სად მიდის გამწმენდი ნაგებობის ელექტროენერგია: აერაცია და მისი წილის შემცირების გზები

ბიოლოგიური გაწმენდის სადგურზე ყველაზე მეტ ელექტროენერგიას მოიხმარს არა ტუმბოები და არა ნალექის გაუწყლოება, არამედ აეროტენკის ჰაერსაბერები. ჩვეულებრივ აერაციაზე სადგურის მთელი ანგარიშის ნახევრიდან სამ მეოთხედამდე მოდის. ვნახოთ, რისგან შედგება ეს წილი, სად იხარჯება ჰაერი ტყუილად და რომელი ზომები იძლევა დაზოგვას გაწმენდის ხარისხის დაზიანების გარეშე.

რატომ სჭირდება აეროტენკს ამდენი ჰაერი

აქტიური ლამი მიკროორგანიზმების ერთობლიობაა, რომელიც ჩამდინარე წყლის დამაბინძურებლებს ჟანგბადით აჟანგავს. ჟანგბადი ორ პროცესს სჭირდება. პირველი — ორგანიკის დაჟანგვა: რამდენიც მოდის ჩამდინარე წყალთან ერთად, იმდენი ჟანგბადი იქნება საჭირო. მეორე — ნიტრიფიკაცია, ამონიუმის აზოტის ნიტრატებად გარდაქმნა. ის განსაკუთრებით მომთხოვნია: ერთი გრამი ამონიუმის აზოტის დაჟანგვაზე დაახლოებით 4,6 გრამი ჟანგბადი იხარჯება.

ჟანგბადი წყალში უნდა გაიხსნას, ის კი ცუდად იხსნება. ჰაერსაბერი ჰაერს აეროტენკის ფსკერზე აწვდის, ბუშტები მაღლა ადის და ასვლის დროს ჟანგბადის ნაწილი წყალში გადადის. დანარჩენი ატმოსფეროში მიდის. გადასული ჟანგბადის წილი — გადაცემის ეფექტიანობა — განსაზღვრავს, რამდენი ჰაერი და, შესაბამისად, ელექტროენერგია სჭირდება ჟანგბადის თითოეულ კილოგრამს, რომელსაც ლამი მოიხმარს.

ჰაერი აეროტენკში მეორე სამუშაოსაც ასრულებს — არევას. ის ლამის ფანტელებს შეწონილ მდგომარეობაში ინარჩუნებს და ფსკერზე დალექვის საშუალებას არ აძლევს. ამ ორ ამოცანას ჰაერის სხვადასხვა რაოდენობა სჭირდება და დაზოგვის ხერხების მნიშვნელოვანი ნაწილი სწორედ ამ განსხვავებაზეა აგებული.

რატომ არის წვრილი ბუშტი მსხვილზე მომგებიანი

ჟანგბადის გადაცემის ეფექტიანობა დამოკიდებულია ჰაერისა და წყლის კონტაქტის ფართობზე და კონტაქტის დროზე. წვრილი ბუშტი მოცულობის ერთეულზე დიდ ზედაპირს იძლევა და უფრო ნელა ადის. ამიტომ წვრილბუშტოვანი აერაცია მემბრანული დისპერგატორებით ჰაერის იმავე კუბურ მეტრზე ორ-სამჯერ მეტ ჟანგბადს გადასცემს, ვიდრე მსხვილბუშტოვანი პერფორირებული მილებით. მეორე ფაქტორი სიღრმეა: რაც უფრო ღრმად არის დაყენებული აერატორები, მით უფრო დიდხანს რჩება ბუშტი წყალში და მით მაღალია გადაცემა, მაგრამ ასევე წნევაც, რომელიც ჰაერსაბერმა უნდა განავითაროს.

