Выберите номер:

Принцип действия Mutag BioChip ™

Условием для биологического преобразования загрязняющих веществ в псевдоожиженном слое является иммобилизация микроорганизмов на поверхности носителя. Эффективность биологического оборота определяется «активной» поверхностью бионосителя. При этом к бионосителю предъявляются требования: с одной стороны, иметь поверхность, позволяющую микроорганизмам держаться и размножаться, с другой стороны, обеспечение максимального массообмена (субстрат, кислород, обменные продукты) между микроорганизмами и сточными водами.

Выполнение этих требований одновременно на первый взгляд является противоречивым, однако в дальнейшем это опровергается.

1. Максимальное увеличение активной поверхности (м²/м³). Можно производить бионоситель с крайне высокой пористостью, однако эти поры должны быть доступны как потенциальная площадь заселения для микроорганизмов. Как это часто бывает, преобразование мощности коррелирует с пористостью. Учитывая это, при разработке бионосителя Mutag BioChip™, предусмотрели относительно тонкий материал, который обладает большой площадью поверхности, с абсолютно открытыми порами, в которых микроорганизмы могут селиться и при этом находиться в тесном контакте с окружающей их жидкостью (сточной водой). Вследствие этого, достигается оптимальное взаимодействие микроорганизмов с питательными веществами и эффективная транспортировка обменных продуктов. Активная поверхность бионосителя Mutag BioChip™ составляет более 3000 м²/м³.

2. Ограничение массообмена ослизнениями и „небиологическими“ загрязнениями. При условии сохранения высокой плотности микроорганизмов на бионосителе массообмен может быть нарушен (сокращение массопереноса в «более глубокие» слои бионосителя) при неподходящей структуре и/или геометрии материала бионосителя (см. рис.3 и рис.4). Таким образом, производительность системы биологической  очистки со временем эксплуатации непрерывно уменьшается. Особенная геометрия разработанного бионосителя Mutag BioChip™ позволяет активировать гидравлические силы сдвига, действующие на поверхности, что обеспечивает процесс самоочистки в движении, восстанавливая активную поверхность носителя.

3. Проблемы распределения и смешивания бионосителя. При разработке бионосителя Mutag BioChip™ учтены проблемы, возникающие при движении и распределении носителя в псевдоожиженном слое. Параболическая форма Mutag BioChip™ способствует гомогенному распределению несущего материала, вследствие чего образование «мертвых зон» эффективно сокращается.

 

Производственные результаты

Естественно, теоретические выводы требуют практического обоснования. Компания Multi Umwelttechnologie AG имеет трехлетний опыт работы с бионосителем Mutag BioChip™. Велись параллельные опыты с Mutag BioChip™ и «обычным носителем» в одинаковых условиях.

Были получены хорошие результаты при очистке сточных вод бумажной фабрики. Мощность завода планировалось увеличить, что привело бы к увеличению показателя ХПК в 2 раза. При этом система очистки сточных вод должна оставаться эффективной. Был выбран следующий порядок действий: сначала построили нагрузочный реактор с обычным носителем, продолжающий работать  параллельно со вторым идентичным резервуаром. После окончания технического монтажа (рис. 5, рис. 6) около 7% находящегося в старом реакторе объема сточных вод направили в новый реактор, в котором находился бионоситель Mutag BioChip ™. Затем объем сточных вод, подаваемых на оба реактора, работающих с разными бионосителями, сравняли. Полученные сведения показали, что использование бионосителя Mutag BioChip ™ увеличило степень очистки на 11 % по сравнению с обычным материалом во втором реакторе.