Nauka

Biologiczny reaktor na Politechnice Białostockiej

Kolejny sukces białostockich naukowców. Tym razem eksperci z Politechniki Białostockiej opracowali lepszy i szybszy sposób biologicznego oczyszczania ścieków. Pozwoliło im to zebrać około miliona pomiarów. Metodę, którą opracowali zgłosili już do urzędu patentowego.

Projekt białostockich naukowców pt. Analiza wpływu hydrodynamicznych sił ścinających na mechanizm przemian azotu podczas naturalnej granulacji kłaczkowatego osadu czynnego pozyskał grant z Narodowego Centrum Nauki w wysokości ponad 34 tys. złotych.

- Technologia oczyszczania ścieków z wykorzystaniem tlenowego granulowanego osadu czynnego polega na wykorzystaniu konsorcjum mikroorganizmów do biodegradacji szeroko rozumianych związków węgla, form azotu i fosforu. W porównaniu do metod stosowanych do tej pory tlenowe granule osadu czynnego pozwalają na uzyskanie stabilniejszych i lepszych efektów oczyszczania ścieków – podkreśla dr inż. Piotr Ofman.

Nowa, innowacyjna technologia

Technologia białostockich naukowców jest bardzo innowacyjna i opiera się na wykorzystaniu i kontrolowaniu warunków, w których biomasa formuje się w postaci granul, a nie kłaczków. Dzięki temu nie oddziela się zawiesina osadu od cieczy, która jest oczyszczana, co dzieje się właśnie w trakcie kłaczkowatego osadu czynnego.

Taka technologia została wykorzystana w kilkunastu oczyszczalniach na świecie. W Polsce spotkamy się z nią jedynie w oczyszczalni Fregata w Rykach.

Białostockie badania prowadzono w warunkach laboratoryjnych w sekwencyjnym reaktorze biologicznym typu SBR autorskiego projektu Piotra Ofmana:
- Skrót SBR może wydawać się nieco enigmatyczny. Z języka angielskiego oznacza on Sequencing Batch Reactor, czyli sekwencyjny lub porcjowy reaktor biologiczny. Z założenia w pojedynczym cyklu pracy tego reaktora można wydzielić tak zwane fazy procesowe, na które składają się między innymi napełnianie, oczyszczanie ścieków w warunkach beztlenowych i tlenowych, fazę sedymentacji oraz dekantacji. Dzięki temu w pojedynczym urządzeniu można przeprowadzić wszystkie biologiczne procesy oczyszczania ścieków – wyjaśnia naukowiec.

Tego typu właściwości reaktora pozwoliły sterować długościami poszczególnych faz:

- Szczególnie istotna w tym przypadku była długość fazy sedymentacji. Poprzez jej skracanie w pierwszej kolejności uzyskiwaliśmy selekcję grawimetryczną kłaczków osadu czynnego. Powodowało to pozostawienie w reaktorze kłaczków o większym ciężarze właściwym, które wykazują lepsze właściwości sedymentacyjne. To z kolei przyczyniało się do wzrostu oddziaływania hydrodynamicznych sił ścinających i przyspieszenia procesu formowania tlenowych granul osadu czynnego. Dodatkowo możliwość przeprowadzenia procesów beztlenowego i tlenowego oczyszczania ścieków w tym samym reaktorze pozwalała na obserwację przemian związków azotu – podkreśla Ofman.

Prace będą kontynuowane

Efekty prac naukowców z politechniki w przyszłości być może będą wykorzystane na skalę przemysłową:

- Wyniki przeprowadzonych przez nas badań w pierwszej kolejności posłużą do opracowania publikacji naukowej. Natomiast w szerszej perspektywie i przy kontynuacji badań, które tak na dobrą sprawę cały czas są prowadzone, będą one mogły znaleźć zastosowanie również w gałęzi przemysłowej. Mianowicie posłużą nam do lepszego wdrożenia tych wyników na obiektach rzeczywistych. Metodę granulacji kłaczkowatego osadu czynnego zgłosiliśmy też do Urzędu Patentowego – podsumowuje dr inż. Piotr Ofman.

Justyna Fiedoruk
justyna.f@bialystokonline.pl