Optimalizált levegőztetés a pontos szabályozáshoz és a minimalizált energiafogyasztáshoz

Optimalizált levegőztetés a pontos szabályozáshoz és a minimalizált energiafogyasztáshoz. A szennyvízkezelés felelős a világ összes energiafogyasztásának jelentős részéért, és mivel az energia értékes és szűkös erőforrás, ezért a kezelési folyamatok optimalizálására fókuszáló terület. Ennek számos módja van — a régi berendezések új és energiahatékonyabb megoldásokkal való helyettesítésétől egészen a szennyvíz, mint értékes energiaforrás kihasználásáig. A biológiai kezelés során eltávolított szerves vegyületek jelentős mennyiségű kémiai energiát tartalmaznak, amelyek felhasználhatók és felhasználhatók a kezelési folyamatok optimalizálására. A jelenleg rendelkezésre álló tudással és technológiával energiasemleges, vagy akár energiatermelő üzemeket is beállíthatunk.

A levegőztetés fontos része a szennyvízkezelésnek, és ez a szennyvíztisztító telep leg energiafogyasztóbb folyamata. Ennek a folyamatnak az optimalizálása ezért fontos lépés az energiatermelő üzem felé vezető úton.

Mi az a levegőztetés?

A levegőztetés a levegő folyadékhoz vagy anyaghoz való hozzáadásának folyamata. A víz levegőztetése tehát azt jelenti,hogy oxigént adunk hozzá a vízhez, vagy növeljük az oxigén telítettségét. Ezt számos különböző módon lehet megtenni.

A vízlevegőztetés leggyakoribb módszerei a „vízesés“ és a légdiffúziós módszerek. A vízeséses levegőztetők feltörik a vizet permetező fúvókákkal, hogy növeljék az érintkezést és ezáltal javítsák az oxigén elnyelésének képességét. A légdiffúziós aerátorok viszont levegőt pumpálnak a vízbe. Ez apró légbuborékokat hoz létre, amelyek áthaladnak a vízen, és ezáltal megnövelik a víz levegőnek kitett felületét [1].

Biológiai lebomlás

A szennyező anyagok, mint foszfor, nitrogén és szerves vegyületek eltávolításának folyamata a szennyvíztisztító telepeken általában a mechanikai, biológiai és kémiai kezelés lépéseit tartalmazza.

A legtöbb biológiai szennyvíztisztító rendszer magában foglalja a levegőztetést a folyamat részeként. A biológiai kezelés természetben előforduló mikroorganizmusokat használ a szennyvíz szennyezőanyagainak lebontására, és levegő hozzáadásával a vízhez oxigént biztosítanak a szerves anyagok aerob biológiai lebomlásához. A biológiai lebomlás rendkívül lassú folyamat lesz abban az esetben, ha az oxigénszint nem megfelelő. Másrészt a túlzott oxigénszint N₂O-kibocsátáshoz vezethet — ez a gáz sokkal erősebb és sértőbb a környezet számára, mint a CO₂. Ezért fontos a levegőztetés pontos szabályozása [2].

Szervetlen vegyületek eltávolítása

Ezenkívül a szennyvízkezelés során végzett levegőztetést jellemzően a szén-dioxid, az ammónia és a hidrogén-szulfid szintjének csökkentésére, valamint például a vas és a mangán oxidációval történő eltávolítására használják. Annak ellenére, hogy a kénvegyületek nem feltétlenül károsak, a potenciálisan nagyon rossz szag és íz ösztönözheti ezeknek a vegyületeknek a vízből való eltávolítását. A víz telítettsége nitrogénnel és oxigénnel közeledik az egyensúlyhoz a környező légkörrel szinte teljesen eltávolítja a CO2-t, a hidrogén-szulfidot és az ammóniát. A klór mint kémiai fertőtlenítőszer alternatívájaként a levegőztetés hatékonyan eltávolíthatja a kisebb mennyiségű kénvegyületet, és mind a vas, mind a hidrogén-szulfid hatékonyan oxidálható, hogy vasat vassá alakítsanak, és a hidrogén-szulfid atomi kénként csökkentsék. Ezeket a vegyületeket ezután fizikailag kiszűrhetjük a vízből [1].

A pontos szabályozás fontos

A levegőztetés a szennyvíztisztító telepen a leginkább energiaigényes tevékenység, és ez a folyamat általában az üzem teljes energiafogyasztásának legalább 50% -át teszi ki [3].

A magas energiafogyasztás miatt a levegőztetés a szennyvízkezelés egyik legkritikusabb lépésének tekinthető, és egy jól megtervezett levegőztető rendszer közvetlenül befolyásolja mind a hatékonyságot, mind a gazdaságot. A levegőztetési folyamat szabályozása nemcsak csökkenti a szennyvízkezeléshez felhasznált energiát, hanem csökkentheti a CO2 kibocsátását is. Azonban, amint azt már említettük, az energiatakarékossági intézkedések N2O-kibocsátást eredményezhetnek, ha a folyamatot nem megfelelően szabályozzák. Ezért a pontos szabályozás fontos, nem csak a gazdaságosság, hanem a környezet szempontjából is.