חלק מהחברות מוסיפות מקורות פחמן לתהליכי הטיפול בשפכים שלהן. למה להוסיף מקורות פחמן? למה לא להשתמש בהם?

ישנם סוגים שונים של מקורות פחמן. חשוב לבחור אחד שמתאים לתהליך הספציפי שלך. אל תוסיף אותם באופן אקראי. בחירת מקור הפחמן הנכון תחסוך לך צרות מאוחר יותר.

א. למה להוסיף מקורות פחמן?

טיפול בשפכים מסתמך על מיקרואורגניזמים כדי לבזות מזהמים, במיוחד בדניטריפיקציה ובהרחקת זרחן. מיקרואורגניזמים חייבים לצרוך פחמן אורגני (COD/BOD) כדי לתפקד.

במילים פשוטות: מקור פחמן="מזון" למיקרואורגניזמים.

1. דניטריפיקציה (הסיבה העיקרית)
חנקן חנקתי (סה"כ חנקן) בשפכים צריך להיות מומר לגז חנקן על ידי חיידקים דניטריפיים כדי לברוח.

חיידקים אלו חייבים לצרוך פחמן אורגני. פחמן לא מספיק בנחל יוביל לעודף חנקן כולל.

2. סילוק זרחן ביולוגי
חיידקי זרחן מצטברים דורשים מקורות פחמן לשחרור זרחן בשלב האנאירובי. פחמן לא מספק גורם להסרת זרחן לקויה ולעודף זרחן כולל.

3. שמירה על פעילות המערכת הביולוגית
חומר אורגני לא מספיק מושפע (למשל, שפכים עירוניים, מים מטופלים תעשייתיים, מיכלי טיפול ביולוגי שלאחר-טיפול) מוביל למיקרואורגניזמים מורעבים, בוצה רופפת, שקיעה לקויה ויכולת טיפול מופחתת.

II. מתי יש צורך בתוספת מקור פחמן?

בדרך כלל יש צורך בתוספת פחמן אם מתקיימים אחד מהתנאים הבאים:

1. יחס C/N בהשפעה נמוכה (פחמן נמוך, גבוה חנקן), הנראה בדרך כלל בשפכים כימיים, בשפכי תשטוף של מטמנות, בשפכי בית מטבחיים/חיות ובשפכים עירוניים בריכוז נמוך-.

2. חריגה מתמשכת של תקנים לסך חנקן וסך זרחן בשפכים.

3. DO גבוה מדי במיכל הטיפול הביולוגי, בוצה לבנבנה, יחס שקיעה נמוך וביומסה מיקרוביאלית נמוכה.

4. תהליכים: תהליכי דניטריפיקציה לאחר-טיפול כגון AO, A²/O, MBR, מסנני דניטריפיקציה ומסנני מיטה עמוקה-.

מקורות פחמן נפוצים: נתרן אצטט, גלוקוז, מתנול, מקורות פחמן מרוכבים, אתנול תעשייתי וכו'.

III. כיצד להשיג סילוק מקור פחמן ללא מקורות פחמן חיצוניים

גישה: נצל את מקורות הפחמן הקיימים במערכת, או השלמת פחמן מקורי, כדי להחליף מקורות פחמן שנרכשו.

1. תעדוף שימוש במקורות פחמן במי שפכים (העלות-הכי יעילה)

• מטב את הפצת ההשפעה: תעדוף הזנת שפכים מרוכזים-ב-COD גבוה (תרכיז ייצור, ניקוי שפכים ושפכי ביוב) לאזור האנאירובי/אנוקסי לצורך דניטריפיקציה והסרת זרחן.

• קיצור שמירה אירובית: הימנע מדלדול כל הפחמן האורגני באזור האירובי; לשמור מעט פחמן לדניטריפיקציה באזור האנוקסי.

• צמצם את אוורור הקצה הקדמי-: שמור חמצן מומס (DO) במיכל האירובי מתחת לרמה גבוהה (בקרה של 1-2 מ"ג/ליטר) כדי למנוע ממקור הפחמן להתחמצן ולצרוך שלא לצורך.

2. בוצה/כניסה-שימוש חוזר במקור פחמן במערכת (פתרון מיינסטרים)

• הידרוליזה והחמצה של בוצה: הכנס עודפי בוצה ובוצה ראשונית למיכל הידרוליזה כדי לפרק את הדפנות ולשחרר חומצות שומן נדיפות (VFAs), שהן פחמן אנדוגני באיכות גבוהה- ומוחזרות לאחר מכן לאזור האנוקסי.

• החזרת בוצת שיקוע ראשונית: הבוצה ממיכל השקיעה הראשוני מכילה כמות גדולה של פחמן מים גולמי ומוחזרת לאזור האנאירובי/אנוקסי במעלה הזרם.

• שיפור יעילות מיכל החמצת הידרוליזה: הידרוליזה משופרת מפרקת מולקולות אורגניות גדולות למולקולות פחמן קטנות יותר וזמינות.

3. שינוי תהליך (טיפול במחסור בפחמן במקורו)

• התאמת אזורי תהליך: ודא שהאזור האנוקסי קודם לאזור האירובי (AO/A²/O סטנדרטי), תוך מתן עדיפות לפחמן לדניטריפיקציה.

• ביטול אוורור מופרז-למניעת ריקון מקור הפחמן במעלה הזרם.

• שפכים-חנקן גבוהים,-נמוכים בפחמן: הוסף קדם--דניטריפיקציה כדי למקסם את הניצול של פחמן מים גולמיים.

4. הצגת פחמן מקורי זול (לא כולל מקורות פחמן מסחריים שנרכשו)

שימוש בפסולת מפעל-כתחליף למקורות פחמן מסחריים: השתמש רק במשאבים המתאימים לצרכים הספציפיים שלך; הימנע משימוש חסר הבחנה וערוך תמיד ניסויים-בקנה מידה קטן לפני השימוש במשאבים הזמינים.

• שפכים אורגניים בריכוז- גבוה מהמפעל, כגון פסולת מטבח, שאריות קליפות פירות, גרגירי מזקקה, שפכים עמילן, ופסולת נוזל לעיבוד פירות וירקות.

• שפכים מניקוי צמחים, שטיפת רצפות ופסולת נוזלים על בסיס סירופ/עמילן-.

אלו נחשבים לניצול פסולת ולא "תוספת של מקורות פחמן מסחריים".

5. בקרה מעודנת של פרמטרים תפעוליים

• שליטה על יחס ההחזרה: ניהול נכון של החזרת משקאות הניטריפיקציה והחזרת הבוצה כדי להבטיח מגע מספק בין פחמן לחנקן.

• שליטה ב-MLSS (ריכוז בוצת ליים מעורב): התאם את נפח הבוצה לטעינה; הימנעו מהגדלת הריכוז בצורה עיוורת כדי להתחרות על פחמן.

• ניהול פליטת בוצה: הימנע מהפרשת בוצה מוגזמת ממערכת הסרת הזרחן כדי להבטיח חילוף חומרים תקין של חיידקים שצוברים פוליפוספטים-.

הוספת פחמן=אין מספיק פחמן אורגני במים גולמיים; למיקרואורגניזמים חסר מזון, מה שמפריע לסילוק חנקן וזרחן.

כדי להימנע מהוספת מקורות פחמן חיצוניים: תעדוף הפחתת פסולת (מזעור פסולת פחמן) + פוטנציאל הברז (שימוש חוזר בבוצה/תרכיז) + התאמות תהליכים, תוך שימוש במקור הפחמן של המערכת עצמה כגיבוי.