Tilviksrannsókn með afrennsli fyrir iðnaðar með MBBR tækni

Tilviksrannsókn með afrennsli fyrir iðnaðar með MBBR tækni

Meðal-matvælaverksmiðja stóð frammi fyrir endurteknum brotum á reglum3 til 4 sinnum á ársfjórðungi. Breytilegt framleiðsluálagýtti COD toppum yfir 1.200 mg/L, yfirþyrmandi núverandi virkjaða seyrukerfi. Seyrufylling, ósamræmi nítrunar og$12,000+ í mánaðargjöldgerði það ljóst: líffræðilega meðhöndlunarkjarna þurfti grundvallarendurhönnun. Þessi tilviksrannsókn lýsir því hvernig MBBR-byggð lausn sneri verksmiðjunni viðá innan við 90 dögum.

Verkefnayfirlit

Með hraðri útþenslu í matvælavinnslu hefur magn frárennslisvatns og mengunarálag aukist verulega. Viðskiptavinurinn í þessu verkefni er meðalstórt-til-matvælaframleiðslufyrirtæki sem lenti í tíðum vandræðum með að uppfylla reglur vegna sveiflukenndra áhrifagæða og ófullnægjandi meðferðargetu í núverandi kerfi. Verksmiðjan vinnur grænmeti, sósur og tilbúnar-vörur til að-borða, myndar afrennsli sem er ríkt af lífrænum efnum, sviflausn og ammoníak köfnunarefni úr þvotti, hvítun og hreinsun búnaðar.

Til að takast á við þessar áskoranir var uppfært líffræðilegt meðferðarkerfi byggt á MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) tækni hannað og innleitt. Ólíkt hefðbundnum virkjaðri seyru sem byggja algjörlega á sviflausnum örverum, kynnir MBBRþúsundir ókeypis-fljótandi líffilmusem hýsa sérhæfð bakteríusamfélög. Þessi tvöfalda-fjöðrunaraðferð skilar hærri lífmassastyrk á hverja rúmmálseiningu, sterkari höggþol gegn álagsbreytingum og stöðugri nítrunarafköst jafnvel þegar vökvaskilyrði breytast skyndilega.

Eftir gangsetningu náði kerfið stöðugu samræmi við losunarstaðla á sama tíma og það minnkaði bæði seyruframleiðslu og rekstrarflókið. Verksmiðjan útilokaði öll frárennsli-tengd aukagjöld og öðlaðist getu til að sætta sig við aukið framleiðslumagn án þess að auka meðhöndlunarfótsporið.

Hönnunarfæribreytur

Vatnsmagn

Hönnunin tók að fullu tillit til framleiðslusveiflna og framtíðarþarfar stækkunar. Hámarksstuðull af1.8var samþykkt til að mæta árstíðabundnum framleiðslubylgjum á uppskerutímum, þegar afköst geta næstum tvöfaldast á einni vakt.

Áhrif vatnsgæði

Afrennslisvatnið kemur aðallega frá hráefnisþvotti, vinnslu og hreinsun búnaðar. Það inniheldur háan styrk af lífrænum efnum og sviflausnum, með COD gildi yfirleitt á bilinu frá800 til 1.200 mg/L. BOD/COD hlutfallið um það bil 0,5 gefur til kynnagott lífbrjótanleika, sem gerir það vel-hentugt fyrir líffræðilega meðferð.

Losunarstaðall

Meðhöndlað frárennsli þarf að uppfylla staðbundna umhverfisviðmiðunarstaðla. Þessi mörk eru sambærileg viðFlokkur 1A í Kína GB 18918-2002og aðlagast dæmigerðum reglum um frárennsli matvælaiðnaðarins á mörkuðum í Suðaustur-Asíu og Miðausturlöndum.

