55. SBR – (Sequencing Batch Reactor), Sekwencyjny reaktor porcjowy.

Pod nazwą tą należy rozumieć technologie w których:

• ścieki oczyszcza się biologicznie metodą osadu czynnego,

• procesy jednostkowe biologicznego oczyszczania i sedymentacji zanieczyszczeń zachodzą w jednym zbiorniku – reaktorze,

• poziom zwierciadła ścieków jest zmienny (etap spiętrzania w czasie dopływu, etap obniżania się poziomu w fazie odpływu),

• ścieki oczyszczone odprowadzane są z reaktora w określonej objętości (porcji).

Zasada działania reaktora SBR:

Podział reaktorów SBR:

1. Podział w zależności od rodzaju realizowanych procesów:

- mineralizacja związków organicznych,

- mineralizacja związków organicznych i nitryfikacja azotu

- mineralizacja związków organicznych, nitryfikacja i denitryfikacja azotu,

- mineralizacja związków organicznych, nitryfikacja i denitryfikacja azotu oraz wzmożona biologiczna defosfatacja z udziałem bakterii PAO.

1. Podział w zależności od rodzaju zasilania:

• Zasilane w sposób ciągły – układ z jednym reaktorem (Czas zasilania = czas cyklu)

• Zasilanie porcjowe bez zbiornika retencyjnego – układ wieloreaktorowy

- naprzemienne napełnianie n zbiorników,

- konieczność stosowania co najmniej dwóch zbiorników porcjowych,

• Zasilanie porcjowe ze zbiornika retencyjnego – jednokrotne porcjowe napełniania ze zbiornika uśredniającego.

• Wielokrotne porcjowe napełnianie ze zbiornika uśredniającego.

1. Podział w zależności od rodzaju stosowanej biomasy:

• Klasyczny osad czynny w postaci zawiesiny

• Osad immobilizowany na wypełnieniu

- złoże ruchome,

- złoże stacjonarne.

Charakterystyka ogólna technologii SBR:

Wyróżniamy dwa podstawowe pojęcia charakteryzujące proces:

Cykl - określa przedział czasowy w którym następują kolejno po sobie wszystkie fazy procesu, cykl podzielony jest na serię następujących po sobie faz.

Cykl najprostszego systemu SBR składa się z faz: napełniania

(tF), reakcji (tR), sedymentacji (tS), dekantacji (tD) i okresu

oczekiwania (tO).

tC = tF + tR + tS + tD + tO – całkowity cykl procesu

Faza - to kolejne etapy technologii oczyszczania.

Fazy cyklu SBR

W reaktorze SBR, podobnie jak w metodach przepływowych realizowane jest zintegrowane usuwanie nutrientów. Wymaga to wielokrotnego następstwa faz napełniania i reakcji w jednym cyklu z okresami tlenowymi , beztlenowymi i anoksycznymi.

Pełny proces reakcji (tPR) składa się z fazy aeracji (tA) i fazy mieszania (tM), która może być anoksyczna (tDN) lub anaerobowa (tAN) zależnie od obecności azotanów.

tPR = tAN + tDN + tA

wyprowadzając z pełnego cyklu długość tPR należy odjąć również fazę służącą defosfatacji biologicznej tBio-P.

Ponieważ: tBio-P = tAN stąd, tPR = tDN + Ta

Usuwanie azotu i fosforu w reaktorach SBR

• W systemach SBR z usuwaniem nutrientow proces tPR składa się z fazy:

- Aeracji,

- Mieszania, która może być:

- anoksyczna (obecne azotany),

- anaerobowa (brak azotanów).

• Wyróżnia się dodatkowo:

- napełnianie z mieszaniem lub bez,

- napełniania w warunkach niedotlenionych,

- napełniania tlenowego,

- reakcji z napowietrzaniem lub bez,

- mieszania anoksycznego i beztlenowego

Warianty pracy SBR

Zależnie od sposobu napełniania reaktora ściekami rozróżnia się trzy główne warianty technologii SBR:

• ciągłego doprowadzania ścieków ; czas trwania napełniania równy jest długości cyklu – wariant I,

• okresowego napełniania reaktora, bez wstępnego zbiornika uśredniającego ; wymaga przynajmniej dwóch reaktorów porcjowych – wariant II,

• okresowego napełniania reaktora z zastosowaniem zbiornika uśredniającego – wariant III.

Budowa i wyposażenie reaktorów SBR

• Reaktory SBR nie posiadają specyficznego kształtu, ich głębokość wynosi od 4 do 7 m są zbiornikami betonowymi lub stalowymi wyposażonymi w:

- system napowietrzania

- system mieszania ścieków

- dekantory

- system do odprowadzania ścieków oczyszczonych i osadu nadmiernego