წვრილ ბუშტს თავისი შენიშვნები აქვს. მისი ეფექტიანობა რეალურ ჩამდინარე წყალში შესამჩნევად დაბალია, ვიდრე სუფთა წყალში: ჩამდინარე წყალში ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები გადაცემას უშლის ხელს, და გაანგარიშებებში ამას შესწორების კოეფიციენტით ითვალისწინებენ, რომელიც წვრილბუშტოვანი სისტემებისთვის ხშირად 0,4–0,7 ფარგლებშია. გარდა ამისა, დისპერგატორების მემბრანები დროთა განმავლობაში იბინძურება და ელასტიურობას კარგავს. გადაცემა ეცემა, ჰაერსადენში წნევა კი იზრდება — სადგური იმავე შედეგში მეტს იხდის და გარედან ეს არ ჩანს.

ცალკე მიმართულებაა უბუშტო აერაცია, რომლის დროსაც ჟანგბადი ბიოაპკს გაზგამტარი მემბრანის კედლის გავლით აღწევს და ატმოსფეროში თითქმის არ იკარგება. ასეთი მიდგომა უდევს საფუძვლად, მაგალითად, შემუშავებას SOLVIA CryoMABR.

სად იხარჯება ჰაერი ტყუილად

მოქმედ სადგურებზე ჰაერის ზედმეტი ხარჯი თითქმის ყოველთვის ერთი და იმავე მიზეზებისგან შედგება:

✓ჰაერსაბერი მთელი დღე-ღამე მუდმივი მიწოდებით მუშაობს, თუმცა ღამით დატვირთვა დღისაზე რამდენჯერმე დაბალია.
✓გახსნილი ჟანგბადის მოცემულობა დიდი მარაგით არის არჩეული „ყოველი შემთხვევისთვის“.
✓მიწოდებას ურდულების მიხურვით არეგულირებენ და არა ბრუნვის სიხშირით: ჰაერსაბერი ენერგიას საკუთარი არმატურის წინაღობის დაძლევაზე ხარჯავს.
✓აერატორები დაბინძურებული ან ნაწილობრივ დაზიანებულია: წნევა იზრდება, გადაცემა ეცემა.
✓ჰაერი აეროტენკის დერეფნებში არათანაბრად არის განაწილებული: დასაწყისში ჟანგბადის ნაკლებობა, ბოლოს — სიჭარბე.
✓მიწოდება ჟანგბადზეა გათვლილი, არევა კი „მარაგით“ არის უზრუნველყოფილი, ან პირიქით.

ჟანგბადის მოცემულობა: პატარა ციფრი დიდი ფასით

გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაციას აეროტენკში ჩვეულებრივ 1,5–2 მგ/ლ ფარგლებში ინარჩუნებენ. მისი უფრო მაღლა შენარჩუნება საიმედოდ გვეჩვენება, მაგრამ ძვირია და მიზეზი გადაცემის ფიზიკაშია. ჟანგბადი წყალში მით უფრო სწრაფად გადადის, რაც მეტია სხვაობა გაჯერების კონცენტრაციასა და ფაქტობრივ კონცენტრაციას შორის. დაახლოებით 9 მგ/ლ გაჯერების დროს მოცემულობის 2-დან 3 მგ/ლ-მდე აწევა ამ სხვაობას 7-დან 6 მგ/ლ-მდე ამცირებს და ჟანგბადის იმავე რაოდენობის გადასაცემად ჰაერი დაახლოებით 15–20 %-ით მეტი დასჭირდება. გაწმენდის ხარისხი ამით არ უმჯობესდება: ლამი ჟანგბადს ჭარბად იღებს.

საპირისპირო შეცდომაც გვხვდება. ზედმეტად დაბალი მოცემულობა აეროტენკის შესასვლელზე, სადაც დატვირთვა მაქსიმალურია, ნიტრიფიკაციას ანელებს და შეიძლება ძაფისებრი ბაქტერიების ზრდა გამოიწვიოს, რომლებიც მეორად სალექარში ლამის დალექვას აუარესებს.

ზომები, რომლებიც დაზოგვას იძლევა

მართვა გახსნილი ჟანგბადით. ჟანგბადის სენსორები აეროტენკში და რეგულატორი, რომელიც ჰაერის მიწოდებას ფაქტობრივ მოთხოვნილებას უსადაგებს. ეს საბაზისო ზომაა, მის გარეშე დანარჩენები არ მუშაობს.