Ferlisflæði og tækniskýring

Meðferðarlest

Heildarmeðferðarferlið fylgir rökréttu framvindu frá líkamlegri formeðferð til líffræðilegs niðurbrots og endanlegrar skýringar:

Skimun → Jöfnun → MBBR reactor → Secondary Clarifier → Sótthreinsun

Eftir að gróft föst efni og rusl eru fjarlægð með vélrænni skimun fer skólpvatnið inn í jöfnunartank sem er hannaður meðvökvasöfnunartími (HRT) 8 klst. Þessi stuðpúðageta er nauðsynleg fyrir matvælavinnslustöðvar, þar sem framleiðsluáætlanir knýja fram mjög breytilegt losunarmynstur. Jöfnunargeymirinn jafnar út bæði rennslisstuðla og styrksveiflur, sem tryggir stöðugt fóðrun á líffræðilega stigið niðurstreymis.

Frá jöfnunartankinum er skólpsvatni dælt inn í MBBR reactor sem þjónar sem kjarnahreinsieining. Inni í kjarnaofni,þúsundir sviflausra líffilmuberahreyfa sig stöðugt um vatnssúluna undir hræringu fíns-loftbólukerfis. Örverur nýlenda verndað innra yfirborð þessara burðarefna og mynda þétt, efnaskiptavirkt líffilmulag. Vegna þess að bakteríurnar eru festar við burðarefnin frekar en að fljóta frjálst, nær kerfið lífmassastyrk2 til 3 sinnum hærrien hefðbundið virkjað seyruvatn af sama rúmmáli.

Þessi blendingur arkitektúr skilar nokkrum mikilvægum kostum sem taka beint á rekstraráskorunum matvælaiðnaðarins:

Hærri örveruþéttleiki á rúmmálseiningu.Með tiltekið yfirborðsflatarmál sem er meira en 800 m²/m³ á hvern rúmmetra af burðarefni getur hver reactor hýst umtalsvert virkari lífmassa en sviflausn-vaxtarkerfi af samsvarandi stærð. Þetta þýðir minna fótspor eða meiri meðferðargetu innan sama tanks.

Samtímis nitrification og lífrænt niðurbrot.Lagskipt uppbygging líffilmunnar skapar loftháð svæði á ytra yfirborðinu og anoxísk ör-svæði dýpra innan. Þessi lagskipting gerir nítrunargerlum (sem oxa ammoníak í nítrat) og heterotrophic bakteríur (sem neyta lífræns kolefnis) að lifa saman á sama burðarefni. Afleiðingin er sú að COD-fjarlæging og ammoníakoxun haldast samhliða frekar en að þurfa aðskilin tankstig.

Sterk viðnám gegn vökva- og lífrænum höggálagi.Meðfylgdar-vaxtarbakteríur eru mun minna næmar fyrir útþvotti en svifvökva. Þegar skyndileg aukning í flæði eða COD-styrkur lendir á kjarnaofanum, helst líffilman ósnortinn á burðarefninu og fer aftur í fulla virkni þegar aðstæður eru eðlilegar. Þessi innbyggða-eiginleiki er mikilvægur fyrir matvælavinnslustöðvar þar sem framleiðslutoppar og hreinsunarlotur skapa daglegar sveiflur í álagi.

Lykilmælikvarðar og árangur

Hagvísar

Verkefnið var afhent með heildarfjárfestingu kr$180,000, sem jafngildir um það bil $150 á hvern rúmmetra af uppsettu afkastagetu. Þetta er í góðu samanburði við hefðbundnar virkjaðar seyrustöðvar á sama svæði, sem eru venjulega á bilinu $200 til $280 á m³ fyrir sambærileg meðferðarmarkmið. Rekstrarkostnaður gerður upp kl$0,35 á rúmmetraaf meðhöndluðu vatni, knúið fyrst og fremst áfram af loftunarorku og lágmarks efnanotkun.

