Wpływ parametrów procesowych na usuwanie związków biogennych w laboratoryjnym reaktorze typu SBR

Technologia sekwencyjnych biologicznych reaktorów, w której jako pierwszej wdrożono proces osadu czynnego na długi okres czasu została wyparta przez systemy przepływowe [1]. W ostatnich latach oczyszczanie ścieków systemem SBR zdobywa jednak coraz większe uznanie, szczególnie od momentu wprowadzania w poszczególnych krajach wymagań dotyczących intensywniejszego usuwania ze ścieków związków biogennych. Sekwencyjne reaktory mogą być już stosowane nie tylko do oczyszczania niewielkich ilości ścieków z terenów turystycznych czy zakładów przetwórczych, ale również pochodzących z większych miast (np. dla 19 tys. m3/d w Chełmnie). Stosując w jednym urządzeniu wszystkie podstawowe procesy oczyszczania ścieków, tj. napowietrzanie, sedymentację i dekantację (rys. 1), reaktor sekwencyjny (SBR) daje duże możliwości prowadzenia zintegrowanego nie tylko biologicznego utlenienia organicznych związków węgla i amonifikacji, ale także procesów nitryfikacji, denitryfikacji oraz zwiększonego wewnątrz komórkowego magazynowania ortofosforanów [2,3]. Praca reaktorów sekwencyjnych jest na tyle elastyczna, iż pozwala na dokonywanie szybkich zmian parametrów operacyjnych w sposób prosty, w zależności od ilości i składu dopływających ścieków. W laboratoryjnych badaniach procesu biologicznego oczyszczania ścieków, które często są badaniami rozpoznawczymi poprzedzającymi wprowadzanie nowych rozwiązań na skalę techniczną istotne jest określenie stabilnych warunków pracy układu, w celu zmniejszenia wpływu czynników zakłócających zdefiniowanie zachodzących procesów. Rektor sekwencyjny ze względu na łatwość obsługi oraz kontroli najważniejszych parametrów technologicznych jest bardzo często wykorzystywany w tych badaniach, jednakże uzyskanie stabilnej pracy osadu czynnego wymaga wielu tygodni adaptacji oraz optymalizacji parametrów operacyjnych. Przeprowadzone badania wpływu zmian współczynnika dekantacji oraz czasu trwania napełniania na efektywność usuwania związków azotu oraz fosforu ze ścieków syntetycznych nie stanowią nowości w szeroko poznanej i przebadanej problematyce technologii SBR, jednakże mogą ułatwić dochodzenie do wymaganej efektywności pracy reaktora. Dlatego też w oparciu o uzyskane wyniki badań sformułowano najistotniejsze wnioski: reaktor pracujący przy 33% i 67% dekantacji wykazywał tendencje do puchnięcia osadu ze wzrostem czasu fazy anaerobowej, najkorzystniejsze i stabilne właściwości sedymentacyjne osadu czynnego uzyskano dla f = 50%, skrócenie fazy beztlenowej zwiększyło intensywność nitryfikacji dla f = 50 i 60% dekantacji (wzrasta wiek aerobowy osadu), dla 33% zależność określona została odwrotnie, ze wzrostem wartości dekantacji oraz czasu trwania fazy anoksyczno-anaerobowej rosło stężenie ortofosforanów uwalnianych przez bakterie w warunkach beztlenowych, przy 30% dekantacji nie nastąpiło uruchomienie mechanizmu biologicznej defosfatacji, w reaktorze o wartości f = 50 i 67% ze wzrostem czasu fazy anoksyczno-anaerobowej od 1h do 3h malało stężenie ortofosforanów w ściekach oczyszczonych, największe usunięcie ortofosforanów uzyskano przy 50% dekantacji oraz 3-godzinnej fazie beztlenowego napełniania.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku