ALMA BIO SBR – biologické čistenie odpadových vôd v sekvenčnom dávkovom reaktore
Nechajte si navrhnúť SBR zariadenie:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
Čo je to SBR reaktor?
Reaktor SBR (Sequencing Batch Reactor) je biologický proces čistenia odpadových vôd prevádzkovaný v diskontinuálnom režime. Na rozdiel od kontinuálnej čističky sa jednotlivé etapy procesu vykonávajú postupne za sebou v tom istom reaktore.
Vďaka časovému oddeleniu fáz procesu je možné ten istý reaktor prevádzkovať postupne za aeróbnych, anoxických a sedimentačných podmienok. Týmto spôsobom je možné biologicky redukovať nielen organické zaťaženie, ale aj amónium a dusík.
Reaktor typu SBR je biologická čistiareň odpadových vôd, v ktorej sa napĺňanie, biologické čistenie, sedimentácia a odvod vyčistenej vody uskutočňujú časovo postupne v tom istom reaktore.
Ako funguje systém ALMA BIO SBR?
Systém ALMA BIO SBR pracuje v opakujúcich sa biologických čistických cykloch. Jednotlivé fázy sa nastavujú individuálne pre každý projekt v závislosti od zaťaženia odpadových vôd, cieľa čistenia a požadovanej eliminácie dusíka.
Napĺňanie
Priemyselné odpadové vody sa privádzajú do reaktora SBR a zmiešavajú sa s aktívnou biomasou nachádzajúcou sa v reaktore.
Reagovať biologicky
Počas reakčnej fázy mikroorganizmy biologicky rozkladajú biologicky dostupné organické zložky odpadovej vody a tým znižujú hodnoty CSB a BSB.
Nitrifikácia
Za aeróbnych podmienok nitrifikujúce mikroorganizmy biologicky premieňajú amónium cez dusitan na dusičnan.
Denitrifikácia
Prostredníctvom cieleného nastavenia anoxických fáz je možné nitrát biologicky redukovať na elementárny dusík, čím sa zníži celkový obsah dusíka.
Sedimentácia
Po ukončení fázy biologickej reakcie sa zastaví prevzdušňovanie a premiešavanie. Biomasa sa usadí v SBR reaktore.
Odčerpať čistú vodu
Biologicky upravená čistá voda sa po fáze sedimentácie kontrolovane odoberá z reaktora nad usadenou biomasou.
Odstrániť prebytočný kal
Časť biomasy sa cielene odstraňuje, aby sa vek kalu a koncentrácia biomasy udržali v rámci požadovaného prevádzkového rozsahu.
Výhody SBR-metódy
Vďaka časovému riadeniu jednotlivých fáz procesu SBR kombinuje viacero biologických a hydraulických funkcií v jednom reaktore a dá sa flexibilne prispôsobiť priemyselným podmienkam odpadových vôd.
Viacero fáz procesu v jednom reaktore
Biologické čistenie, sedimentácia a odtok čistej vody prebiehajú v tej istej nádrži. Vďaka tomu nie je potrebné využívať samostatnú klasickú sekundárnu sedimentáciu.
Flexibilné riadenie procesov
Fázy prevzdušňovania, premiešavania, usadzovania a odtoku možno prispôsobiť v závislosti od skutočného hydraulického a biologického zaťaženia.
Vhodné pre kolísavé zaťaženie
Variabilné riadenie cyklu je vhodné najmä pre priemyselné odpadové vody s kolísavými objemovými prietokmi, výrobnými časmi alebo obsahom organických látok.
Rozklad CSB a dusíka
Kombináciou aeróbnych a anoxických reakčných fáz je možné biologicky znížiť obsah organických látok, amónia a celkového dusíka.
Kompaktná konštrukcia zariadenia
Keďže sa v reaktore kombinuje viacero procesných funkcií, štruktúra zariadenia sa dá zjednodušiť v porovnaní s viacstupňovými kontinuálnymi biologickými systémami.
Automatizovaná prevádzka
Prívod, prevzdušňovanie, miešače, sedimentácia, odvod čistej vody a odvod kalu sa dajú automaticky riadiť na základe definovaných procesných a cyklických podmienok.
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.
Cyklus SBR – rozhodujúci pre biologickú čistiacu účinnosť
Výkonnosť reaktora SBR je do veľkej miery určovaná rozdelením a trvaním jednotlivých fáz cyklu . Preto sa nepoužíva pevne stanovený štandardný cyklus . Fázy procesu sa prispôsobujú konkrétnemu projektu s ohľadom na zaťaženie odpadových vôd, profil prívodu a požadovanú kvalitu výtoku .
