vďaka cielenému kombinovaniu aeróbnych a anoxických fáz biofilmu je možné systém ALMA BIO MBBR využiť nielen na znižovanie organického zaťaženia, ale aj na biologické odstraňovanie dusíka.
Rozklad CSB a BSB
Heterotrofné mikroorganizmy v biofilme biologicky rozkladajú dostupné organické uhlíkové zlúčeniny. Tým sa znižujú hodnoty CHS a BSK a odľahčujú sa následné stupne čistenia.
nitrifikácia
Nitrifikačné mikroorganizmy premieňajú amónium za aeróbnych podmienok najskôr na dusitan a následne na dusičnan. Biofilm pritom podporuje zotrvanie pomaly rastúcich nitrifikačných mikroorganizmov v reaktore.
Denitrifikácia
Na účely ďalšej eliminácie dusíka je možné zaviesť anoxické MBBR stupne. V nich sa dusičnany biologicky redukujú na elementárny dusík.
Kedy je reaktor MBBR obzvlášť vhodný?
Systémy MBBR sú vhodné najmä pre priemyselné aplikácie v oblasti odpadových vôd, pri ktorých sa vyžaduje kompaktná fáza biofilmu, vysoká stabilita procesu a flexibilné prispôsobenie sa meniacim sa zaťaženiam.
Systém MBBR je obzvlášť zaujímavý tam, kde je potrebná robustná biofilmová fáza s vysokou hustotou biomasy a kde má biologické čistenie zároveň zostať čo najstabilnejšie aj pri hydraulických alebo organických špičkách zaťaženia.
MBBR alebo aktívny kal – v čom spočívajú rozdiely?
Oba postupy využívajú mikroorganizmy na biologické čistenie odpadových vôd. Zásadný rozdiel spočíva v tom, ako sa aktívna biomasa udržiava v reaktore.
| Kritérium | MBBR | Klasický proces s aktívnym kalom |
|---|---|---|
| biomasa | Prevažne vo forme biofilmu na nosičoch | Prevažne vo voľnej suspenzii |
| Zachytávanie biomasy | Prechod nosiča v reaktore | O spätnom kalovom prúde |
| Rázové zaťaženia | Vysoká odolnosť procesu | Väčšia závislosť od veku bahna a recirkulácie |
| Potrebný priestor | Často kompaktný | Často je potrebný väčší objem bazénu |
| Rozširovateľnosť | Možnosť použitia nosiča alebo dodatočných stupňov biofilmu | Často je potrebná dodatočná nádrž |
| nitrifikácia | Veľmi dobre realizovateľné | To je tiež dobre realizovateľné |
| Dodatočná montáž | Vhodné pre projekty rozširovania | Často rozsiahlejšie stavebné zásahy |
Systém MBBR sa od klasického postupu s aktívnym kalom líši predovšetkým tým, že podstatná časť mikroorganizmov je v reaktore udržovaná vo forme biofilmu na voľne pohyblivých plastových nosičoch.
MBBR alebo MBR – v čom spočíva rozdiel?
Systémy MBBR a MBR sa často zamieňajú, líšia sa však najmä v zadržiavaní biomasy a v oddeľovaní tuhých látok.
MBBR
V reaktore s pohyblivým ložom (Moving Bed Biofilm Reactor) rastie biomasa prevažne vo forme biofilmu na pohyblivých nosičoch. Prebytočná biomasa sa odvádza z reaktora a následne sa prostredníctvom samostatného systému oddeľovania tuhých látok oddeľuje od upravených odpadových vôd.
MBR
V membránovom bioreaktore sa biologické čistenie kombinuje s membránovou filtráciou. Membrána zadržuje biomasu a tuhé častice, čím umožňuje odtok takmer bez tuhých častíc.
Systém MBR je vhodný najmä v prípadoch, keď sú požadované veľmi vysoké kvality čistenia alebo rozsiahlejšie opätovné využitie vody. Systém MBBR je naopak zaujímavý najmä vtedy, keď je prioritou robustná, kompaktná a zaťaženie odolná hlavná biologická fáza v systéme.
Automatizované riadenie procesu systému ALMA BIO MBBR
Biologická výkonnosť systému MBBR závisí v značnej miere od prísunu kyslíka, hydraulického zaťaženia a obsahu organických látok. Systém ALMA BIO MBBR je preto možné vybaviť reguláciou procesu závislou od zaťaženia.
Meranie prietoku
Aktuálny prietok odpadových vôd tvorí kľúčový základ pre hydraulické riadenie a posúdenie zaťaženia zariadenia.
Meranie kyslíka
Koncentrácia kyslíka sa nepretržite monitoruje a dá sa využiť na reguláciu prevzdušňovania podľa potreby .
