Gan: Kate
Email: kate@aquasust.com
Dyddiad: 18 Tachwedd 2024
Ar hyn o bryd, mae'r prosesau cynrychioliadol wrth gymhwyso triniaeth fiolegol carthffosiaeth yn bennaf yn cynnwys proses llaid wedi'i actifadu a phroses biofilm. Nesaf, yn seiliedig ar flynyddoedd o ymarfer cynhyrchu ac astudiaeth ddamcaniaethol, bydd y ddau ddull proses yn cael eu dadansoddi a'u cymharu.
Proses slwtsh wedi'i actifadu
Proses ac Egwyddor
Mae proses slwtsh actifedig nodweddiadol yn cynnwys tanc awyru, tanc gwaddodi, system dychwelyd llaid, a system tynnu llaid dros ben.
Mae carthffosiaeth a'r llaid actifedig a ddychwelwyd yn mynd i mewn i'r tanc awyru gyda'i gilydd i ffurfio hylif cymysg. Mae aer cywasgedig a anfonir o'r orsaf cywasgydd aer yn mynd i mewn i'r carthffosiaeth ar ffurf swigod bach trwy'r ddyfais tryledu aer a osodwyd ar waelod y tanc awyru, gyda'r nod o gynyddu'r cynnwys ocsigen toddedig yn y carthion a hefyd gadw'r hylif cymysg i mewn cyflwr o gynnwrf treisgar a chyflwr ataliedig. Mae ocsigen toddedig, llaid wedi'i actifadu, a charthffosiaeth yn cael eu cymysgu'n llawn ac yn cysylltu â'i gilydd, gan ganiatáu i'r adwaith llaid wedi'i actifadu fynd rhagddo'n normal.
Yn y cam cyntaf, mae llygryddion organig yn y carthion yn cael eu harsugno ar wyneb y sŵogloea gan y gronynnau llaid actifedig oherwydd eu harwynebedd enfawr a sylweddau gludiog polysacarid. Ar yr un pryd, mae rhai sylweddau organig macromoleciwlaidd yn cael eu dadelfennu'n sylweddau organig moleciwlaidd bach o dan weithred ensymau allgellog bacteria.
Yn yr ail gam, mae micro-organebau'n amsugno'r sylweddau organig hyn ac yn eu ocsideiddio a'u dadelfennu o dan amodau ocsigen digonol i ffurfio carbon deuocsid a dŵr, y defnyddir rhan ohono ar gyfer eu lluosogi a'u hatgynhyrchu eu hunain. Canlyniad yr adwaith llaid wedi'i actifadu yw bod llygryddion organig yn y carthion yn cael eu diraddio a'u tynnu, mae'r llaid wedi'i actifadu ei hun yn cael ei amlhau a'i dyfu, ac mae'r carthion yn cael eu puro. Mae'r hylif cymysg ar ôl cael ei buro gan y llaid wedi'i actifadu yn mynd i mewn i'r tanc gwaddodi eilaidd, lle mae'r llaid wedi'i actifadu wedi'i atal a sylweddau solet eraill yn yr hylif cymysg yn cael eu gwaddodi a'u gwahanu oddi wrth y dŵr. Mae'r carthion clir yn cael eu gollwng fel dŵr wedi'i drin. Mae'r llaid sy'n cael ei ganolbwyntio trwy wlybaniaeth yn cael ei ollwng o waelod y tanc gwaddodi, y rhan fwyaf ohono'n cael ei ddychwelyd i'r tanc awyru fel llaid brechu i sicrhau bod y crynodiad solet crog a'r crynodiad microbaidd yn y tanc awyru; mae'r micro-organebau lluosog yn cael eu rhyddhau o'r system fel "slwtsh dros ben". Mewn gwirionedd, mae llygryddion yn cael eu trosglwyddo i raddau helaeth o'r carthion i'r llaid dros ben hyn.
Gellir datgan egwyddor y broses llaid wedi'i actifadu yn ddelweddol fel: mae micro-organebau yn "bwyta" y mater organig yn y carthion, gan droi'r carthion yn ddŵr glân. gwella artiffisial, mae effaith puro carthffosiaeth yn well.
Proses bioffilm
Prosesau Biofilm Mathau o Broses.