Typické faktory ovplyvňujúce cyklus SBR
- Prítok
- Náklad CSB a BSB
- obsah amónia
- Požadovaná eliminácia dusíka
- Teplota odpadovej vody
- potreba kyslíka
- Sedimentačné vlastnosti biomasy
- Požadované hodnoty priebehu
- Výrobné a zaťažovacie profily
- Dostupné objemy reaktorov
Rozhodujúca nie je čo najkratšia dĺžka cyklu. Rozhodujúce je riadenie procesu, pri ktorom biologický rozklad CHSK, nitrifikácia, denitrifikácia a sedimentácia majú dostatok času a zároveň sa dosiahne požadovaný prietok odpadovej vody.
Rozklad CSB, amónia a dusíka v SBR
Časové oddelenie aeróbnych a anoxických fáz reakcie umožňuje cielene kombinovať rôzne biologické procesy v rámci toho istého SBR reaktora.
Rozklad CSB a BSB
Počas fázy biologickej reakcie heterotrofné mikroorganizmy rozkladajú biologicky dostupné organické uhlíkové zlúčeniny, čím znižujú zaťaženie odpadovej vody v podobe CSB a BSB.
nitrifikácia
Pri dostatočnom prísune kyslíka sa amónium biologicky oxiduje pomocou nitrifikujúcich mikroorganizmov cez nitrit na dusičnan.
Denitrifikácia
Počas cielene nastavených anoxických fáz je možné biologicky redukovať dusičnany na elementárny dusík . Týmto spôsobom je možné dosiahnuť kombinovanú elimináciu dusíka v rámci cyklu SBR.
Kedy je reaktor SBR obzvlášť vhodný?
Systém ALMA BIO SBR je vhodný najmä pre priemyselné aplikácie v oblasti odpadových vôd, pri ktorých kolíšu prietok, zaťaženie alebo výrobné časy a je potrebné flexibilné biologické riadenie procesu.
SBR alebo proces s aktívnym kalom v kontinuálnom režime?
Oba postupy využívajú mikroorganizmy v suspenzii na biologické čistenie odpadových vôd. Zásadný rozdiel spočíva v priestorovom, resp. časovom oddelení jednotlivých krokov procesu.
| Kritérium | SBR | Proces s kontinuitným kvasným kalom |
|---|---|---|
| Spôsob prevádzky | Diskontinuálne / cyklické | Neprerušene |
| Biologická reakcia | V reaktore SBR | V nádrži na oživenie |
| sedimentácia | V tom istom reaktore | Samostatné dodatočné čistenie |
| Odvod čistej vody | Časovo riadené | Plynulý priebeh |
| Nitrifikácia / Denitrifikácia | Ovládateľné prostredníctvom fáz cyklu | O priestorovo oddelených procesných zónach |
| Kolísavé zaťaženia | Vysoká flexibilita vďaka prispôsobiteľným cyklom | Neprerušované hydraulické riadenie prevádzky |
| riadenie procesov | Veľmi flexibilný časovo | Neprerušované riadenie procesu |
| Štruktúra zariadenia | Viac funkcií v jednom reaktore | Často ide o viacero nádrží alebo fáz procesu |
Zásadný rozdiel medzi SBR a klasickým procesom s aktívnym kalom spočíva v tom, že v systéme SBR prebieha biologické čistenie a sedimentácia postupne v rovnakom reaktore.
SBR alebo MBBR – ktorý biologický proces je vhodný v ktorom prípade?
SBR a MBBR sú obe osvedčené metódy biologického čistenia odpadových vôd, výrazne sa však líšia v oblasti zadržovania biomasy, spôsobu prevádzky a oddeľovania tuhých látok.
SBR
V sekvenčnom dávkovom reaktore sa biomasa nachádza prevažne vo forme suspendovaného aktívneho kalu. Biologická reakcia, sedimentácia a odvod čistej vody prebiehajú časovo oddelene v tom istom reaktore.
MBBR
V reaktore s pohyblivým ložom (Moving Bed Biofilm Reactor) rastie podstatná časť biomasy vo forme biofilmu na voľne pohyblivých plastových nosičoch. Odpadová biomasa sa následne odstraňuje prostredníctvom samostatného systému oddeľovania tuhých látok.
Kedy je ktorý postup obzvlášť zaujímavý?
