Ultralyd forbedrer rensing av avløps slam

Ultralydbehandling, som innebærer innføring av høyintensiv lydbølger i et slammedium, er en av flere teknologier som fremmer hydrolyse under slambehandling.

Den grunnleggende rektor er basert på ødeleggelse av bakterielle celler og vanskelige å nedbryte organiske stoffer. Bakterieceller frigjør innholdet, som deretter er tilgjengelig for forbruk av andre arter, mens organiske stoffer brytes ned i mindre lett biologisk nedbrytbare fraksjoner.

Når et ultralydfelt påføres et flytende medium, dannes små bobler under kavitasjonsprosessen. Disse kavitasjonsboblene imploderer under ekstreme krefter av temperatur og trykk. Kraften til bobleimplosjonene bryter opp slampartikler når de brukes i kloakkslambehandling. Effektene varierer i henhold til intensiteten til ultralydfeltet.

Ved lavere intensiteter blir filamentøse organismer rystet og / eller ødelagt fra overflaten av slampartikler, og derved fremmer slamoppgjør. Når intensiteten øker, endres partikkelstørrelsesfordelingen og overfladeladningen av slampartiklene. Ekstracellulære polymere materialer frigjøres, og sammen med endret størrelsesfordeling og ladning forbedrer dehydreringskarakteristikkene til kloakkslammet i en prosess kjent som "bioflokulering". Denne prosessen gjør at slam kan dewaterere bedre, mens det har lavere polyelektrolyttforbruk.

Hvis nivået av ultralyd økes, blir materiale - inkludert eksokellulære enzymer - ristet av overflaten av slampartikler. Dette materialet katalyserer biologiske hydrolysereaksjoner og forbedrer biokinetiske reaksjonshastigheter. Ultralydsteknologi forbedrer derfor flyktig destruksjon av fast stoff, noe som øker biogassproduksjonen og senker utgangsstoffene under anaerob fordøyelse, og reduserer produksjonen av faststoffer under aktivert slambehandling.

Til slutt, på høyeste nivå av innblanding, blir slampartikler fullstendig ødelagt og innholdet utgitt til konsum av andre arter. Ildfast materiale brytes også opp i mindre bionedbrytbare fraksjoner. Denne prosessen forbedrer både biogassproduksjon under anaerob fordøyelse og biologisk næringsfjernelse under aktivert slambehandling. Dette har blitt demonstrert i full skala med forbedringer på over 80% med hensyn til fosfor og 90% i forhold til ammoniakkfjerning.

Ultralyd fungerer godt med avfall og slam med store mengder ildfast materiale og / eller cellulær materie, for eksempel avfallslastede slamstrømmer. Disse strømmer kan da lett nedbrytes under anaerob fordøyelse.

Teknologien har i flere år vært vellykket i full skala på fastlands-Europa med 14 fabrikker i drift, men nylige data fra to fullskala behandlingsanlegg i Tyskland dokumenterte imponerende resultater.

Ultralydbehandling av sekundært avløpsslam forbedret flyktig destruksjon av faste stoffer i anaerobiske kokere med et gjennomsnitt på 50%, som senere økte biogassproduksjonen med 45% ved et renseanlegg i Süd, Tyskland. Fôrstrømmen av den anaerobe kokeren på dette stedet er nå 100% sekundær slam. I tillegg forbedret avvanningsytelsen med fem prosentpoeng mens man bruker 11% mindre polymer.

Flyktig fast stoff destruksjon økte fra 50% til 62% i et slambehandlingsanlegg ved hjelp av ultralydsteknologi i Wallerfangen, Tyskland. Her er matestrømmen en blanding av primær og sekundær slam i et forhold på 35:65. I tillegg økte biogassproduksjonen med et gjennomsnitt på ca. 25%. I avvanningsanlegget økte innholdet av kakebestandige faste stoffer med opptil syv prosentpoeng (en forbedring på> 40%) fra beltepress til tross for bruk av 33% mindre polymer. Dewatering ytelse forbedret fra 17% til 24% tørrstoff. Sammen resulterte forbedret avvanning og flyktig fast stoff destruksjon i 30% mindre slamkake som forlot verkene.