Τι είναι ένας βιοαντιδραστήρας υγροποιημένου κρεβατιού;

ΑΒιοαντιδραστήρας υγροποιημένου στρώματος (FBBR)είναι ένα προηγμένο αδιάλειπτο δοχείο βιολογικής επεξεργασίας που χρησιμοποιεί ρεύμα υγρού προς τα πάνω για την αναστολή και ακινητοποίηση μικροοργανισμών σε μικρά, σωματιδιακά μέσα μεταφοράς.Ονομαστικά ταξινομημένο ως σύστημα τριών φάσεων (αέριο-ρευστό-σκληρό), το FBBR λειτουργεί αντλώντας υγρό υπόστρωμα προς τα πάνω μέσα από ένα στρώμα μικρών στερεών σωματιδίων, όπως άμμος πυριτίου, ενεργός άνθρακας,ή κατασκευασμένες πορώδεις μήτρες με ταχύτητα επαρκή για να ανυψώσει και να επεκτείνει το στρώμα σε κατάσταση υγρού.

Μόλις η δύναμη ανόδου του υγρού ταιριάζει με το βαρυτικό βάρος των σωματιδίων, το κρεβάτι φτάνει στο σημείοελάχιστη ταχύτητα ρευστότηταςΣε αυτή τη δυναμική, επεκταμένη κατάσταση, τα σωματίδια κινούνται ελεύθερα και ταραγμένα μέσα στην υγρή στήλη.βιοφίλμΑυτή η εξειδικευμένη διάταξη αυξάνει δραματικά τα ποσοστά μεταφοράς μάζας μεταξύ των υγρών θρεπτικών ουσιών και του βιολογικού φιλμ, ενώ εμποδίζει την απομάκρυνση της βιομάζας από το σύστημα.

Το βασικό πλεονέκτημα της μηχανικής ενός FBBR έγκειται στο μοναδικό υδροδυναμικό προφίλ του.και ενδεχόμενη συμπίεση καθώς συσσωρεύεται η βιομάζαΤο υγροποιημένο κρεβάτι παρακάμπτει αυτές τις καταστάσεις αποτυχίας μέσω ελεγχόμενης μηχανικής υγρών:

• Το στάδιο του σταθερού κρεβατιού:Σε χαμηλές ταχύτητες ρευστότητας προς τα πάνω, το υγρό περνά μέσα από τους διαστημικούς χώρους μεταξύ των σωματιδίων φορέα χωρίς να τα μετακινεί.
• Το αρχικό σημείο ρευστότητας:Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα ροής, η πτώση πίεσης στο κρεβάτι αυξάνεται μέχρι να ισούται με το βάρος ανά μονάδα έκτασης των στερεών σωματιδίων.Τα σωματίδια αρχίζουν να αιωρούνται..
• Το στάδιο του επεκταμένου κρεβατιού:Η ενεργή τριβή μεταξύ των στροβιλούμενων, συγκρούσεων σωματιδίων φυσικά απομακρύνει την περίσσεια βιομάζας.διατήρηση της βέλτιστης, λεπτό και πολύ ενεργό στρώμα βιοφίλμ χωρίς μηχανική ξύρισμα.

Η απόδοση ενός βιοαντιδραστήρα υγροποιημένου στρώματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις φυσικές ιδιότητες των στερεών σωματιδίων φορέα.και βιολογική συμβατότητα:

• Άμμος πυριτίου:Επειδή η άμμος έχει σχετικά υψηλή πυκνότητα, απαιτεί υψηλότερες ταχύτητες υγροποίησης, καθιστώντας την ιδανική για εγκαταστάσεις λυμάτων υψηλής απόδοσης.
• Σκόρπος ενεργού άνθρακα (GAC):Παρέχει εξαιρετικά υψηλή ειδική επιφάνεια λόγω της πορώδους δομής του.
• Μηχανικά πλαστικά και κεραμικά:Διαθέτει ακριβή γεωμετρικά σχήματα και βελτιστοποιημένα επιφανειακά φορτία για να επιταχύνει την αρχική αποικιοποίηση των μικροβίων, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις διακυμάνσεις πυκνότητας καθώς το βιοφίλμ πάχυνει.

