Metody dezintegracji osadów

Metody dezintegracji osadu ściekowego można podzielić na 5 podstawowych działów:

1. metody mechaniczne,
2. metody chemiczne,
3. metody termiczne,
4. metody biologiczne,
5. metody hybrydowe będące połączeniem kilku metod wymienionych w punktach wcześniejszych.

Metody mechaniczne

Metody mechaniczne dezintegracji osadów ściekowych są najczęściej wykorzystywanymi metodami dezintegracji.
Do rozpadu komórek wykorzystują energię procesów fizycznych m.in.:

• ciśnienie,
• energię mechaniczną,
• energię elektryczną.

Podstawową zaletą metod mechanicznych jest brak produktów ubocznych.

Do mechanicznych metod dezintegracji zaliczamy:

• metody ultradźwiękowe (sonifikacja)
• wirówki dezintegracyjne
• rozbijanie osadu o membranę
• metoda impulsu elektrycznego
• mielenie osadu
• homogenizatory wysokociśnieniowe

Metoda ultradźwiękowa (sonikacja)

Zaliczana do najbardziej popularnych metod dezintegracji osadów ściekowych.
Wykorzystuje zjawisko KAWITACJI wywołanej falami ultradźwiękowymi.
Fala ultradźwiękowa wywołana oscylacją płytek lub sond piezoelektrycznych powoduje cykliczną kompresję i dekompresję osadu. W roztworze powstają pęcherzyki gazu, które po uzyskaniu granicznej wielkości są rozrywane.

Wirówki dezintegracyjne

Są to jedne z pierwszych urządzeń stosowanych do dezintegracji osadów.
Zaletą tej metody jest równoczesne wykorzystanie energii odśrodkowej wirówki, zarówno do zagęszczania osadu, jak i jego dezintegrację .
Przy wylocie osadu z wirówki, osad trafia na specjalny pierścień, powodujący rozpad ok.. 10-20% komórek osadowych.

Metoda impulsu elektrycznego

Polega na oddziaływaniu impulsem elektrycznym na osad przebywający w zamkniętej komorze wzbudzany za pomocą dwóch elektrod.
Impulsy elektryczne generowane w okresie <10milisekund wywołują falę dezintegrującą.

Metoda mielenia osadu

Osad poddawany procesowi dezintegracji podawany jest mielony w specjalnych młynach.
Często stosowanym rozwiązaniem jest młyn kulowy.
Osad w młynie kulowym przepływa pomiędzy mieszadłem (kule) a cylindrem co powoduje jego rozcieranie.

Metody chemiczne

Metody chemiczne do rozkładu –dezintegracji wykorzystują energię reakcji chemicznej, często w powiązaniu ze specyficznymi warunkami w których ta reakcja ma zachodzić (temperatura, ciśnienie).

Do chemicznych metod dezintegracji zaliczamy:

• metody utleniające,
• chemiczne metody hydrolizy kwaśnej,
• chemiczne metody hydrolizy zasadowej.

Najczęściej stosowanymi reagentami do chemicznej hydrolizy są:
O₂, O₃, H₂O₂, HCl, H₂SO₄, NaOH.

Hydroliza kwaśna (zasadowa) polega na oddziaływaniu na osad kwasem (zasadą).
Większość procesów chemicznej dezintegracji zachodzi w połączeniu z metodami termicznymi zachodzącymi w wysokiej temperaturze.
Do takich metod zaliczamy między innymi mokre utlenianie.
Mokre utlenianie polega na utlenianiu osadu za pomocą tlenu. Równolegle do procesu utleniania związków organicznych osadu zachodzi proces termohydrolizy.

Metody termiczne

Do hydrolizy osadów wykorzystywana jest wysoka temperatura, często także procesy zachodzą pod wysokim ciśnieniem.
Metody termiczne można podzielić na niskotemperaturowe zachodzące w temperaturach poniżej 100°C oraz powyżej tej temperatury jako wysokotemperaturowe.
Przykładem termicznych metod dezintegracji osadów jest system CAMBI, gdzie proces zachodzi w temperaturze >160°C, przy ciśnieniu 3-10bar. System zainstalowany jest na oczyszczalni ścieków Kapuściska w Bydgoszczy.

Metody biochemiczne

Metody oparte na wykorzystaniu enzymów do rozkładu biologicznego są najbardziej zbliżone do warunków naturalnych. Enzymy są formą protein i mogą być wytworzone w sposób sztuczny i naturalny, poprzez odpowiednie warunki.

Część organizmów w odpowiednich warunkach poddaje się hydrolizie wydalając w ten sposób własne enzymy mogące skutecznie hydrolizować inne, a nawet i te same organizmy.
Przykładową technologią może być tutaj system Cannibal, który polega na takim „prowadzeniu” osadu aby sam zmniejszał swoją objętość na skutek biologicznej hydrolizy.

Skomentuj