Y wyddoniaeth y tu ôl i gludwyr biofilm MBBR: Pam mae siâp a mater o bwys

Mae MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) yn dibynnu ar-symud cludwyr plastig am ddim i gefnogi bioffilmiau dwys, gweithredol ar gyfer trin dŵr gwastraff.
Mae perfformiad, effeithlonrwydd, cost ynni, a hirhoedledd system MBBR yn cael eu pennu'n uniongyrchol gan ddau briodwedd sylfaenol:

1. Gwyddoniaeth ddeunydd (cyfansoddiad cemegol, dwysedd, gwydnwch)
2. Dyluniad geometrig (siâp, maint, strwythur mewnol, arwynebedd)

Gwyddoniaeth Deunydd Cludo MBBR

1.1 Dwysedd: Yr Allwedd i Hylifiad
Rhaid bod gan y cludwr ddwysedd yn agos iawn at ddŵr
* Delfrydol: 0.97-1.03 g / cm³
Pam ei fod yn bwysig yn wyddonol:
* Mae dwysedd dŵr bron yn caniatáu ataliad llwyr gydag awyru isel
* Rhy drwm: mae angen llif aer gormodol → egni uwch, mwy o abrasiad
* Rhy ysgafn: arnofio ar yr wyneb → cymysgu gwael, parthau marw
Dyma ecwilibriwm hydrodynamig - sylfaen gweithrediad sefydlog MBBR.

1.2 Anadweithiol a Sefydlogrwydd Cemegol
Deunyddiau gorau:
* Virgin HDPE
* Forwyn PP
Rhesymau gwyddonol:
* Anadweithiol yn gemegol dros ystod pH eang (2-13)
* Yn gwrthsefyll toddyddion organig, halwynau a thocsinau diwydiannol
* Nid yw'n trwytholchi nac yn diraddio mewn dŵr gwastraff
* UV-wedi'i sefydlogi ar gyfer tanciau awyr agored
Mae plastig wedi'i ailgylchu yn methu oherwydd:
* Yn cynnwys amhureddau
* Yn mynd yn frau
* Yn torri o dan-hylifiad hirdymor

1.3 Cryfder Mecanyddol
Mae cludwyr yn cael gwrthdrawiad cyson, ffrithiant a chywasgu mewn awyru.
Priodweddau gofynnol:
* Gwrthiant effaith uchel
* Colli crafiadau isel
* Dim cracio na darnio
Mae cludwyr gwan yn cynhyrchu microblastigau sy'n:
* Sgriniau cloc
* Pympiau difrod
* Lleihau ansawdd elifiant

Gwyddoniaeth Siâp a Strwythur Cludydd MBBR
2.1 Arwynebedd Penodol (SSA): "Gofod Cartref" Bioleg
SSA=m² o arwynebedd biofilm fesul m³ o gludwr
Amrediad nodweddiadol: 350 - 1000 m² / m³
Egwyddor fiolegol:
Mwy o arwynebedd=mwy o ficrobau=gallu trin uwch
Mae SSA uchel yn galluogi nitreiddiad dwys, dadnitreiddiad, a thynnu COD

2.2 Geometreg Fewnol: Diogelu'r Bioffilm
Mae gan gludwyr MBBR effeithiol:
Asennau croes / esgyll mewnol
Arwynebau mewnol gwarchodedig

Swyddogaeth wyddonol:
Gall biofilm allanol arafu oherwydd cneifio
Mae biofilm mewnol yn parhau i fod yn sefydlog ac yn weithredol
Yn creu parthau micro-aerobig ac anocsig y tu mewn i'r cludwr
→ Yn caniatáu nitreiddiad a dadnitreiddiad cydamserol mewn un tanc
Gelwir hyn yn ecoleg bioffilm haenog.

2.3 Maint a Ffracsiwn Gwag
Maint delfrydol: 10-25 mm (16 × 16 mm fel arfer, 20 × 20 mm)
Gwyddoniaeth hydrolig:
* Ffracsiwn gwag> 85%: gostyngiad pwysedd isel, llif uchel
* Cludwyr llai: SSA uwch ond risg o ddianc
* Cludwyr mwy: gwell gwrth-clocsio ond SSA is
Mae maint priodol yn sicrhau:
* Dim clocsio
* Dim colled ag elifiant
* Hylifiad unffurf

2.4 Garwedd yr Arwyneb
Mae microbau'n cysylltu'n well ag arwynebau garw, hydroffilig.
Mecanwaith microbiolegol:
* Mae garwder yn cynyddu pwyntiau cyswllt
* Mae hydrophilicity yn cyflymu adlyniad biofilm cychwynnol
* Yn lleihau -amser cychwyn
Cytrefiad araf, plastig hydroffobig =.

Sut Materol + Siâp Gyda'n Gilydd Pennu Perfformiad
Pan fydd deunydd a siâp yn cael eu hoptimeiddio:
* Egni awyru isel
Ger{0}}dwysedd dŵr + geometreg dda=hylifoli hawdd
* Effeithlonrwydd triniaeth uchel
Arwynebedd gwarchodedig mawr=biofilm gweithredol trwchus
* Bywyd gwasanaeth hir
Deunydd Virgin + strwythur cadarn=8–12 mlynedd o hyd
* Gweithrediad sefydlog
Dim toriad, dim arnofio, dim clocsio
Mae unrhyw ddiffyg yn y naill ddeunydd neu siâp yn creu tagfa.

Casgliad

Nid yw perfformiad MBBR yn ymwneud ag "ychwanegu cludwyr plastig yn unig."
Mae'n gyfuniad o wyddoniaeth ddeunydd, hydrodynameg, microbioleg, a pheirianneg strwythurol.
* Mae deunydd yn pennu gwydnwch, hylifoli a sefydlogrwydd cemegol.
* Mae siâp yn pennu arwynebedd, amddiffyniad biofilm, ac ymddygiad hydrolig.
Gyda'i gilydd, maent yn diffinio:
* Effeithlonrwydd triniaeth
* Defnydd o ynni
* Sefydlogrwydd gweithredol
* Cost oes
Nid manylion yn unig yw siâp a deunydd - gwyddor MBBR ydynt.

https://www.biocell-enviro.com/