Integrované meranie CSB
Neprerušované alebo automatizované meranie CSB umožňuje lepšie posúdenie skutočného zaťaženia prúdiacej vody organickými látkami.
Automatická regulácia vetrania
Prívod vzduchu je možné prispôsobiť na základe aktuálnych hodnôt procesu biologickej záťaži a potrebe kyslíka.
Procesné údaje a analýza trendov
Namerené hodnoty a prevádzkové stavy je možné vizualizovať, vyhodnocovať a využívať na priebežnú optimalizáciu biologického procesu.
Nechajte si navrhnúť MBBR zariadenie:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
Technické vyhotovenie systému ALMA BIO MBBR
Systém ALMA BIO MBBR sa prispôsobuje konkrétnemu projektu z hľadiska hydraulického výkonu, biologického zaťaženia, cieľa čistenia a existujúcej infraštruktúry. Konštrukcia reaktora, nosiče, prevzdušňovanie a automatizácia sa pritom navrhujú spoločne.
| parametre | Vyhotovenie |
|---|---|
| Postup | Reaktor s pohyblivým ložom a biofilmom |
| Hydraulický výkon | 20–5 000 m³/h |
| Plocha na pestovanie plodín spoločnosti Carrier | cca 50–750 m²/m³ |
| Výber operátora | Podľa konkrétneho projektu v závislosti od zaťaženia odpadových vôd a cieľa čistenia |
| Konštrukcia reaktora | Betón, nehrdzavejúca oceľ, PE/PP alebo kontajner |
| Biologické ciele | Odstránenie CSB/BSB, odstraňovanie amónia a eliminácia dusíka |
| vetranie | Ventilačné systémy navrhnuté špeciálne pre konkrétne projekty |
| Meranie | Prúdenie, kyslík a integrované meranie CHSK |
| automatizácia | Riadenie procesu v závislosti od zaťaženia |
| Integrácia zariadení | Nové a existujúce zariadenia |
Typické priemyselné aplikácie
Systém ALMA BIO MBBR je vhodný pre rôzne priemyselné odpadové vody s biologicky rozložiteľnými organickými znečisteniami, ako aj pre aplikácie s požiadavkami na nitrifikáciu a odstraňovanie dusíka.
potravinársky priemysel
Čistenie výrobných odpadových vôd s organickým zaťažením s kolísavým obsahom CSB a BSB.
Nápojový priemysel a pivovary
Biologický rozklad ľahko dostupných organických znečisťujúcich látok ako aj ďalšie spracovanie dusíka.
mliekarne
Čistenie výrobných odpadových vôd s vysokým obsahom organických látok a výraznými výkyvmi vo výrobe.
Chemický priemysel
Biologické spracovanie vhodných biologicky rozložiteľných čiastočných tokov po primeranej predúprave.
Farmaceutický a kozmetický priemysel
Stupne biofilmu na redukciu biologicky rozložiteľných organických znečisťujúcich látok a dusíkatých zlúčenín.
Recyklácia a likvidácia odpadu
Biologické následné čistenie chemicko-fyzikálneho predčistenia priemyselných odpadových vôd.
Aké údaje potrebujeme na dimenzovanie systému MBBR?
Na vypracovanie spoľahlivého predbežného návrhu potrebujeme údaje o hydraulickom zaťažení, obsahu organických látok, zaťažení dusíkom ako aj o požadovaných hodnotách odtoku a existujúcich miestnych podmienkach.
Dôležité údaje pre počiatočný návrh
- Priemerný a maximálny prietok
- CSB a BSB
- Rozpustený a celkový CSB
- Amóniový dusík
- Celkový dusík
- Fosfor
- hodnota pH
- Teplota odpadovej vody
- obsah tuhých látok
- Otváracie hodiny
- Denné a týždenné profily
- Špičky zaťaženia
- Existujúca predúprava
- Požadované hodnoty priebehu
- Existujúce bazény alebo dostupná plocha na inštaláciu
- Známé inhibítory alebo škodlivé látky
Na základe analýzy vašich odpadových vôd a požadovaných výstupných hodnôt určíme objem reaktora, typ nosiča, potrebné množstvo nosiča, spotrebu kyslíka a vhodnú konfiguráciu zariadenia.
Fotografie zariadení na aeróbne čistenie odpadových vôd
Často kladené otázky – reaktor s plávajúcim dnom ALMA BIO MBBR
Čo znamená skratka MBBR?
Skratka MBBR znamená Moving Bed Biofilm Reactor(reaktor s pohyblivým biofilmom). V tomto reaktore rastú mikroorganizmy vo forme biofilmu na voľne sa pohybujúcich plastových nosičoch. Nosiče poskytujú veľký chránený povrch pre biomasu, čím umožňujú kompaktné biologické čistenie odpadových vôd.