Meðferðarárangur

Eftir að stöðugur rekstur var kominn á, náðu frárennslisgæði stöðugt eða fór yfir öll losunarmörk. Eftirfarandi gögn tákna meðalgildi skráð á meðansex mánaða samfellt eftirliteftir gangsetningu:

Kerfið sýnir framúrskarandi stöðugleika jafnvel við sveiflukenndar aðstæður. Á meðan a72 tíma framleiðslubylgjuprófþar sem COD-hleðsla tvöfaldaðist tímabundið, héldust gæði frárennslis innan leyfilegra marka með aðeins lítilsháttar aukningu á afgangsstyrk COD og BOD. Afköst í grunnlínu sáust innan 24 klukkustunda eftir að hleðsla fór aftur í eðlilegt gildi, sem staðfestir styrkleika líffilmu-meðhöndlunararkitektúrsins.

Hápunktar verkefnisins

Af hverju að velja MBBR fram yfir hefðbundna virkjaða seyru?

Ákvörðunin um að samþykkja MBBR fyrir þessa uppfærslu verksmiðju var knúin áfram af skýrum samanburði á rekstrarkröfum og vinnslugetu. Hefðbundin virkjaðar seyrukerfi krefjastsamfelld afturdæling seyru, vandlega stjórnun á hlutfalli fæðu-til-örvera (F/M) og reglubundinni sóun á seyru til að viðhalda æskilegum styrk blandaða sviflausna (MLSS). Þessar stjórnlykkjur bæta við vinnuálagi stjórnanda og orkunotkun. MBBR útrýma nokkrum af þessum takmörkunum algjörlega:

Tæknilegar upplýsingar um líffilmu burðarefni

Frammistaða MBBR kerfis fer mjög eftir gæðum og hönnun líffilmu burðarefnisins. Fyrir þetta verkefni eru há-pólýetýlen (HDPE) burðarefni með atiltekið flatarmál yfir 800 m²/m³voru valdir. Þetta þýðir að hver rúmmetri af burðarefni sem er pakkað inn í kjarnaofninn veitir samsvarandi yfirborðsflatarmál tennisvallar fyrir landnám baktería.

Helstu forskriftir flutningsmiðla sem notaðir eru í þessu verkefni:

The40% fyllingarhlutfallvar valið til að jafnvægi meðferðargetu og vökvavirkni. Við þessa hleðslu hreyfast burðarefni sér frjálst um rúmmál kjarnaofnsins án dauðasvæða eða skammhlaups, en veita á sama tíma nægilegt yfirborð fyrir öfluga líffilmu. Vel-hannaður varðveisluskjár við úttak kjarnaofnsins kemur í veg fyrir tap á burðarefni en leyfir meðhöndluðu vatni og sviflausn að fara í gegnum til aukahreinsiefnisins.

Niðurstaða

Þetta verkefni sýnir að MBBR tækni er amjög duglegur og áreiðanlegurlausn fyrir skólphreinsun iðnaðar, sérstaklega fyrir iðnað með sveiflukenndu álagi og breytilegum fóðureiginleikum. Sambland af tengdri-vaxtarlíffræði og fyrirferðarlítilli kjarnahönnun gerir rekstraraðilum kleift að ná stöðugu samræmi án þess að rekstrarflókið er sem venjulega tengist háþróaðri meðferðartækni.

Með90% COD flutningur, 95% BOD fjarlæging, og rekstrarkostnaður aðeins $ 0,35 á rúmmetra, MBBR nálgunin skilar sterkri hagkvæmni samhliða áreiðanlegri frammistöðu. 30% minna fótspor samanborið við hefðbundna virka seyru losar dýrmætt land til annarra nota og10+ ára endingartímitryggir lágmarks endurnýjunarkostnað á rekstrartíma verksmiðjunnar.

MBBR hentar sérstaklega vel fyrir:

Matvælavinnslustöðvarmeð árstíðabundnum og daglegum framleiðslusveiflum, þar sem höggþol-álags er nauðsynlegt fyrir stöðugt samræmi.

Efna- og lyfjaiðnaðurforrit sem krefjast öflugrar meðhöndlunar á flóknum lífrænum úrgangsstraumum með breytilegum eituráhrifum.

Framkvæmdir við endurbætur á frárennsli sveitarfélagaþar sem endurnýja þarf núverandi innviði fyrir meiri afkastagetu eða strangari markmið um brottnám næringarefna án þess að auka líkamlegt fótspor.