תהליך כור ביופילם במיטה נעה (MBBR).

תהליך MBBR הוא סוג של תהליך צמיחה צמוד. בכורי MBBR, מיקרואורגניזמים מקובעים על נשאים נעים לצורך הסרת פחמן ו/או ניטריפיקציה. מנשאי המדיה הפלסטיים תוכננו במיוחד כדי לספק סביבה נוחה לצמיחה מתמשכת ויציבה של חיידקים, עם צפיפות מעט נמוכה ממים.

 

תהליך MBBR פועל עם אוורור רציף. מטרת אספקת האוויר היא לספק חמצן הנדרש על ידי מיקרואורגניזמים ולהבטיח את ההשעיה של נושאי המדיה.

 

הקולחים מהכור, יחד עם תערובת הבוצה, נשלחים ליחידות טיפול במורד הזרם או למיכלי שיקוע. חלק מסוים של בוצה מושקעת מוחזר לכניסה של תהליך MBBR. מסכים סטטיים עם מרווח סרגל התואם לגודל מנשאי המדיה משמשים לשמירה על הנשאים בתוך הכור, כפי שמוצג בתרשים שלהלן:

המדיה התומכת מגיעה בשתי צורות, כפי שמוצג בתרשים: א. MBBR C, המשמש לטיפול במזהמים פחמיים; ב. MBBR N, משמש בעיקר לטיפול ניטריפיקציה.

נדרש טיפול מקדים יעיל, כגון מיכל שיקוע ראשוני או מסך עדין, לפני שהזרם נכנס לכור MBBR.

1.MBBR C

MBBR C משתמש בחומר פוליאתילן כמנשאי מדיה עגולים בקוטר של 45 מ"מ ואורך של 35 מ"מ. שטח הפנים הספציפי הוא כ-310 מ"ר/מ"ר, ומרווח הבר של המסך הסטטי הוא 25 מ"מ.

MBBR C הוא תהליך ביולוגי בעומס גבוה (עומס נפחי עד 30 ק"ג COD/(m³·d)), המשמש בעיקר לטיפול בשפכים תעשייתיים, עם יחס מילוי מדיה מרבי של 40 אחוז מנפח הכור.

בהתאם למטרות הטיפול, תהליך זה יכול לשמש עבור:

①טיפול מקדים במעלה הזרם של תהליכי בוצה פעילה, המיושם לעתים קרובות במפעלי טיהור שפכים משודרגים.

②תהליכי שיקוע משניים בתהליכי טיפול או ציפה דו-שלביים עבור שפכים תעשייתיים מסוימים.

שתי הסכמות מוצגות בתרשים:

2.MBBR N

MBBR N משתמש גם בחומר פוליאתילן כמנשאי מדיה עגולים, אך קטנים מאלה המשמשים ב-MBBR C: קוטר של 10 מ"מ ואורך של 7 מ"מ. שטח הפנים הספציפי האפקטיבי גדול יותר, כ-870 מ"ר/מ"ר. מרווח הבר של המסך הסטטי הוא 5 מ"מ.

ל-MBBR N יש שני יישומים שונים:

① תגובת ניטריפיקציה של מים מטופלים מראש בכור MBBR, ואחריה תגובת דניטריפיקציה באזור האנוקסי באמצעות מחזור נוזלים מעורב וסחרור בוצה (המכונה MBBR CN). מערכת זו דומה למערכות בוצה פעילה מסורתיות המכוונות לדניטריפיקציה משולבת, כשההבדל העיקרי הוא שגיל הבוצה המינימלי אינו עוד פרמטר מגביל לנפח התכנון של מיכלים אירוביים, וכתוצאה מכך להפחתה משמעותית בנפח המיכל האירובי הנדרש (מופחת עד 1/3 בערך). בנוסף, בשל גיל הבוצה הקצר יותר ואוכלוסייה מגוונת של חיידקים הטרוטרופיים, ניתן להגיע לשיעורי דניטריפיקציה גבוהים יותר. MBBR CN מתאים במיוחד עבור:

a.שדרוג מתקני טיהור שפכים ללא שינויים גדולים: ניתן לחלק את הכורים הקיימים לשני אזורים עצמאיים (אנוקסיים ו-MBBR CN) כדי לשפר את יכולת ההזנה של מערכת האוורור. ההתקנה של משאבות מחזור נוזלים מעורבים ומסכים סטטיים שומרי מדיה מאפשרת מתקן טיהור שפכים שתוכנן במקור להסרת מזהמים פחמניים רק כדי להשיג תקני פריקת TN.

b.מכוני טיהור שפכים בקנה מידה קטן הממוקמים באזורים קרים או חווים תנודות עונתיות בעומסי זיהום: חיידקים המוצמדים למובילים מבטיחים התנעה מהירה לאחר השבתה ושומרים על ניטריפיקציה גם בתנאי טמפרטורה נמוכה.

② טיפול ניטריפיקציה עמוק מוחל בשפכים מהטיפול המשני, ואחריו הפרדת מוצק-נוזל (MBBR N). המטרה העיקרית היא להסיר חנקן אמוניה או לעמוד בתקני פריקת TKN (Total Kjeldahl Nitrogen). תהליך MBBR N מתאים גם לשפכי חנקן אמוניה בריכוז גבוה, כגון טיפול ניטריפיקציה בהחזרת הבוצה ממיכל הניטריפיקציה.

שתי סכימות היישומים מומחשות בתרשים הבא:

3.יתרונות וחסרונות

תהליך MBBR מציע את היתרונות העיקריים הבאים:

① הסרה מהירה ויעילה של מזהמים פחמניים [עומס נפחי משפיע של עד 30kg COD/(m³·d)] וחנקן אמוניה [עומס נפחי של עד 0.6kg NH פלוס 4-N/ (מ³·d)].

②הפחתה משמעותית בנפח הכור.

③ ביצועי טיפול יציבים עם עמידות חזקה לעומסי הלם.

④ מתאים לשדרוגים והרחבות של מתקני טיהור שפכים.

עם זאת, לתהליך MBBR יש את החסרונות הבאים:

① זה עשוי להיות מאתגר להשיג הסרה יסודית של כלל החנקן עבור מי שפכים עם יחס BOD/TKN נמוך וריכוז TKN גבוה.

② אופי הבוצה שיורית שנוצרת בתהליכי טיפול ביוכימיים בעומס בינוני עשוי להיות לא יציב.