Ultrasound Meningkatkan Perawatan Lumpur Limbah

Perawatan ultrasound, yang melibatkan pengenalan gelombang suara intensitas tinggi ke dalam media lumpur, adalah salah satu dari beberapa teknologi yang mempromosikan hidrolisis selama pengolahan lumpur.

Prinsip dasar didasarkan pada penghancuran sel bakteri dan organik yang sulit didegradasi. Sel-sel bakteri melepaskan isinya, yang kemudian tersedia untuk dikonsumsi oleh spesies lain, sementara organik dipecah menjadi fraksi-fraksi kecil yang siap terurai secara hayati.

Ketika bidang ultrasonik diterapkan ke media cair, gelembung menit terbentuk selama proses kavitasi. Gelembung kavitasi ini meledak di bawah kekuatan suhu dan tekanan yang ekstrem. Kekuatan ledakan gelembung memecah partikel lumpur ketika diterapkan dalam pengolahan lumpur limbah. Efeknya bervariasi sesuai dengan intensitas bidang ultrasonik.

Pada intensitas yang lebih rendah, organisme berfilamen dilepaskan dan / atau dihancurkan dari permukaan partikel lumpur, dengan demikian membantu penyelesaian lumpur. Dengan meningkatnya intensitas, distribusi ukuran partikel dan muatan permukaan partikel lumpur berubah. Bahan polimer ekstraseluler dilepaskan dan, bersama dengan distribusi ukuran yang diubah dan muatan, meningkatkan karakteristik pengeringan lumpur lumpur dalam proses yang dikenal sebagai "bioflokulasi". Proses ini memungkinkan lumpur untuk mengeringkan lebih baik sementara memiliki konsumsi polielektrolit yang lebih rendah.

Jika tingkat ultrasound meningkat, bahan - termasuk enzim eksoseluler - diguncang permukaan partikel lumpur. Bahan ini mengkatalisasi reaksi hidrolisis biologis dan meningkatkan laju reaksi biokinetik. Akibatnya, teknologi ultrasonik meningkatkan penghancuran padatan volatil, yang meningkatkan produksi biogas dan menurunkan output padatan selama pencernaan anaerob, dan mengurangi produksi padatan selama pengolahan lumpur aktif.

Akhirnya, pada tingkat insonasi tertinggi, partikel lumpur hancur total dan isinya dilepaskan untuk dikonsumsi oleh spesies lain. Bahan refraktori juga dipecah menjadi fraksi yang lebih kecil yang dapat terdegradasi. Proses ini meningkatkan produksi biogas selama pencernaan anaerob dan pembuangan nutrisi biologis selama pengolahan lumpur aktif. Ini telah ditunjukkan pada skala penuh dengan peningkatan lebih dari 80% sehubungan dengan fosfor, dan 90% sehubungan dengan penghapusan amonia.

Ultrasound bekerja dengan baik dengan limbah dan lumpur dengan sejumlah besar bahan tahan api dan / atau materi seluler, seperti aliran lumpur yang diaktifkan limbah. Aliran ini kemudian dapat dengan mudah terdegradasi selama pencernaan anaerob.

Teknologi ini telah berhasil digunakan pada skala penuh di daratan Eropa selama beberapa tahun dengan 14 pabrik beroperasi, tetapi data terbaru dari dua pabrik pengolahan skala penuh di Jerman mendokumentasikan hasil yang mengesankan.

Pengolahan ultrasonik lumpur limbah sekunder meningkatkan penghancuran padatan volatil pada digester anaerob rata-rata 50%, yang kemudian meningkatkan produksi biogas sebesar 45% di pabrik pengolahan limbah di Süd, Jerman. Aliran umpan dari digester anaerob di lokasi ini sekarang adalah lumpur sekunder 100%. Selain itu, kinerja pengeringan meningkat lima poin persentase sementara menggunakan polimer 11% lebih sedikit.

Penghancuran padatan yang mudah menguap meningkat dari 50% menjadi 62% di pabrik pengolahan lumpur menggunakan teknologi ultrasonik di Wallerfangen, Jerman. Di sini, aliran umpan adalah campuran lumpur primer dan sekunder dengan perbandingan 35:65. Selain itu, produksi biogas meningkat rata-rata sekitar 25%. Di pabrik dewatering, kandungan padatan kue meningkat hingga tujuh poin persentase (peningkatan> 40%) dari sabuk tekan meskipun menggunakan polimer 33% lebih sedikit. Kinerja dewatering meningkat dari 17% menjadi 24% padatan kering. Bersama-sama, peningkatan pengeringan dan penghancuran padatan volatile menghasilkan 30% lebih sedikit lumpur meninggalkan pekerjaan.