Nechajte si navrhnúť SBR zariadenie:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
Automatizované riadenie procesu systému ALMA BIO SBR
V prípade systému SBR je automatizácia obzvlášť dôležitá, keďže plnenie, biologická reakcia, sedimentácia, odvod čistej vody a nakladanie s kalom musia byť spoľahlivo zosúladené. Systém ALMA BIO SBR je navrhnutý pre objemy odpadových vôd od 50 do 1 000 m³/d podľa konkrétneho projektu a prevádzkovaný automatizovane.
Regulácia prívodu
Plnenie sa riadi v závislosti od stavu cyklu, hladiny naplnenia a dostupného objemu reaktora.
Meranie kyslíka
Koncentrácia kyslíka tvorí podstatný základ pre reguláciu fáz aeróbnych biologických reakcií.
Regulácia vetrania
Prívod vzduchu sa dá automaticky regulovať v závislosti od biologického zaťaženia a aktuálnej spotreby kyslíka.
Ovládanie miešača
V anoxických fázach sa biomasa premiešava, bez cieleného prívodu dodatočného kyslíka.
Odvod čistej vody
Po fáze sedimentácie sa biologicky upravená čistá voda kontrolovane odoberá z hornej zóny reaktora .
Hospodárenie s kalom
Odvod prebytočného kalu je možné automaticky prispôsobiť podľa veku kalu, koncentrácie biomasy a prevádzky zariadenia .
Procesné údaje a vyhodnotenie
Doby cyklov, hodnoty kyslíka, prietoky, prevádzkové stavy a alarmy je možné v riadiacej jednotke zobraziť a vyhodnotiť.
Technické vyhotovenie zariadenia ALMA BIO SBR
ALMA BIO SBR je biologická čistička odpadových vôd navrhnutá špeciálne pre konkrétny projekt, určená pre priemyselné toky odpadových vôd s objemom od 50 do 1 000 m³ za deň. Objem reaktora, priebeh cyklu, prevzdušňovanie, premiešavanie a automatizácia sú prispôsobené záťaži odpadových vôd a požadovanej kvalite vypúšťanej vody.
| parametre | Vyhotovenie |
|---|---|
| Postup | Reaktor s postupným sekvenčným čistením (SBR) |
| Hydraulický výkon | 50–1 000 m³/d |
| Spôsob prevádzky | Diskontinuálne / cyklické |
| biomasa | Suspendovaný aktívny kal |
| Fázy procesu | Napĺňanie, reakcia, usadzovanie, odvod čistej vody a odvod kalu |
| Biologické ciele | Odstránenie CSB/BSB, nitrifikácia a denitrifikácia |
| vetranie | Membránové alebo rúrkové provzdušňovače, navrhnuté špecificky pre daný projekt podľa spotreby kyslíka a geometrie reaktora |
| Premiešavanie | Ponorné motorové miešače, centrálne miešače alebo bočne umiestnené miešače, v závislosti od veľkosti reaktora a riadenia procesu |
| Odvod čistej vody | Automatický odvod čistej vody po usadzovaní |
| Meranie | O₂, pH, redox; voliteľne CSB, NH₄-N, NO₂-N, NO₃-N |
| automatizácia | Automatické riadenie cyklov a procesov |
| Integrácia zariadení | Nové a existujúce zariadenia |
Typické priemyselné využitie
SBR zariadenia sú vhodné najmä pre priemyselné odpadové vody s biologicky rozložiteľnými organickými znečisteniami, premenlivými podmienkami prívodu alebo požiadavkami na biologickú elimináciu dusíka.
potravinársky priemysel
Biologické čistenie odpadových vôd z výroby s obsahom organických látok, ktorých obsahy CSB a BSB sa v čase menia.
Nápojový priemysel a pivovary
Čistenie biologicky ľahko rozložiteľných výrobných odpadových vôd s meniacimi sa výrobnými a čistiacimi cyklami.
mliekarne
Biologické čistenie odpadových vôd s vysokým obsahom organických látok s výraznými výkyvmi vo výrobe a zaťažení.
Chemický priemysel
Spracovanie vhodných biologicky rozložiteľných čiastkových tokov po predúprave prispôsobenej chemickému zloženiu vody.
Farmaceutický a kozmetický priemysel
Flexibilné biologické čistenie prerušovane vznikajúcich a biologicky rozložiteľných výrobných odpadových vôd.
Decentralizované čistenie odpadových vôd
Kompaktné biologické čistenie v lokalitách s prerušovaným prúdom odpadových vôd alebo obmedzenou infraštruktúrou.
Aké údaje potrebujeme na návrh systému SBR?
