MABR-i minevik ja olevik – õõnestage oma ettekujutust õhutamisest 60 aastaga
Alates eelmisest aastast on MABR-tehnoloogia üle reoveepuhastustööstuses rohkem arutanud inimesi. Ma arvan, et Malaisia kliendid on alati tungivalt soovitanud meil alustada MABR-i müüki ja öelnud mulle, et MABR-tehnoloogial, mis on tulevane MBBR-tehnoloogia, on suured väljavaated, nii et selle artikliga saame MABR-i juba eelnevalt mõista.
Alguses polnud MABR-tehnoloogiat veel välja töötatud. Mõned tööstusharu inimesed kuulasid Münchenis IFAT-is Fluence'i MABR-protsessi tutvustamist. Sel ajal kutsuti Fluence'i ka Emefcyks (homonüümne MFC, mis näitab, et sellel ettevõttel on pistmist mikroobsete kütuseelementidega). Sel ajal tundsin, et tehnoloogia on väga võimas, kuid ärilistel põhjustel ei olnud mul võimalust seda tehnoloogiat tutvustada. Nüüd, kui tingimused lubavad, tahaksin tutvustada MABR-i protsessi kahes etapis. Täna räägin esmalt MABRi minevikust ja olevikust.
1. Mis on MABR?
MABR, Membrane Aeration Bioreactor täisnimi, on membraani aeratsiooni bioreaktor. Nagu nimigi ütleb, on see bioloogiline protsess, mis kasutab õhutamiseks membraane, kuid ärge saage minust valesti aru. Niinimetatud membraanaeratsioon ei viita mikropoorsele aeratsioonile; MABR on traditsioonilise aktiivmudaprotsessi täiustatud versioon – see võib põhineda olemasoleval paagi mahul. Teisest küljest saab vähema hapnikuülekande energiakuluga puhastada rohkem reovett.
Kuidas see seda teeb?
Müüja, kes müüb MABR-i protsessi, võib teile öelda: "Meil on isearendatud hingav membraan, mis edastab hapnikku hingavale membraanile kleepunud biokilele. Nagu inimese kops, on ka see hingav membraan."
Ei saanud müügist aru? Vaatame esmalt selle arengulugu.
2. MABRi tärkamisperiood
MABR-protsessi uurimist saab jälgida 1960. aastatest. Kuulsad FJ Ludzack ja Morris Ettinger kasutasid 1960. aastal oksüdeerimiseks hingavat plastkilet. Nad nägid juba plastkilel biokile kasvu.
Millegipärast vaikisid selle valdkonna uuringud ligi 30 aastat. Kuni 1978. aastani reprodutseeriti seotud uuringuid – Lääne-Virginia ülikooli professor Charles Jenkinsi meeskond avaldas ajakirjas Journal of the Environmental Engineering Division artikli pealkirjaga "Puhas hapnikuga fikseeritud kilereaktor". Nad kasutasid katseteks hingavate membraanide ja sünteetiliste kanalisatsioonitorude valmistamiseks teflonkapillaartorusid ning mõju tundus olevat hea – isegi suure orgaanilise koormuse tingimustes oli BHT eemaldamise määr lausa 90%. Kuid nad kutsusid kavandatud reaktorit MABR-iks, vaid aeroobse meedia tilkuva filtriks. Isiklikult arvan, et see tuleneb sellest, et bioloogiline nirisev filter on tuttavam, see oli ju eelmise sajandi esimesel poolel üks levinumaid reoveepuhastusprotsesse.
Miks nad mõtlesid katsetada teflonkapillaaridega? Väidetavalt on see inspireeritud ajakirjas "Science" ilmunud artiklist 1972-Ameerika meditsiiniinimesed kasutavad rakukultuuri in vitro tegemiseks tehiskapillaare. Keerasin originaalteksti üle, põhimõte on tõepoolest väga sarnane. Kas see tähendab, et paljud reoveetööstuse uuendused peavad hoidma bioloogia- ja keemiatööstuse reite?
3. Tee piloottestini
Kuid pärast seda tundus, et MABR-i uuringud jäid jälle kõrvale. Alles 1986. aastal avaldasid Kanada dr Pierre Cté ja mitmed teised kolleegid ajakirjas Journal of Membrane Science järgmise artikli, et MABR-i uurimused olid taas õigel teel.
Dr Pierre Cté ja tema kolleegide 1986. aastal avaldatud artikli algus|Allikas: jstor
Järgnev on tema joonistatud õõneskiudmembraani mooduli skemaatiline diagramm (sel aastal polnud pilti lihtne teha): Kuna hapnik kandus difusiooni teel membraani ühelt küljelt membraani teisele poole, ei tekkinud mullid. genereeritud, nii et need olid Nimetage seda mullivaba õhutamiseks.
Dr. Cté|joonistatud hapnikuülekande skemaatiline diagramm õõneskiudmembraanis Allikas: JSTOR
Kuid hiljem asus kanadalane tegelema olulisemate asjadega – ta läks suurepärasesse firmasse ultrafiltreerimismembraane välja töötama. Selle ettevõtte nimi on ZENON Enviroment. Temast sai ettevõtte CTO 1998. aastal, kuni GE selle hiljem omandas.
Õnneks ei olnud dr Cté ainuke, kes sel ajal selle kraami kallal nokitses, ja Minnesota ülikooli professor Michael Semmens tegeles ka sellega seotud uurimistööga. 1999. aastal avaldas tema töörühm ajakirjas Water Environment Research artikli pealkirjaga "Kõrgtugeva õlletehase reovee proovikäitlus, kasutades membraan-aeratsiooni bioreaktorit". Mõiste MABR on ametlikult kasutusele võetud ja jõudmas piloottesti etappi.
Õnneks ei olnud dr Cté ainuke, kes sel ajal selle kraami kallal nokitses, ja Minnesota ülikooli professor Michael Semmens tegeles ka sellega seotud uurimistööga. 1999. aastal avaldas tema töörühm ajakirjas Water Environment Research artikli pealkirjaga "Kõrgtugeva õlletehase reovee proovikäitlus, kasutades membraan-aeratsiooni bioreaktorit". Mõiste MABR on ametlikult kasutusele võetud ja jõudmas piloottesti etappi.
Semmens meeskonna kirjutatud ülevaade membraanreaktoritest|Kohandatud Wa Village'i taluniku poolt, viide: JSTOR
Samal aastal professor Eoin Casey'Iirimaa Dublini ülikooli meeskond teatas ka membraani hapnikuülekande materjalide uurimise edenemisest rahvusvahelises ajakirjas Biotechnology and Bioengineering ning kasutas ka lühendit MABR. Ainus erinevus on see, et A tähistab siin õhutamist ja mitte õhutamist. Palun mõista erinevust.
