MBBR haigla heitvee süsiniku jalajälg: 0,50 kg CO2-ekv/m3, 66% madalam kui MBR (Yichangi juhtumiuuring)

Haigla reovee puhastamine on veetehnikas üks nõudlikumaid töid. Lisaks tavapärastele saasteainetele kannab voog patogeene, antibiootikume, desinfitseerivaid kõrvalsaadusi ja farmaatsiajääke, mis viivad heitepiirangud nende kõige rangema tasemeni. Nende piirangute järgimine on siiani kandnud traditsiooniliselt rasket keskkonnahinda -. See Hiinas Yichangis asuvas 3A klassi haiglas tehtud tegeliku maailma uuring- näitab, et A/O-MBBR-süsteem katkestab kaubanduse-: süsiniku intensiivsus on vaid0,50 kg CO2-ekv/m³, umbkaudu66% madalamkui samaväärsed membraani bioreaktori (MBR) süsteemid, mis puhastavad sama reovett.

Miks on haiglate heitvesi süsinikuprobleemiks?

Haigla reovesi erineb põhimõtteliselt olmereoveest. See ühendab suure orgaanilise koormuse bioloogiliselt aktiivsete ühenditega, mis tuleb enne väljalaskmist hävitada. Kõige rangemad standardid ei jäta töötlejatele vigade võimalust, mis on ajalooliselt tõuganud disainereid energia{2}}näljaste ja keemia{3}}mahukate protsesside poole. Tulemus: töötlemine ise muutus oluliseks kasvuhoonegaaside (KHG) heite allikaks.

Selle uuringu ülevaade on seeprotsessi valik, mitte ainult töötlemine, määrab süsiniku tulemuse. Kvantifitseerides iga heiteallika kogu kasutusaasta jooksul - elektrit, protsessi metaani (CH₄), dilämmastikoksiidi (N₂O), kemikaale ja muda transporti -, järgib analüüs IPCC 2019. aasta suuniseid ja koostab täieliku auditeeritava süsiniku reskontori. Numbrid näitavad täpselt, kus heitkogused peidavad end ja millised hoovad annavad suurimat vähendamist.

Uuritav tehas ja protsess

A/O-MBBR konfiguratsioon 1200 m³/d haiglajaamas

Puhastusjaam võeti kasutusele 2020. aastal projekteerimisvõimsusega1,200 m³/d. Selle protsessijaam on kompaktne ja vastupidav: anoksiline paak, millele järgneb aeroobne/MBBR-paak, sekundaarne selgitaja ja lõplik desinfitseerimine. Liikuva kihiga biokilereaktor pakib suure tihedusega biokile kandjaid aeroobsesse tsooni, nii et süsteem säilitab suure aktiivse biomassi väikese jalajälje piires -, mis on kriitiline eelis haiglalinnakutes, kus maad napib.

Tabel 1 võtab kokku 2023. aasta tegevusandmed, mis toidavad süsiniku arvestust. Pange tähele lämmastiku toimivust: sissevoolu TN 55 mg/l väheneb vaid 15 mg/l-ni, samas kui CODCr langeb 420-lt 38 mg/L-le -, mis näitab, et protsess tagab stabiilse ja nõuetele vastava ravi terve aasta jooksul.

Selle tabeli kõige silmatorkavam näitaja on ühiku energiatarve0,70 kWh/m³. Kuna biokilekandjad asendavad osa hõljuvast biomassist, ei pea aeratsioonisüsteem hoidma tohutut-segatud vedelikku ja puudub membraanipuhastusaeratsioon. See üks disainivalik lainetab läbi kogu süsiniku tasakaalu.

Süsinikuarvestuse tulemused

Aastane heitkogus kokku: 182,15 t CO2-ekv

Tabelis 2 on kasvuhoonegaaside loend jaotatud allika ja ulatuse järgi. Süsiniku intensiivsus töötab välja0,50 kg CO2-ekv/m³- näitaja, mis on võrreldav tavapärase olmereoveepuhastusega, mis on märkimisväärne, arvestades toitevoo palju ohtlikumat olemust.

Allolev kompositsioonitabel muudab loo visuaalseks: domineerib üks allikas ja allikaoperaatorid saavad tegelikult juhtida.

Inventuuri peamised leiud

1. Elekter domineerib 79,85%

Kell0,70 kWh/m³, on süsteemi üksuse võimsus märgatavalt väiksem kui membraansüsteemidel, mis peavad kulutama lisaenergiat membraani puhastamiseks aereerimiseks. See heitkoguste kontsentratsioon ühes, hästi-arusaadavas kategoorias tähendab, et aeratsiooni tõhususe parandamine ründab otse suurimat allikat - iga säästetud kilovatt-tund annab kohese ja mõõdetava süsinikdioksiidi kasu.

