Ултразвукът подобрява третирането на утайките от отпадъчните води

Ултразвукова обработка, която включва въвеждането на звукови вълни с висок интензитет в среда от утайка, е една от няколкото технологии, които насърчават хидролизата по време на обработката на утайките.

Основният принцип се основава на унищожаването на бактериални клетки и трудно разграждащите се органични вещества. Бактериалните клетки освобождават своето съдържание, което след това е достъпно за консумация от други видове, докато органичните вещества се разделят на по-малки биоразградими фракции.

Когато се прилага ултразвуково поле към течна среда, по време на кавитационния процес се образуват малки мехурчета. Тези кавитационни мехурчета се разпадат при екстремни сили на температура и налягане. Силата на имплозиите на мехурчетата разбива частиците от утайката, когато се прилага в третирането на утайки от отпадъчни води. Ефектите варират в зависимост от интензивността на ултразвуковото поле.

При по-ниска интензивност влакнестите организми се разклащат и / или унищожават от повърхността на частиците от утайката, като по този начин се подпомага утаяването на утайките. С увеличаване на интензивността, разпределението на размера на частиците и повърхностният заряд на частиците от утайката се променят. Изпускат се извънклетъчните полимерни материали, които заедно с промененото разпределение на размера и заряда подобряват характеристиките на обезводняване на утайките от отпадъчни води в процес, известен като "биофлокулация". Този процес позволява по-добро обезводняване на утайките при по-ниска консумация на полиелектролити.

Ако нивото на ултразвук се повиши, материалът - включително екзоцелуларните ензими - се разклаща от повърхността на частиците от утайката. Този материал катализира реакциите на биологична хидролиза и подобрява скоростта на биокинетична реакция. Следователно, ултразвуковата технология подобрява унищожаването на летливите твърди вещества, което увеличава производството на биогаз и намалява отделянето на твърди вещества по време на анаеробно разграждане и намалява производството на твърди частици по време на третирането с активна утайка.

Накрая, при най-високото ниво на инсонация, частиците от утайката се разрушават напълно и съдържанието им се освобождава за консумация от други видове. Огнеупорен материал също се разделя на по-малки биоразградими фракции. Този процес подобрява както производството на биогаз по време на анаеробно разграждане, така и отстраняването на биологични хранителни вещества по време на третирането с активна утайка. Това е доказано при пълна скала с подобрения над 80% по отношение на фосфора и 90% по отношение на отстраняването на амоняк.

Ултразвукът работи добре с отпадъци и утайки с големи количества огнеупорен материал и / или клетъчна материя, като например отпадъчни активни потоци от утайки. Тези потоци могат след това да се разграждат лесно по време на анаеробно разграждане.

Технологията се използва успешно в пълна гама в континентална Европа в продължение на няколко години с 14 действащи завода, но последните данни от две пълномащабни пречиствателни станции в Германия документират впечатляващи резултати.

Ултразвуковото третиране на вторични утайки от отпадъчни води подобри разрушаването на летливите твърди вещества в анаеробни смесители със средно 50%, което впоследствие увеличи производството на биогаз с 45% в пречиствателна станция в Süd, Германия. Фуражният поток на анаеробния биореактор в този сайт сега е 100% вторична утайка. В допълнение, производителността на обезводняване се подобри с пет процентни пункта, докато се използва 11% по-малко полимер.

Разрушаването на летливите твърди вещества се е увеличило от 50% до 62% в инсталация за пречистване на утайки, използвайки ултразвукова технология в Wallerfangen, Германия. Тук захранващият поток е смес от първична и вторична утайка в съотношение 35:65. Освен това производството на биогаз нараства средно с около 25%. В инсталацията за обезводняване, съдържанието на твърди частици се увеличава със седем процентни пункта (подобрение от> 40%) от лентовата преса, въпреки използването на 33% по-малко полимер. Работата с обезводняване се подобри от 17% до 24% сухи твърди вещества. Заедно, подобреното обезводняване и разрушаването на летливите твърди частици са довели до 30% по-малко остатъци от утайки, напускащи обектите.