Math gwlyb: hidlydd biolegol, twr biolegol, trofwrdd biolegol.
Math tanddwr: ocsidiad cyswllt, deunydd hidlo wedi'i foddi yn y tanc hidlo.
Math o wely hylifedig: carbon wedi'i actifadu'n fiolegol, cyfrwng tywod wedi'i atal ac yn llifo yn y tanc.
Egwyddor: Oherwydd bod carthion domestig yn cynnwys llawer iawn o gydrannau organig, mae'r broses biofilm yn dibynnu ar y ffilm microbaidd sydd wedi'i gosod ar wyneb y cludwr i ddiraddio'r deunydd organig. Gan y gall celloedd microbaidd lynu, tyfu ac atgynhyrchu bron yn gadarn ar unrhyw arwyneb cludo addas yn yr amgylchedd dŵr, mae'r polymerau allgellog sy'n ymestyn o'r celloedd yn achosi i'r celloedd microbaidd ffurfio strwythur maglu ffibrog. Felly, fel arfer mae gan y biofilm strwythur mandyllog ac eiddo arsugniad cryf.
Mae'r biofilm yn glynu wrth wyneb y cludwr ac mae'n sylwedd hydroffilig iawn. O dan gyflwr llif parhaus carthffosiaeth, mae haen ddŵr ynghlwm bob amser ar y tu allan iddo.
Mae'r biofilm hefyd yn sylwedd trwchus iawn o ficro-organebau. Mae nifer fawr o ficro-organebau a micro-anifeiliaid yn tyfu ac yn atgenhedlu ar wyneb a thu mewn i'r bilen, gan ffurfio cadwyn fwyd sy'n cynnwys llygryddion organig → bacteria → protosoa (metazoa).
Mae'r bioffilm yn cynnwys bacteria, ffyngau, algâu, protosoa, metasoa, a rhai cymunedau biolegol gweladwy eraill. Pan fydd carthion yn llifo dros wyneb y cludwr, mae llygryddion organig yn y carthion yn cael eu harsugno gan y micro-organebau yn y biofilm, ac mae ocsigen yn tryledu i'r biofilm. Mae bioddiraddio ac effeithiau eraill yn digwydd yn y bilen i gwblhau diraddio mater organig.
Mae haen wyneb y biofilm yn ficro-organebau aerobig aerobig a chyfadranol, tra bod haen fewnol y biofilm yn aml mewn cyflwr anaerobig. Pan fydd y biofilm yn tewhau'n raddol ac mae trwch yr haen anaerobig yn fwy na'r haen aerobig, bydd yn arwain at golli'r biofilm, a bydd biofilm newydd yn cael ei adfywio ar wyneb y cludwr. Trwy adnewyddiad cyfnodol o'r biofilm, cynhelir gweithrediad arferol yr adweithydd biofilm.
Adnewyddu a gollwng y bioffilm. Mae cynnal gweithrediad arferol yr adweithydd biofilm yn rhan bwysig o adnewyddu a gollwng y biofilm. Mae haen wyneb y biofilm yn ficro-organebau aerobig aerobig a chyfadranol, tra bod haen fewnol y biofilm yn aml mewn cyflwr anaerobig. Pan fydd y biofilm yn tewhau'n raddol ac mae trwch yr haen anaerobig yn fwy na'r haen aerobig, bydd yn arwain at golli'r biofilm, a bydd biofilm newydd yn cael ei adfywio ar wyneb y cludwr.
Mae'r broses adnewyddu a gollwng fel a ganlyn:
Yn gyntaf, proses ymddangosiad y bilen anaerobig:
Un yw'r biofilm;
Yr ail yw bod trwch cyffredinol y biofilm aeddfed yn parhau i gynyddu, a bydd y rhan fewnol lle na all ocsigen dreiddio yn newid i gyflwr anaerobig; mae'r ddau yn cynnwys pilen anaerobig a philen aerobig;
Y trydydd yw mai'r bilen aerobig yw'r prif le ar gyfer diraddio mater organig, ac mae'r trwch cyffredinol yn 2 mm.