ჰაერსაბერების სიხშირული რეგულირება. მიწოდება ბრუნვის სიხშირით იცვლება და არა ურდულით. კარგად ავსებს მას „ყველაზე ღია ურდულის“ ლოგიკა: სისტემა კოლექტორში წნევას იმ მინიმუმზე ინარჩუნებს, რომლის დროსაც ყველაზე დატვირთული განშტოება ჯერ კიდევ იღებს თავის ჰაერს.

მართვა ამონიუმით. ამონიუმის აზოტის სენსორი აეროტენკის გამოსავალზე ჟანგბადის მოცემულობას ადგენს: თუ ამონიუმი უკვე დაჟანგულია, ჟანგბადის მოცემულობას ამცირებენ. ზომა განსაკუთრებით სასარგებლოა ცვალებადი დატვირთვის დროს — სასტუმროებში, კურორტებზე, ცვლური გრაფიკის მქონე საწარმოებში.

ჟანგბადისა და არევის გამიჯვნა. როცა მიწოდებას ლამის მოთხოვნილებამდე ამცირებენ, ღამით ჰაერი არევისთვის შეიძლება არ იყოს საკმარისი და ლამი დალექვას დაიწყებს. გადაწყვეტაა არევის ცალკე კონტური, რომელიც მხოლოდ მაშინ ირთვება, როცა ამისთვის ჟანგბადის ჰაერი ცოტაა. ამ პრინციპზეა აგებული მართვის სისტემა SmartAeration.

დენიტრიფიკაცია. თუ სქემაში უჟანგბადო ზონაა, მასში ბაქტერიები ორგანიკის დასაჟანგად ნიტრატების ჟანგბადს იყენებენ. აღდგენილი ნიტრატული აზოტის თითოეულ გრამზე დაახლოებით 2,9 გრამი ჟანგბადი პროცესს უბრუნდება და ორგანიკის შესაბამისი ნაწილის ჰაერით დაჟანგვა აღარ არის საჭირო.

აერატორების მომსახურება. ჰაერსადენში წნევის რეგულარული კონტროლი და დისპერგატორების მემბრანების გეგმური გამორეცხვა ან შეცვლა. იმავე მიწოდებისას წნევის ზრდა დაბინძურების ყველაზე ადრეული ნიშანია.

შემდეგი ნაბიჯები

თუ ბიოლოგიურ სადგურზე ხართ პასუხისმგებელი და გსურთ გაიგოთ, რამდენს ზედმეტად იხდის ის ჰაერში, შეაგროვეთ მონაცემები ენერგეტიკული შემოწმებისთვის: შემოდინებისა და ორგანიკითა და აზოტით დატვირთვის დღე-ღამური გრაფიკი, ჰაერსაბერების მიერ ელექტროენერგიის მოხმარება, ჰაერის ხარჯი და წნევა კოლექტორში, გახსნილი ჟანგბადის სენსორების ჩვენებები აეროტენკის დერეფნების მიხედვით, თუ ისინი არსებობს, აერატორების ტიპი და ასაკი. ცალკე აღნიშნეთ, როგორ რეგულირდება მიწოდება ახლა — ურდულით, ტაიმერით თუ საერთოდ არ რეგულირდება.

ეს მონაცემები აჩვენებს, რა აკლია სადგურს: მართვა, ჰაერის განაწილება თუ თავად ჟანგბადის გადაცემა. მიწოდების მართვისა და კონტურების გამიჯვნისთვის განკუთვნილია შემუშავება SmartAeration, ჟანგბადის დანაკარგების შესამცირებლად — მემბრანული უბუშტო აერაცია. დანარჩენი საფეხურების აღჭურვილობა — ფლოტაციიდან ნალექის გაუწყლოებამდე — თავმოყრილია ჩამდინარე წყლების სამრეწველო გაწმენდის განყოფილებაში.