Przeszłość i teraźniejszość MABR-Zmień swoje postrzeganie napowietrzania na przestrzeni 60 lat
Od ubiegłego roku coraz więcej osób dyskutuje o technologii MABR w branży oczyszczania ścieków. Myślę, że malezyjscy klienci zawsze gorąco polecali nam rozpoczęcie sprzedaży MABR i mówili mi, że technologia MABR ma wspaniałe perspektywy, czyli przyszłą technologię MBBR, więc dzięki temu artykułowi możemy z wyprzedzeniem poznać MABR.
Na początku technologia MABR nie była jeszcze opracowana. Niektórzy ludzie z branży słuchali wprowadzenia procesu MABR przez Fluence na targach IFAT w Monachium. W tamtym czasie Fluence nosiło także nazwę Emefcy (homonim MFC, co wskazywało, że firma ta ma coś wspólnego z mikrobiologicznymi ogniwami paliwowymi). W tamtym czasie czułem, że ta technologia ma ogromną moc, ale ze względów komercyjnych nie miałem możliwości jej wprowadzenia. Teraz, gdy warunki na to pozwalają, chciałbym przedstawić proces MABR w dwóch fazach. Dziś najpierw opowiem o przeszłości i teraźniejszości MABR.
1. Co to jest MABR?
MABR, pełna nazwa bioreaktora napowietrzania membranowego, to bioreaktor napowietrzania membranowego. Jak sama nazwa wskazuje, jest to proces biologiczny, w którym do napowietrzania wykorzystuje się membrany, ale nie zrozumcie mnie źle. Tak zwane napowietrzanie membranowe nie odnosi się do napowietrzania mikroporowatego; MABR jest ulepszoną wersją tradycyjnego procesu osadu czynnego - może być oparty na istniejącej pojemności zbiornika. Z drugiej strony, można oczyścić więcej ścieków przy mniejszym zużyciu energii związanej z transferem tlenu.
Jak to robi?
Sprzedawca sprzedający proces MABR może Ci powiedzieć: „Mamy samodzielnie opracowaną oddychającą membranę, która przenosi tlen do biofilmu przylegającego do oddychającej membrany. Podobnie jak ludzkie płuca, jest to membrana oddychająca”.
Nie zrozumiałeś sprzedaży? Przyjrzyjmy się najpierw historii jego rozwoju.
2. Pączkujący okres MABR
Badania nad procesem MABR sięgają lat 60. XX wieku. Słynni FJ Ludzack i Morris Ettinger zastosowali do utleniania oddychającą folię z tworzywa sztucznego w 1960 roku. Już mogli zaobserwować wzrost biofilmu na folii z tworzywa sztucznego.
Z jakiegoś powodu badania w tej dziedzinie milczały przez prawie 30 lat. Do 1978 roku badania na ten temat były powtarzane - zespół profesora Charlesa Jenkinsa z Uniwersytetu Wirginii Zachodniej opublikował artykuł zatytułowany „Reaktor z warstwą czystego tlenu” w czasopiśmie Journal of the Environmental Engineering Division. Wykorzystali teflonowe rurki kapilarne do wykonania membran oddychających i syntetycznych ścieków do eksperymentów, a efekt wydawał się dobry — nawet w warunkach dużego obciążenia organicznego stopień usuwania BZT sięgał aż 90%. Ale projektowany reaktor nazwali MABR, ale Aerobic Media Trickling Filter. Osobiście sądzę, że dzieje się tak dlatego, iż bardziej znany jest biologiczny filtr zraszający, wszak był to jeden z najpowszechniejszych procesów oczyszczania ścieków w pierwszej połowie ubiegłego wieku.
Dlaczego wpadli na pomysł eksperymentowania z kapilarami teflonowymi? Mówi się, że został zainspirowany artykułem w „Science” w 1972-Amerykańscy lekarze używają sztucznych naczyń włosowatych do prowadzenia hodowli komórkowych in vitro. Odwróciłem oryginalny tekst, zasada rzeczywiście jest bardzo podobna. Czy to oznacza, że wiele innowacji w branży kanalizacyjnej musi dotrzymać kroku branży biologicznej i chemicznej?
3. Droga do testu pilotażowego
Jednak potem wydawało się, że badania MABR ponownie zarzucono. Dopiero w 1986 roku kanadyjski dr Pierre Cté i kilku innych współpracowników opublikowali następujący artykuł w Journal of Membrane Science, co oznaczało, że badania MABR wróciły na właściwe tory.
Początek artykułu opublikowanego przez dr. Pierre'a Cté i jego współpracowników w 1986 r.|źródło: jstor
Poniżej znajduje się schematyczny diagram modułu membrany z włókien kanalikowych, który narysował (w tamtym roku nie było łatwo narysować ten obrazek): Ponieważ tlen był przenoszony z jednej strony membrany na drugą w wyniku dyfuzji, nie powstały żadne pęcherzyki. wygenerowano, więc Nazwij to napowietrzaniem bez pęcherzyków.
Schematyczny diagram przenoszenia tlenu w membranie z pustych włókien sporządzony przez dr Cté|Źródło: JSTOR
Ale później Kanadyjczyk zajął się ważniejszymi sprawami – trafił do świetnej firmy, która opracowywała membrany ultrafiltracyjne. Firma ta nazywa się ZENON Enviroment. W 1998 roku został dyrektorem technicznym firmy, do czasu jej późniejszego przejęcia przez GE.
Na szczęście dr Cté nie był w tamtym czasie jedynym, który majstrował przy tych rzeczach, a profesor Michael Semmens z Uniwersytetu w Minnesocie również prowadził podobne badania. W 1999 roku jego zespół opublikował w czasopiśmie Water Environment Research artykuł zatytułowany „Pilot-Plant Treatment of a High-Strength Brewery Wastewater Using a Membrane-Aeration Bioreactor”. Termin MABR zostaje oficjalnie wprowadzony i wchodzi w fazę testów pilotażowych.
Na szczęście dr Cté nie był w tamtym czasie jedynym, który majstrował przy tych rzeczach, a profesor Michael Semmens z Uniwersytetu w Minnesocie również prowadził podobne badania. W 1999 roku jego zespół opublikował w czasopiśmie Water Environment Research artykuł zatytułowany „Pilot-Plant Treatment of a High-Strength Brewery Wastewater Using a Membrane-Aeration Bioreactor”. Termin MABR zostaje oficjalnie wprowadzony i wchodzi w fazę testów pilotażowych.
Recenzja reaktorów membranowych napisana przez zespół Semmensa|Zaadaptowany przez rolnika z wioski Wa, referencja: JSTOR
W tym samym roku profesor Eoin Casey'Zespół z Uniwersytetu w Dublinie w Irlandii również informował o postępie badań nad membranowymi materiałami do transferu tlenu w międzynarodowym czasopiśmie Biotechnology and Bioengineering, posługując się także skrótem MABR. Jedyna różnica polega na tym, że A odnosi się tutaj do napowietrzania, a nie do napowietrzania. Proszę zrozumieć różnicę.
