Technologie pro recyklaci vody

Typ procesu

Biologické procesy

Skupina technologií

Biofilmové reaktory

Název procesu

Rotační biofilmové kontaktory

Popis technologie

Biologická oxidace především biologicky rozložitelných organických látek a redukovaných forem dusíku (N_amon) prostřednictvím směsné kultury mikroorganismů (bakterie, houby, prvoci atd.) přítomných v biofilmové kultuře narostlé na povrchu nosiče. Oxidace N_amon probíhá v procesu nitrifikace, tj. biologická oxidace na dusičnany s dusitany jako meziproduktem. Oxidují se i další redukované polutanty. Např. sulfidy se oxidují na sírany.

Proces probíhá za přístupu vzduchu, typické koncentrace rozpuštěného kyslíku se pohybují mezi 0,5 a 2 mg/l. Vyšší koncentrace kyslíku (do 2 mg/l) je nutná, pokud je požadována účinná oxidace N_amon. Pokud je hlavním cílem odstranit N, rotační kontaktory většinou nejsou vhodnou volbou.

Proces vyžaduje separační stupeň pro zachycení biomasy vzniklé odlupováním biofilmu, typicky usazovací nádrž.

Aktuálnost

stávající low-tech

Vhodné pro srážkové vody

Ne

Typické reaktory a jejich uspořádání

Rotující disky, popř. plastové segmenty nasypané v klecích, na jejichž povrchu narůstá biofilm. Aerace je zajištěna pouze částečným ponořením rotujícího disku s narostlým biofilmem (míra ponoření reguluje intenzitu aerace).

Typické schéma

Cílené znečištění

Organické látky (ChSK_Cr, BSK₅)

N_amon

Typické koncentrace cílového znečištění

ChSK_Cr: 100 - 1500 mg/l

BSK₅: do 1000 mg/l

N_amon: do 100 mg/l, možné i v g/l

Inhibiční vlivy

Obecně toxické látky, např. těžké kovy řádově v desetinách mg/l.

pH je potřeba udržovat v rozmezí 7,0 - 8,0

RAS inhibují proces v koncentracích vyšších než cca 10 g/l.

Další relevantní parametry

Obecně rychlost biologických procesů se snižuje s teplotou. Teplota pod 12 °C je považována za nedostatečnou pro nitrifikaci, oxidace organických látek probíhá běžně do 5 °C.

Teplota nad 25 °C je problematická vzhledem k nízké rozpustnosti kyslíku ve vodě.

Pro růst bakterií aktivovaného kalu je vyžadováno 0,09 - 0,12 g N/g NL_zž a 0,01 - 0,03 g P/g NL_zž. V aktivaci se dá očekávat v rámci inkorporace do biomasy odstranění cca 0,07 - 0,13 g N/g ChSK a 0,10 - 0,15 g P/g ChSK. Požadavky na nutrienty klesají s rostoucím stářím kalu.

Dosažitelné koncentrace cílového znečištění

ChSK_Cr: v desítkách mg/l (u velmi nízko zatížených systémů i jednotky mg/l)

BSK₅: v jednotkách mg/l

N_amon: v jednotkách mg/l

Hygienizační funkce

Ne

Investiční náklady

Investiční náklady se odvíjejí především od velikosti nádrží a konstrukčního materiálu (většinou beton). Vzhledem k limitaci procesu dodávkou vzduchu jde o relativně extenzivní technologie (viz Kritické parametry). Další zásadní položkou jsou nosiče biofilmu.

Prostorová náročnost

Spíše extenzivní technologie

Energetická náročnost

Nízké, podobně jako u biofiltrů - Typicky 0,06 - 0,09 kWh/m³ vyčištěné vody.

Náročnost na obsluhu

Nízká

Provozní náklady

Nízké co do energie i osobních nákladů.

Měření a regulace

Průtoky, rozpuštěný kyslík.

Plynné

Skleníkové plyny: CO₂ cca 0,5 kg/kg ChSK (vzhledem původu nezvyšuje uhlíkovou stopu)

Kapalné

Pouze odtok

Pevné

Přebytečný aktivovaný kal: Typicky 0,45 kg NL₁₀₅/kg ChSK.

Vyžadovaná předúprava

Odstranění hrubých nečistot: Hrubé a jemné česle, lapák písku.

Typická průmyslová odvětví

Potravinářský průmysl Chemický průmysl Farmaceutický průmysl Městské odpadní vody Skládkové výluhy Papírenský průmysl

Tchobanoglous, G., et al. (2014). Wastewater engineering: treatment and resource recovery. New York, NY, McGraw-Hill Education.

Cheremisinoff, N. P. (2002). Handbook of water and wastewater treatment technologies. Boston, Butterworth-Heinemann.