Για να επιλέξουν την κατάλληλη διαμόρφωση δοχείου, οι μηχανικοί διαδικασίας αξιολογούν πώς το FBBR συγκρίνεται με εναλλακτικά σχέδια συνεχών βιοαντιδραστήρων:

Λόγω των υψηλών όγκων αντίδρασης και του ελάχιστου αποτυπώματός τους, τα δοχεία FBBR καθορίζονται ευρέως σε διάφορους κρίσιμους τομείς:

Η τεράστια επιφάνεια επιτρέπει σε τεράστιους πληθυσμούς βακτηρίων να ευδοκιμούν.διάσπαση της χημικής ζήτησης οξυγόνου (COD) και των ενώσεων αζώτου σε ένα κλάσμα του χώρου που απαιτείται από τις συμβατικές λεκάνες ενεργού ιλύματος.

Όταν είναι διαμορφωμένες ως αναερόβιοι αντιδραστήρες υγροποιημένου στρώματος (AFBR), οι μονάδες αυτές μετατρέπουν βιολογικά απορρίμματα υψηλής αντοχής (από αποστακτήρια, εργοστάσια χαρτοπολτού,ή εργοστάσια μεταποίησης τροφίμων) σε βιοαέριο πλούσιο σε μεθάνιο υπό στενά ελεγχόμενη θερμοκρασία, αναερόβες συνθήκες.

Στην βιοτεχνολογία, τα υγροποιημένα στρώματα χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για τη συνεχή ζύμωση και τις ακινητοποιημένες κυτταρικές καλλιέργειες.όπου τα εύθραυστα κύτταρα είναι προστατευμένα από μηχανικούς τροχούς υψηλής κοπής ενώ επωφελούνται από ταχεία μεταφορά θρεπτικών ουσιών και οξυγόνου.

Όταν καθορίζονται σκάφη FBBR εμπορικής κλάσης, οι ομάδες προμηθειών πρέπει να εφαρμόζουν αυστηρά κριτήρια κατασκευής:

Το κάτω μέρος της στήλης πρέπει να διαθέτει μια υψηλής ακρίβειας πλάκα διανομής ή σύστημα διαφόρων ακροβομβίδων.ή "ζώνες εκτόξευσης" όπου το μέσο εκτοξεύεται από την κορυφή της στήλης.

• Ατσάλι από ανοξείδωτο χάλυβα (SS316L/SS304)Προδιαγράφεται για υγειονομικά φαρμακευτικά προϊόντα, ζύμωση τροφίμων και λεπτές χημικές εργασίες που απαιτούν υψηλά γυαλισμένα, ηλεκτροφωτισμένα εσωτερικά επιθέματα.
• Γυάλινα υδραργυρισμένα σε χάλυβα (GFS) / συνθετικά επικάλυψη:Το GFS προσφέρει την τεράστια δομική αντοχή σε εφελκυσμό των χάλυβα που απαιτούνται για τις τεράστιες κάθετες στήλες,σε συνδυασμό με μια αδρανή γυάλινη επένδυση που αντιστέκεται στην φθορά από την αβραστική άμμο και την επιθετική χημική διάβρωση κατά τη διάρκεια δεκαετιών χρήσης.

Επειδή οι κατακόρυφες στήλες αυτές λειτουργούν υπό συνεχείς υδραυλικές πιέσεις και συσσώρευση αέριας φάσης, πρέπει να σχεδιάζονται, να κατασκευάζονται και να σφραγίζονται σύμφωνα με τις ακόλουθες διατάξεις:Το τμήμα VIII, τμήμα 1 της ASMEή ισοδύναμα περιφερειακά πρότυπα δοχείων υπό πίεση (όπωςΠΕΔήGB/T 150)).

Μήπως σχεδιάζετε μια νέα γραμμή επεξεργασίας λυμάτων υψηλού επιπέδου ή χρειάζεστε βοήθεια για τον υπολογισμό της ελάχιστης ταχύτητας ρευστότητας και των απαιτήσεων άντλησης για μια ακινητοποιημένη συστοιχία μέσων;