Yn ail, proses dewychu'r bilen anaerobig:
Un yw'r cynnydd mewn metabolion anaerobig, sy'n arwain at yr anghydbwysedd rhwng y bilen anaerobig a'r bilen aerobig;
Yr ail yw dianc parhaus cynhyrchion nwyol, sy'n gwanhau gallu adlyniad y biofilm ar y llenwad;
Y trydydd yw dod yn biofilm sy'n heneiddio, sydd â swyddogaeth puro gwael ac sy'n hawdd ei ddisgyn.
Yn drydydd, diweddariad y biofilm:
Un yw colli'r bilen heneiddio, a bydd y biofilm newydd yn tyfu eto;
Yr ail yw bod swyddogaeth puro'r biofilm newydd yn gryfach.
Cymharu proses slwtsh actifedig a phroses biofilm
Manteision ac anfanteision proses slwtsh actifedig.
Am gyfnod hir, mae triniaeth fiolegol eilaidd carthion domestig trefol yn bennaf wedi mabwysiadu'r broses llaid wedi'i actifadu, sef y broses triniaeth fiolegol eilaidd a ddefnyddir fwyaf yn y byd ar hyn o bryd. Mae ganddo'r nodweddion canlynol:
Yn gyntaf, gan ddefnyddio'r broses slwtsh actifedig traddodiadol, mae'r gost adeiladu cyfalaf, cost gweithredu, defnydd o ynni yn aml yn uchel, mae'r rheolaeth yn fwy cymhleth, ac mae swmpio llaid yn dueddol o ddigwydd; ni all yr offer proses fodloni gofynion effeithlonrwydd uchel a defnydd isel.
Yn ail, gyda thynhau safonau gollwng carthion yn barhaus, gosodir gofynion uwch ar ollwng maetholion fel nitrogen a ffosfforws mewn carthffosiaeth. Mae prosesau trin carthffosiaeth traddodiadol gyda swyddogaethau tynnu nitrogen a ffosfforws yn bennaf yn defnyddio'r broses llaid wedi'i actifadu, yn aml yn ei gwneud yn ofynnol i danciau adwaith anaerobig ac aerobig lluosog gael eu cysylltu mewn cyfres i ffurfio tanc adwaith aml-gam, a chynyddu'r cylchrediad mewnol i gyflawni pwrpas nitrogen. a thynnu ffosfforws, sy'n sicr o gynyddu'r buddsoddiad cyfalaf a'r defnydd o ynni, a gwneud y gweithrediad a'r rheolaeth yn fwy cymhleth.
Yn drydydd, mae'r broses llaid wedi'i actifadu yn cynhyrchu llawer iawn o laid dros ben, sy'n gofyn am driniaeth dadwenwyno llaid, gan gynyddu'r buddsoddiad.
Manteision ac anfanteision proses biofilm.
Mae'r broses biofilm hefyd yn ddull a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer triniaeth fiolegol eilaidd o garthffosiaeth drefol. O'i gymharu â'r broses llaid wedi'i actifadu, mae ganddo'r nodweddion canlynol:
Yn gyntaf, mae gan y biofilm addasrwydd cryf i'r newidiadau mewn ansawdd a maint carthffosiaeth, ac mae'n hawdd ei reoli, ac ni fydd swmpio llaid yn digwydd.
Yn ail, mae micro-organebau wedi'u gosod ar wyneb y cludwr, a gall micro-organebau sydd ag amser cenhedlaeth hirach hefyd amlhau. Mae'r cyfnod biolegol yn fwy helaeth, yn sefydlog, ac yn cynhyrchu llai o laid dros ben.
Yn drydydd, gall drin carthion crynodiad isel. Yn ogystal, diffygion y broses biofilm yw bod y cludwr biofilm yn cynyddu buddsoddiad y system; mae arwynebedd penodol y deunydd cludo yn fach, mae gan y ddyfais adwaith gyfaint cyfyngedig ac effeithlonrwydd gofod isel, ac mae'r effeithlonrwydd triniaeth yn is na'r broses llaid wedi'i actifadu wrth drin carthion trefol; mae'n anodd rheoli faint o ficro-organebau sydd ynghlwm wrth yr wyneb solet, ac mae hyblygrwydd y llawdriniaeth yn wael; defnyddir awyru naturiol ar gyfer cyflenwad ocsigen, nad yw mor ddigonol â'r cyflenwad llaid wedi'i actifadu, ac mae amodau anaerobig yn dueddol o ddigwydd.