CCI20130725101

103

6.6. Mieszanie i napowietrzanie bioreaktorów

tłokowego w urządzeniach technicznych, większym wpływem nierównomiemości doprowadzanego ładunku zanieczyszczeń na ich rozkład w reaktorze tłokowym (problem z regulacją ilości tlenu doprowadzanego wzdłuż reaktora) oraz większym wpływem substancji toksycznych, które nie ulegają rozcieńczeniu w reaktorze tłokowym.

W praktyce biologicznego oczyszczania ścieków stosuje się zatem obydwa typy reaktorów, dobierając właściwe rozwiązania do konkretnych warunków i technologii. Stosowanie reaktorów pełnego wymieszania będzie preferowane w przypadku oczyszczania ścieków

0    dużej zmienności składu i stosowania układów technologicznych z rozdzielonymi konstrukcyjnie strefami beztlenowymi, anoksycznymi i tlenowymi, natomiast reaktory tłokowe

1    kaskadowe będą wykorzystywane w przypadku ścieków o bardziej stabilnym składzie, zawierających zanieczyszczenia o różnej podatności na biologiczny rozkład.

6.6. Mieszanie i napowietrzanie bioreaktorów

Bioreaktory, stosowane w procesach oczyszczania ścieków lub stabilizacji osadów ściekowych, wymagają właściwego wymieszania dla zapewnienia kontaktu mikroorganizmów z doprowadzanym substratem. W bioreaktorach, w których prowadzone są procesy aerobowe, konieczne jest dodatkowo intensywne napowietrzanie (natlenianie) zawartości reaktora, które często zapewnia również właściwe warunki mieszania.

6.6.1. Urządzenia do mieszania ścieków

Właściwy przebieg procesów oczyszczania ścieków w reaktorach biochemicznych wymaga odpowiedniego wymieszania ścieków z osadem czynnym. Urządzenia do mieszania mają za zadanie pełnić następujące funkcje:

-    zapewnić szybkie rozproszenie doprowadzanego substratu (w szczególnym przypadku tlenu) w całej objętości reaktora;

-    utrzymać w stałym ruchu zawiesinę osadu czynnego, ułatwiając jej kontakt z substratem;

-    utrzymać w miarę jednorodne warunki hydrodynamiczne w każdym punkcie reaktora.

Z procesem mieszania mamy do czynienia w reaktorach (komorach, strefach) beztlenowych i anoksycznych. W praktyce do mieszania takich reaktorów używane są mieszadła śmigłowe o osi poziomej zatapiane w ściekach wraz z całym układem napędowym.

Ze względu na właściwości hydrodynamiczne mieszadła można podzielić na mieszadła wolnoobrotowe (tzw. mieszacze) o prędkości obrotowej śmigła poniżej 100 obr/min oraz mieszadła wysokoobrotowe (tzw. miksery) o prędkości obrotowej śmigła powyżej 300 obr/min.

Typowe mieszadła wolnoobrotowe mają średnicę śmigła w zakresie 1,5-2,5 m, a jego prędkość obrotowa wynosi zazwyczaj 20-30 obr/min. Przy stosowaniu tych urządzeń przyjmuje się jednostkową moc na mieszanie w granicach 2-7 W/m³ reaktora. Mieszadła wolnoobrotowe mogą pracować w reaktorach o głębokości min. 3 m, przy stężeniu osadu do 3% suchej masy.