מאיפה כל הבוצה בטיפול בשפכים?

מי שפכים עשירים בחלבון מן החי, בדם, בשומן, בחומצות אמינו ובאוריאה, מהווים מקור תזונתי מצוין לחיידקים הטרוטרופיים. בוצה מקורה בהשפעות המשולבות של שתי פעילויות מיקרוביאליות עיקריות:

1. סינתזה ומטבוליזם: ייצור הבוצה העיקרי לאחר אוורור וחמצן, חיידקים צורכים את החומר האורגני במים, ומחלקים אותו לשני שימושים:

① חלק מחומצן ומתפרק ל-CO₂, מים ואמוניה כדי לספק אנרגיה להישרדות;

② שאר החומרים המזינים משמשים לסינתזה של תאים חיידקיים חדשים. מיקרואורגניזמים מתחלקים ומתרבים ללא הרף, מה שמוביל לעלייה מתמשכת בכמות הכוללת של הבוצה. למי שפכים עם BOD גבוה (ביקוש חמצן ביוכימי) יש קצב ייצור בוצה העולה בהרבה על זה של ביוב ביתי. מקדם קצב הייצור הרגיל Y≈0.6~0.7 ק"ג בוצה יבשה/ק"ג הסרת BOD, כלומר על כל 1 ק"ג של חומר אורגני ביוכימי שפורק, תיווצר 0.6~0.7 ק"ג של בוצה חדשה.

2. נשימה אנדוגנית: כאשר אספקת המזון פוחתת, האוורור מוגזם, או שהבוצה נשארת זמן רב מדי, חיידקים מזדקנים יפרקו את התאים שלהם כדי לקיים חיים, ויפחיתו את כמות הבוצה הכוללת. נוסחה (גידול בוצה נטו): עודף בוצה נטו=גידול מיקרוביאלי חדש - עצמי-פירוק על ידי חיידקים מזדקנים

3. זרימת בוצה בתהליך השלם

3.1. המשקאות המעורבים (שפכים + בוצה שצומחת באופן רציף) ממיכל האוורור זורם באמצעות כוח הכבידה אל מיכל השקיעה המשני, שם משקעים כבידה מפרידים בין הבוצה למים.

3.2. 70%~90% מהבוצה המושקעת בתחתית מיכל השקיעה המשני מוחזרת למיכל האוורור כדי להבטיח ריכוז MLSS יציב ולשמור על יכולת הטיפול.

3.3. יש להסיר את עודפי הבוצה, או הבוצה העודפת, באופן קבוע. אם הבוצה לא תוסר, MLSS ימשיך לעלות, מה שיוביל ל-DO לא מספיק, התנפחות בוצה, שפכים עכורים וסתימת ממברנות חמורה. זהו אחד הגורמים השורשיים של סתימת ממברנה בפרויקט של הלקוח הקודם שלך.

1. בוצה פיסיקוכימית מוקדמת-(חלאת מיכל ציפה/שקיעה + בוצה תחתית): מסכי קצה- קדמיים, מיכלי שוויון ומיכלי ציפה בבתי מטבחיים מיירטים כמויות גדולות של: שאריות בשר, שיער, מוצקים מרחפים בדם, חלבון קולואיד, חלבון קרושה; לאחר הוספת PAC ו-PAM לצקפוכת, נוצרת בוצה פקקולנטית. חלק זה אינו מסווג כבוצה ביולוגית אלא כבוצה פיזיקוכימית, בעלת תכולת מים ותכולת שומן גבוהים יותר. הוא מטופל בנפרד על ידי מכבש פילטר והוא גם מרכיב חשוב בנפח הבוצה הכולל.

2. בוצה אנאורגנית אינרטית: בוצה, שברי עצמות ומשקעי מלח סידן ומגנזיום המוכנסים מרצפת הניקוי של בית המטבחיים אינם יכולים להתפרק על ידי מיקרואורגניזמים. אלה מצטברים בבוצה הפעילה לאורך תקופה ארוכה, וגורמים ל-MLSS מוגבר, לירידה ב-MLVSS ולפעילות ושקיעת בוצה גרועים יותר.

שלוש סיבות מרכזיות:

1. חומר אורגני גבוה-, מתכלה בקלות כמצע: חלבון וחומצות אמינו מנוצלות בקלות על ידי חיידקים הטרוטרופיים, מה שמוביל לחלוקה מהירה של חיידקים, יחס הזנה- ל-מיקרוב גבוה (F/M) וגידול בוצה משתולל.

2. שפע חנקן וזרחן, המאפשר רבייה בלתי מוגבלת של חיידקים: שפכי בית המטבחיים מכילים באופן טבעי שפע של חנקן וזרחן אמוניה, העונים באופן מלא על הצרכים התזונתיים של גידול חיידקים. אין צורך בחומרים מזינים נוספים, והריבוי אינו מוגבל.

3. קוביות חיידקים מצופות-שמן: שמן נדבק לפני השטח של קבוצת הבוצה, ומפריע לנשימה אנדוגנית. חיידקים מתקשים להתפרק-בעצמם, וכתוצאה מכך הצטברות בוצה גוברת.

1. בקרת זמן אחזקת בוצה (SRT): זמן אחזקת בוצה של 8-12 ימים מומלץ לשפכים של בית מטבחיים. זמן החזקת בוצה קצר יותר מביא להפרשת בוצה מוגזמת ואובדן חיידקים; זמן החזקת בוצה ארוך יותר מוביל להצטברות של בוצה מיושנת, שיכולה להתרחב בקלות ולסתום את הממברנה. 2. להאריך כראוי את זמן האוורור כדי לשפר את העיכול האנדוגני. בתנאי שהקולחים עומדים בתקנים, אוורור מוגזם מעט בשלב הסופי מאפשר לעודפי מיקרואורגניזמים להתפרק בעצמם, מה שמפחית את תדירות פריקת הבוצה.

3. ודא הסרת שמן יסודית במהלך הצפת האוויר הקדמי-. שמן הנכנס למיכל הטיפול הביולוגי לא רק מגביר את ייצור הבוצה אלא גם מצפה אלמנטים של ממברנות, גורם מרכזי התורם להבדל בסתימה בין ממברנות חדשות לישנות באתר הלקוח.

4. הפחת את נפח הבוצה לפני הידרוליזה אנאירובית. הוספת מיכל החמצה הידרוליזה כדי לפרק-מולקולות חלבון גדולות מראש יכולה להפחית את ייצור הבוצה העודף הכולל ב-20%-30%.