9487209311

INŻYNIERIA EKOLOGICZNA NR 14

przypada na wprowadzenie tlenu do wody, ale również azot i inne gazy obecne w powietrzu zmniejszają rozpuszczanie się tlenu w wodzie. Częściowo właśnie dlatego mówi się, że proces napowietrzania nie jest efektywny pod względem ilości rozpuszczonego tlenu i szybkości jego rozpuszczania, co ogranicza możliwości przepompowywania tlenu zawartego w powietrzu do fazy wodnej.

Pozostałe czynniki obniżające tempo rozpuszczania tlenu w wodzie to:

• podwyższona temperatura powietrza i wody,

• nadmierne zużycie urządzeń napowietrzających [4],

• niski współczynnik porównawczy a (określany jako ilość tlenu rozpuszczonego w ściekach w porównaniu z wodą czystą).

Co więc można zrobić, gdy system napowietrzania osiągnie swoją naturalną granicę wydajności?

Tlen dodatkowy

Przez wiele lat tlen o wysokiej czystości uważano za doskonale uzupełnienie w przypadku oczyszczalni ścieków mających kłopoty z niewystarczającą wydajnością systemów napowietrzających. Dziś liczne instalacje biologiczne z powodzeniem używają tlenu dodatkowego pochodzącego ze zbiorników z ciekłym tlenem umieszczanych na terenie oczyszczalni, z których gaz trafia do instalacji napowietrzającej za pomocą odpowiednich urządzeń do jego przesyłania i rozpuszczania [1].

Sam pomysł produkowania tlenu na terenie oczyszczalni w celu wykorzystania go do napowietrzania zbiorników uzdatniania biologicznego nie jest niczym nowym. Istnieją ogromne instalacje, w których do tych celów od dawna i ze znacznym powodzeniem używa się generatorów opartych na adsorpcji zmiennociśnieniowej (tzw. PSA -Pressure Swing Adsorption), zmiennopróżniowej (VSA - Vacuum Swing Adsorption), a nawet kriogenicznych instalacji do separacji składników powietrza (ASU - Air Sepa-ration Units). Jednak ich zastosowanie jest możliwe jedynie w większych instalacjach (zapotrzebowanie na tlen na poziomie >10 ton dziennie), w których istnieją ściśle określone wymagania procesowe odnośnie dostaw tlenu. W przypadku wielkich oczyszczalni przemysłowych zastosowanie tego rodzaju systemów nie zależy bowiem tak bardzo od opłacalności całego procesu jak od jego niezawodności i pewności działania.

Czy jednak istnieje sposób uzyskania korzyści związanych ze stosowaniem tlenu dodatkowego przy jednoczesnym zachowaniu kosztów ponoszonych przy zwykłym napowietrzaniu atmosferycznym zarówno w mniejszych oczyszczalniach komunalnych oraz przemysłowych jak i w instalacjach działających na wielką skalę? Odpowiedź kryje się w znalezieniu sprytnego połączenia nowej technologii adsorpcji zmiennopróżniowej opartej na pojedynczym złożu filtracyjnym z oszczędnymi urządzeniami mieszającymi, które zajęłyby się jednocześnie mieszaniem wody i rozpuszczaniem tlenu. Rozwiązanie to dotyczy jednak przedsięwzięć na mniejszą skalę (możliwość otrzymania 200-900 kg tlenu dziennie w każdym urządzeniu). Nowa instalacja bazująca na właśnie takim połączeniu to system OXY-DEP® VSA firmy Air Products.