Pri dimenzovaní reaktora typu SBR sú okrem denného množstva odpadovej vody dôležité najmä časové profily prítoku, biologické zaťaženie, zaťaženie dusíkom a požadované hodnoty na výstupe.
Dôležité údaje pre prvý návrh SBR
- Priemerný a maximálny objem odpadových vôd
- Denné a týždenné množstvá
- Prítokové profily
- CSB a BSB
- Biologicky rozložiteľný CHB
- Amóniový dusík
- Celkový dusík
- Fosfor
- hodnota pH
- Teplota odpadovej vody
- obsah tuhých látok
- Výrobné časy
- Špičky zaťaženia
- Požadované hodnoty priebehu
- Existujúca predúprava
- Známé inhibítory
- Existujúce bazény alebo dostupný priestor na inštaláciu
Na základe objemu odpadovej vody, analýzy, profilu prítoku a požiadaviek na odtok stanovujeme objem reaktora, priebeh cyklu, prevzdušňovanie a potrebné biologické fázy procesu špecificky pre daný projekt.
Fotografie zariadení na aeróbne čistenie odpadových vôd
Často kladené otázky – sekvenčný dávkový reaktor ALMA BIO SBR
Čo znamená skratka SBR v oblasti čistenia odpadových vôd?
SBR je skratka pre Sequencing Batch Reactor(sekvenčný dávkový reaktor). Pri tomto procese sa jednotlivé kroky biologického čistenia odpadových vôd vykonávajú postupne v jednom reaktore. Typickými fázami sú napĺňanie, biologická reakcia, sedimentácia, odber čistej vody a odvod prebytočného kalu.
Pre aké priemyselné odpadové vody je systém SBR obzvlášť vhodný?
SBR je obzvlášť vhodný pre biologicky rozložiteľné priemyselné odpadové vody s kolísavými objemami alebo zaťažením. Typické oblasti použitia sa nachádzajú napríklad v potravinárskom, nápojovom, mliekarenskom, chemickom, farmaceutickom a kozmetickom priemysle, ako aj v decentralizovaných čistiarňach odpadových vôd.
Je možné prevádzkovať SBR aj pri nepravidelnom prívode odpadových vôd?
Áno. Práve v prípade odpadových vôd, ktoré vznikajú v dávkach alebo s nepravidelným časovým rozložením, môže cyklický prevádzkový režim SBR priniesť výhody. Fázy napúšťania a reakcie je tak možné prispôsobiť výrobným časom a skutočným objemom odpadových vôd.
Potrebuje SBR samostatné dodatočné čistenie?
Zvyčajne nie. Pri procese SBR sa biomasa usadzuje priamo v reaktore. Po fáze usadzovania sa vyčistená číra voda kontrolovane odoberá nad usadeným kalom. Vďaka tomu nie je potrebné vykonávať samostatné klasické dodatočné čistenie.
Ako sa stanovuje dĺžka cyklu v systéme SBR?
Dĺžka cyklu sa stanovuje individuálne pre každý projekt na základe množstva odpadovej vody, organického zaťaženia, obsahu dusíka, teploty, sedimentácie a požadovaných hodnôt na výstupe. Pre priemyselné zariadenia typu SBR preto neexistuje žiadna univerzálne optimálna štandardná dĺžka cyklu.
Je možné existujúcu nádrž prerobiť na SBR reaktor?
V zásade je prestavba možná, ak sú objem nádrže, jej geometria a hydraulické okrajové podmienky vhodné. Okrem toho je potrebné prispôsobiť cyklickému režimu prevádzky okrem iného aj prevzdušňovanie, premiešavanie, odvod čistej vody, meracie zariadenia a automatizáciu.
Do akej miery je možné SBR flexibilne rozširovať pri rastúcom objeme výroby?
Možnosť rozšírenia závisí od existujúcej koncepcie zariadenia. V závislosti od dostupného objemu reaktora je možné prispôsobiť riadenie cyklu a prevádzkový režim alebo doplniť ďalšie SBR linky. Pri projektovaní by sa preto malo včas zohľadniť možné budúce zvýšenie výroby.
Aká predúprava môže byť potrebná pred SBR?
To závisí od zloženia priemyselných odpadových vôd. V závislosti od konkrétneho použitia môže byť potrebné napríklad preosievanie, oddeľovanie tukov alebo tuhých látok, neutralizácia, homogenizácia alebo chemicko-fyzikálna predúprava. Cieľom je vytvoriť pre biologickú fázu SBR stabilné a dostatočne biologicky rozložiteľné vstupné podmienky.
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 SBR zariadenie:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja