Zkušenosti z provozu vybraných membránových bioreaktorů Lukáš Dvořák, Ph.D. Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technická univerzita v Liberci Bendlova 1409/7 461 17 Liberec lukas.dvorak@tul.cz, www.tul.cz
Obsah představení jednotlivých membránových bioreaktorů vybrané výsledky 2 poloprovozní jednotky pro průmyslové OV - aerobní - anaerobní 2 konkrétní realizace v ČR severní Čechy, jižní Čechy
MBR 1 Cíl: Intenzifikace stávajících procesů čištění chemických OV polo-provozní model (50 + 30 l) aerobní podmínky dlouhodobě provozovaný na průmyslové ČOV směs reálné průmyslové a komunální vody sledována účinnost odstranění, rychlost zanášení, reakce na výkyvy v zatížení (hydraulickém, látkovém) celková stabilita systému postupná adaptace kalu na vyšší podíl POV charakter kalu a jeho změny
MBR 1 effluent schématické znázornění MBR fotografie MBR
MBR 1 vybrané výsledky [mg l -1 ] [mg l -1 ] vývoj koncentrací organických látek (CHSK Cr ) vývoj koncentrací sloučenin dusíku v permeátu z MBR
MBR 1 vybrané výsledky -AUR [mg g -1 h -1 ] -AUR [mg g -1 h -1 ] změny AUR pro testované podíly POV 0 a 100 % kal z MBR změny AUR pro testované podíly POV 0 a 100 % - referenční aktivovaný kal
MBR 2 Cíl: Ověřit čistitelnost farmaceutických OV a odpadů pomocí AnMBR polo-provozní model (50 l) anaerobně provozovaný čištěny farmaceutické OV s přídavkem organických rozpouštědel sledována účinnost odstranění, rychlost zanášení, reakce na výkyvy v zatížení (hydraulickém, látkovém) celková stabilita systému adaptace na co nejvyšší zatížení vysoká produkce bioplynu charakter kalu a jeho aktivita
Anaerobní membránový bioreaktor inovativní technologie propojení anaerobních procesů (biodegradace organických látek) a membránové separace anaerobní procesy - bez přístupu kyslíku - produkce bioplynu (CH 4 a CO 2 ) - zdroj energie membrána - specifické podmínky v reaktoru - vysoká kvalita odtoku bez nerozpuštěných látek, možné opětovné využití
MBR 2 schéma testovaného AnMBR fotografie AnMBR
MBR 2 http://www.ctisa.fr/eng/membranes-traitement-liquide.php schéma testovaného AnMBR fotografie AnMBR
MBR 2 vybrané výsledky směs farmaceutických OV a metanolu (hl. složka odpadních rozpouštědel) složení farmaceutických OV - voda 14,7 % - metanol 62,5 % - etanol 6,4 % - aceton 0,5 % - metylenchlorid 6,9 % - tetrahydrofuran 0,4 % - etylacetát 2,8 % - toluen 2,1 % - N amon. 2,7 %
MBR 2 vybrané výsledky průměrná účinnost odstranění organických látek 80% G r a f kvalita odtoku stabilní navzdory kolísání v přítoku CHSK v odtoku 400-1400 mg l -1 přeměna organických látek z přítoku na bioplyn (+ na novou biomasu) vývoj koncentrací organických látek v přítoku a permeátu z AnMBR
MBR 2 vybrané výsledky G r a f produkce bioplynu korespondovala s látkovým zatížením biomasy, tedy s koncentrací organických látek v přítoku platné jen do určité míry poté přetížení systému a kolaps vývoj produkce bioplynu v závislosti na zatížení v AnMBR
MBR 2 vybrané výsledky testy aktivity za uzančních podmínek: CHSK = 1 g l -1, 35 C, X = 1,5 g l -1 G r a f vývoj specifické rychlosti produkce metanu v průběhu adaptace
MBR 2 vybrané výsledky 2. fáze: směs farmaceutické OV a MeOH adaptace biomasy přídavek odpadních rozpouštědel pomalé zvýšení zatížení biomasy OK rychlejší zvýšení zatížení problémy G r a f proč? - přetížení - málo specifických mikroorganismů
MBR 2 vybrané výsledky produkce bioplynu korespondovala se zatížením biomasy vliv akumulace v reaktoru G r a f vývoj produkce bioplynu v závislosti na zatížení v AnMBR
Konkrétní realizace MBR v severních Čechách (cca 600 m n m. zastřešená budova) jedna centrální ČOV intenzifikace z 900 na 1900 EO rozdílný počet EO v létě a v zimě investor: VHS Turnov zhotovitel: Syner VHS Vysočina a.s. a ENVI-PUR, s.r.o. (technologická část) provozovatel: Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. provoz od prosince 2011
Konkrétní realizace zdroj: http://www.envi-pur.cz/download/dokument_151_benecko-stepanicka_lhota_cz.pdf
Konkrétní realizace stabilní provoz MBR vysoká kvalita permeátu: - CHSK Cr 15 mg/l (p 90, m 150) - BSK 5 3 mg/l (p 25, m 50) - NL 5 mg/l (p 30, m 40) - N celk. ~ 16 mg/l - P celk. ~ 1,7 mg/l nízké nároky na údržbu dosavadní provoz bez potřeby chemického čištění
Konkrétní realizace MBR-čistírna odpadních vod v jižních Čechách rekreační areál na břehu Otavy značné rozkolísání průtoku v průběhu dne navrhovaná kapacita 400 EO obvykle využívána polovina kapacity provoz přibližně od dubna do září/října
Konkrétní realizace kolísání, přesto stabilní provoz vysoká kvalita odtoku Ukazatel CHSK Cr N amon. NL P-PO 3-4 Přítok [mg/l] 250 50 130 5,2 Permeát [mg/l] < 10 < 1 0 2,3 Účinnost odstranění [%] 97 98 ~ 100 55 velmi vysoká retence mikroorganismů
Závěry Polo-provozní jednotky prokázána možnost nasazení MBR technologie pro čištění POV vysoká stabilita provozu snadné a velmi rychlé znovuzprovoznění velmi vysoká a stabilní kvalita permeátu minimalizace produkce OV a jejich přeměna na energii (bioplyn) Konkrétní realizace dlouhodobě stabilní a téměř bezproblémový provoz vysoká kvalita odtoku: chemické ukazatele, ale i mikrobiologické oživení vhodné pro opětovné využití
Děkuji za pozornost. Prostor pro Vaše otázky.