Aké výhody má systém MBBR pri kolísavom zaťažení odpadových vôd?
Biomasa rastúca na nosičoch zostáva trvalo v reaktore a nie je zo systému odvádzaná pri každej hydraulickej fluktuácii. Vďaka tomu môže systém MBBR pomerne odolne reagovať na kolísanie zaťaženia CHSK, BSK alebo amóniom, ako aj na typické výrobné špičky.
Je možné použiť systém MBBR na nitrifikáciu amónia?
Áno. Pri vhodnom dimenzovaní sa môžu nitrifikačné mikroorganizmy usadiť na nosičoch a za aeróbnych podmienok oxidovať amónium na dusičnany. Požadované dimenzovanie reaktora a nosičov závisí najmä od množstva amónia, teploty, prísunu kyslíka a požadovanej hodnoty na výstupe.
Je možné existujúcu biologickú čistiareň odpadových vôd dovybaviť systémom MBBR?
Áno. Technológia MBBR je obzvlášť vhodná na rozšírenie kapacity a zvýšenie výkonu existujúcich biologických čistiarní odpadových vôd. V závislosti od geometrie existujúcich nádrží je možné doplniť nosiče, zadržiavacie systémy a prevzdušňovanie alebo nainštalovať ďalšie reaktory MBBR.
Je pri systéme MBBR potrebná recirkulácia kalu?
V prípade klasického systému MBBR nie je pre biofilm rastúci na nosičoch potrebný systém spätného vedenia kalu, ako je to pri klasickom procese s aktívnym kalom. Biomasa uvoľnená z biofilmu a novo vytvorená biomasa sa však musia z vyčistených odpadových vôd odstrániť pomocou vhodného oddelenia tuhých látok.
Ako dlho trvá uvedenie reaktora MBBR do prevádzky?
Biologické spustenie do prevádzky je špecifické pre každý projekt a závisí okrem iného od zloženia odpadovej vody, teploty, prítomnej očkovacej biomasy a plánovaného zaťaženia. Organické zaťaženie sa zvyčajne zvyšuje postupne, kým sa aktívny biofilm na nosičoch vyvíja a stabilizuje.
Pre aké priemyselné odpadové vody je systém MBBR vhodný?
Zariadenia MBBR sú vhodné najmä pre biologicky rozložiteľné priemyselné odpadové vody, ktoré vznikajú napríklad pri spracovaní potravín, nápojov, mliečnych výrobkov, v chemickom, farmaceutickom a kozmetickom priemysle alebo pri recyklačných procesoch. Pred dimenzovaním sa overuje, či sú odpadové vody dostatočne biologicky rozložiteľné a či inhibičné alebo toxické zložky vyžadujú predbežnú úpravu.
Naše reaktory na aeróbne čistenie odpadových vôd
ALMA BHU BIO
Systém ALMA BHU BIO kombinuje nitrifikáciu, denitrifikáciu a sedimentáciu s recykláciou biomasy s cieľom zvýšiť rýchlosť premeny.
ALMA BIO BBI
Systém ALMA BIO BBI sa vyznačuje integrovaným sedimentačným zariadením, vďaka čomu je v porovnaní s podobnými systémami mimoriadne priestorovo úsporný.
ALMA BAF
Pri biologicky aktivovanej filtrácii (BAF) sa používajú prichytené mikroorganizmy na odstraňovanie organických zlúčenín (BSB, CSB) a dusíka z odpadových vôd.
ALMA BIO MBBR
Biologické čistenie odpadových vôd pomocou voľne sa pohybujúcich nosičov mikroorganizmov na účinnú redukciu uhlíkových a dusíkatých zlúčenín.
ALMA BIO SBR
Sekvenčne prevádzkovaný bioreaktor s časovo oddelenými fázami biologického čistenia, sedimentácie a odvodu čistej vody.
ALMA BHU BIO DEA
Biologický proces deamonifikácie na energeticky úspornú elimináciu dusíka z odpadových vôd s vysokým obsahom amónia pri nízkej spotrebe kyslíka.
ALMA BIO Compact MBBR
Kontajnerové zariadenie MBBR na biologické čistenie odpadových vôd s vysokou výkonnosťou na jednotku plochy a rýchlou integráciou do prevádzky.
ALMA BioFil Compact
Naša kompaktná biologicky aktivovaná filtrácia v kontajnerovej konštrukcii, vybavená špeciálnymi rastovými telami pre efektívny rast biomasy.
ALMA BIO MBR
Membránový bioreaktor s ponorenými doskovými modulmi alebo externou ultrafiltračnou jednotkou v robustnej konštrukcii z rúrkových modulov.
Nechajte si navrhnúť MBBR zariadenie:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja