העבר וההווה של MABR-Subvert את תפיסת האוורור שלך עם 60 שנה
מאז השנה שעברה, יש יותר אנשים שדנו בטכנולוגיית MABR בתעשיית הטיפול בשפכים. אני חושב שלקוחות מלזיה תמיד המליצו לנו בחום להתחיל למכור MABR, ואמרו לי שלטכנולוגיית MABR יש סיכויים גדולים, שהיא טכנולוגיית ה-MBBR העתידית, אז עם המאמר הזה, נוכל להבין קצת את MABR מראש.
בתחילת הדרך, טכנולוגיית MABR טרם פותחה. כמה אנשים בתעשייה האזינו להקדמה של פלואנס של תהליך MABR ב-IFAT במינכן. באותה תקופה, פלואנס נקראה גם Emefcy (מונומוני MFC, מה שמצביע על כך שלחברה זו יש קשר לתאי דלק מיקרוביאליים). באותה תקופה הרגשתי שהטכנולוגיה מאוד חזקה, אבל בגלל סיבות מסחריות לא הייתה לי הזדמנות להציג את הטכנולוגיה. כעת, כשהתנאים מאפשרים, ברצוני להציג את תהליך ה-MABR בשני שלבים. היום אדבר תחילה על העבר וההווה של MABR.
1. מה זה MABR?
MABR, השם המלא של ממברנה אוורור ביוריאקטור, הוא ביוריאקטור אוורור ממברנה. כפי שהשם מרמז, מדובר בתהליך ביולוגי שמשתמש בממברנות לאוורור, אבל שלא תבינו לא נכון. מה שנקרא אוורור הממברנה אינו מתייחס לאוורור מיקרו-נקבי; MABR היא גרסה משודרגת של תהליך הבוצה הפעיל המסורתי - זה יכול להתבסס על קיבולת המיכל הקיימת. מצד שני, ניתן לטפל ביותר ביוב עם פחות צריכת אנרגיה להעברת חמצן.
איך זה עושה את זה?
איש מכירות שמוכר את תהליך ה-MABR עשוי לומר לך: "יש לנו ממברנה נושמת מפותחת ומעבירה חמצן לביופילם הנדבק לקרום הנשימה. כמו הריאה האנושית, זוהי קרום נושם".
לא הבנת מכירות? תחילה נסקור את היסטוריית הפיתוח שלו.
2. תקופת ניצני מב"ר
ניתן לאתר את המחקר של תהליך MABR בשנות ה-60. ה-FJ Ludzack המפורסם ומוריס אטינגר השתמשו בסרט פלסטיק נושם לחמצון בשנת 1960. הם כבר יכלו לראות את הצמיחה של ביופילם על הסרט הפלסטי.
מסיבה כלשהי, המחקר בתחום זה שתק במשך כמעט 30 שנה. עד 1978, מחקר קשור שוחזר - הצוות של פרופסור צ'ארלס ג'נקינס מאוניברסיטת מערב וירג'יניה פרסם מאמר שכותרתו "כור סרט קבוע של חמצן טהור" בכתב העת של החטיבה להנדסה סביבתית. הם השתמשו בצינורות נימי טפלון לייצור ממברנות נושמות וביוב סינתטי לניסויים, ונראה היה שהאפקט היה טוב - אפילו בתנאי עומס אורגני גבוה, שיעור ההסרה של BOD היה גבוה עד 90%. אבל הם קראו לכור המעוצב MABR, אלא Aerobic Media Trickling Filter. אני אישית מניח שזה בגלל שפילטר הטפטוף הביולוגי מוכר יותר, אחרי הכל, זה היה אחד מתהליכי הטיפול בשפכים הנפוצים ביותר במחצית הראשונה של המאה הקודמת.
למה הם חשבו להתנסות בנימי טפלון? אומרים שהוא בהשראת מאמר ב-"Science" ב-1972-אנשי רפואה אמריקאים משתמשים בנימים מלאכותיים כדי לבצע תרבית תאים במבחנה. הפכתי את הטקסט המקורי, העיקרון אכן דומה מאוד. האם זה אומר שחידושים רבים בתעשיית הביוב צריכים להחזיק את ירכיה של תעשיית הביולוגיה והכימיה?
3. הדרך למבחן טייס
אבל לאחר מכן, נראה היה שמחקר MABR ירד שוב. רק ב-1986 פרסמו ד"ר פייר קטה הקנדי וכמה עמיתים נוספים את המאמר הבא ב-Journal of Membrane Science, שמחקר ה-MABR חזר למסלולו.
תחילתו של המאמר שפרסם ד"ר פייר קטה ועמיתיו ב-1986|מקור: jstor
להלן תרשים סכמטי של מודול קרום הסיבים החלולים שצייר (לא היה קל לצייר תמונה באותה שנה): מכיוון שחמצן הועבר מצד אחד של הממברנה לצד השני של הממברנה באמצעות דיפוזיה, לא היו בועות. נוצר, אז הם היו קוראים לזה אוורור ללא בועות.
תרשים סכמטי של העברת חמצן בקרום סיבים חלולים שצויר על ידי ד"ר Cté|מקור: JSTOR
אבל מאוחר יותר, הקנדי הלך לעבוד על דברים חשובים יותר - הוא הלך לחברה גדולה כדי לפתח ממברנות סינון אולטרה. חברה זו נקראת ZENON Enviroment. הוא הפך ל-CTO של החברה ב-1998 עד שהיא נרכשה מאוחר יותר על ידי GE.
למרבה המזל, ד"ר Cté לא היה היחיד שהתעסק בדברים האלה באותו זמן, וגם פרופסור מייקל סמנס מאוניברסיטת מינסוטה עסק במחקר בנושא. בשנת 1999 פרסם הצוות שלו מאמר שכותרתו "טייס-צמח טיפול בשפכים מבשלת בירה גבוהה באמצעות ביוריאקטור לאוורור ממברנה" בכתב העת Water Environment Research. המונח MABR מושק רשמית ונכנס לשלב מבחן הפיילוט.
למרבה המזל, ד"ר Cté לא היה היחיד שהתעסק בדברים האלה באותו זמן, וגם פרופסור מייקל סמנס מאוניברסיטת מינסוטה עסק במחקר בנושא. בשנת 1999 פרסם הצוות שלו מאמר שכותרתו "טייס-צמח טיפול בשפכים מבשלת בירה גבוהה באמצעות ביוריאקטור לאוורור ממברנה" בכתב העת Water Environment Research. המונח MABR מושק רשמית ונכנס לשלב מבחן הפיילוט.
סקירה של כורי ממברנה שנכתבה על ידי צוות Semmens|עיבוד של חקלאי בכפר ווה, הפניה: JSTOR
באותה שנה, פרופסור איאין קייסי'הצוות של אוניברסיטת דבלין באירלנד דיווח גם על התקדמות המחקר של חומרים להעברת חמצן בממברנה בכתב העת הבינלאומי Biotechnology and Bioengineering, והשתמש גם בקיצור MABR. ההבדל היחיד הוא ש-A כאן מתייחס לאוורר, ולא אוורור. אנא הבינו את ההבדל.
