ידע בסיסי בתהליך בוצה פעילה

א. מושגי יסוד

תהליך הבוצה המופעלת הוא הטכנולוגיה האירובית לטיפול בשפכים ביולוגיים הנפוצים ביותר.

עיקרון הליבה שלו הוא לנצל בוצה פעילה-בוצה פקקולנטית שנוצרת על ידי הצטברות של מספר רב של מיקרואורגניזמים (חיידקים, פטריות, פרוטוזואה וכו')-כדי לפרק חומרים אורגניים במים בתנאים אירוביים, ובכך לטהר שפכים.

II. עקרונות בסיסיים

1. ספיחה: פני השטח של להקות הבוצה הפעילה סופחים חומר אורגני, קולואידים ומוצקים מרחפים מהשפכים.

2. פירוק חמצוני: בתנאים אירוביים, מיקרואורגניזמים משתמשים בחומר אורגני כמקור תזונה ואנרגיה, ומפרקים אותו לחומרים אנאורגניים יציבים כמו CO₂, H₂O, NH₃ ו-PO₄³⁻.

3. סינתזת תאים: חלק מהחומר האורגני הופך לתאים מיקרוביאליים חדשים, מה שמגדיל את נפח הבוצה.

4. שקיעה והפרדה
תערובת המים-הבוצה המטופלת שוקעת במיכל השקיעה המשני, ומשיגה הפרדת מים- של בוצה. הסופרנטנט נפרק, חלק מהבוצה ממוחזרת, ועודפי בוצה נשפכים.

בקצרה: מיקרואורגניזמים צורכים מזהמים → גדלים → מתיישבים → מים מתבהרים.

III. רכיבים בסיסיים (חמישה רכיבים עיקריים)

1. מיכל אוורור: האתר לתגובה מיקרוביאלית ופירוק של חומר אורגני.

2. מערכת אוורור: מספקת חמצן ומערבבת את הבוצה.

3. מיכל שיקוע משני: מפריד בוצה ומים, ומייצר שפכים מובהרים.

4. מערכת החזרת בוצה: מחזירה בוצה מתחתית מיכל השקיעה המשני למיכל האוורור כדי לשמור על ריכוז חיידקים.

5. מערכת פליטת בוצה עודפת: פולטת עודפי בוצה מיושנת, מבטיחה יציבות המערכת.

IV. אינדיקטורים ליבה

1. MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids)
ריכוז הבוצה הפעילה במיכל האוורור, המשקף את מספר המיקרואורגניזמים.

2. SV (יחס שקיעה של בוצה): יחס הנפח של בוצה לאחר 30 דקות של שקיעה, משמש להערכת ביצועי השקיעה.

3. SVI (מדד נפח בוצה): קובע אם הבוצה מגושמת, רופפת או שקיעה לקויה.

4. DO (חמצן מומס): נשלט בדרך כלל בסביבות 2 מ"ג/ליטר כדי להבטיח תגובה אירובית.

5. זמן אחזקת בוצה (SRT): זמן השהייה הממוצע של מיקרואורגניזמים במערכת, המשפיע על יעילות הטיפול וייצור הבוצה.

V. תהליך טיפוסי

מי שפכים ← מסך בר ← חדר חצץ ← מיכל איוורור (איורור) ← מיכל שיקוע משני

↓ בוצת מיכל שיקוע משני: חלק ממנה מוחזר למיכל האוורור וחלקו נשפך כבוצה עודפת.

VI. יתרונות וחסרונות

יתרונות

• יעילות טיפול גבוהה, הסרה מעולה של COD, BOD, ו-SS

• תפעול בוגר, ישימות רחבה (ביוב עירוני, שפכים תעשייתיים)

• טביעת רגל קטנה יחסית, איכות קולחים יציבה

חסרונות

• צריכת אנרגיה גבוהה (צריכת חשמל לאוורור)

• דרישות ניהול גבוהות, נוטה להתנפח בוצה, להקציף ולרחף

• יצירת בוצה עודפת הדורשת טיפול נוסף

VII. היקף ישים

• ביוב ביתי עירוני

• שפכים תעשייתיים עם מתכלות ביולוגית טובה (מזון, חליטה, הדפסה וצביעה, כימיקלים וכו')