2. Otsesed kasvuhoonegaaside heitkogused on suuruselt teisel kohal-18,27%

Protsess CH₄ (12,45%) ja N₂O (5,82%) kannavad suurt globaalset soojenemist põhjustavat potentsiaali - N₂O on ligikaudu 273 korda suurem CO₂ 100 aasta jooksul. Need tekivad bioloogilise protsessi enda sees. See leid on rakendatav: protsessi optimeerimine, mis tasakaalustab lahustunud hapniku ja retsirkulatsiooni kiirust, võib samaaegselt parandada lämmastiku eemaldamist ja pärssida N2O teket, vähendades nii saasteainete koormust kui ka süsiniku jalajälge.

3. Keemiline süsiniku jalajälg on nullilähedane-0,71%

Süsteem kasutab desinfitseerimiseks ainult naatriumhüpokloriti ja koagulatsiooniks PAC-d. Seal onpuudub vajadus membraanide puhastamise kemikaalide järeleüldse - biokile kandjate loomupärane eelis membraanide ees. See muudab keemilise süsiniku jalajälje läbi11 korda madalamkui samaväärne MBR-süsteem.

4. Muda kõrvaldamine on väike, 1,17%

Põletamisele saadetud märg muda moodustab ainult 1,17% kogu süsinikust. MBBR-süsteemide madal muda saagis, mis on tingitud aeglaselt -kasvavast biokile fraktsioonist, hoiab allavoolu käitlemiskulud ja heitkogused piiratud.

MBBR vs MBR: 66% süsinikueelis

Kõige kaalukamad tõendid pärinevad otsesest võrdlusest. Hiljutine MBR haiglasüsteemide uuring (He Junqing et al.) teatas võrreldavate seadmete süsinikuintensiivsusest ja erinevus on dramaatiline:

Kaks mehhanismi selgitavad eelist. Esiteks,energiatõhusus: 0,70 versus 0,93 kWh/m³ väldib MBBR suure-intensiivsusega membraanipuhastusaeratsiooni, ilma milleta MBR-süsteemid elada ei saa. Teisekskeemiline kõrvaldamine: membraanid nõuavad perioodilist keemilist puhastust koos sellega kaasnevate-süsiniku- ja transpordijälgedega, samas kui MBBR-i puhul pole membraanipuhastust vaja. Mõlemad tegurid vähendavad süsinikku 66%.

Teed süsinikdioksiidi edasiseks vähendamiseks

Süsinikreskontra näitab ka teed edasi. Kolm uuendust võivad süsteemi veelgi madalamale lükata:

Aeratsiooni uuendused.Rootsi puhurite asendamine magnetilise levitatsiooniga puhuritega koos lahustunud hapniku (DO) tagasiside juhtimisega võib vähendada suurimat heitkoguste kategooriat selle allikas, sobitades aeratsiooni pakkumise reaalajas-nõudlusega.

Protsessi optimeerimine.DO seadeväärtuste ja retsirkulatsiooni suhtarvude peenhäälestus- pärsib N₂O teket, vähendades otseselt selle tugeva kasvuhoonegaasi osakaalu 5,82%.

Taastuvenergia.Katuse päikeseenergia katvus vaid 10% nõudlusest väheneks ligikaudu14,5 t CO₂/aastas- atraktiivne ja nähtav samm-null-haiglalinnaku suunas.

Võtmed kaasavõtmiseks

MBBR on tõeliselt madala{0}}süsihappegaasiheitega lahendus haiglareovee kohaletoimetamiseks0,50 kg CO2-ekv/m³- on võrreldav tavapärase munitsipaalraviga, vaatamata palju ohtlikumale toitevoogule.

The66% süsinikueelis MBR-i eeson ajendatud membraanikemikaalide kõrvaldamisest ja väiksemast energiavajadusest, mitte aga ravi tulemuslikkuse ohverdamisest.

Elekter on 79,85% juures domineeriv hoob, seega on aeratsiooni efektiivsuse parandamisel otsene ja kvantifitseeritud mõju.

Peaaegu -null keemiline süsinikujalajälg (0,71%) on eristav, raskesti-to{3}}korduv eelis.

Otsesed kasvuhoonegaaside heitkogused (18,27%) väärivad protsessi kavandamisel selgesõnalist tähelepanu, kuna need reageerivad operatiivsele häälestamisele kõige paremini.

Järeldus

See tegelik{0}}juhtum näitab, et MBBR suudab puhastada rasket haiglareovett, säilitades samas süsiniku jalajälje66% madalam kui samaväärsed MBR süsteemid. Madalama energiatarbimise, nullmembraanikemikaalide ja tugeva puhastustulemuse kombinatsioon muudab MBBR-i meditsiinilise reovee jaoks kaalukaks valikuks -, eriti rajatiste juhtidele ja projekteerimisinseneridele, kes peavad täitma samaaegselt nii puhastusnõuetele vastavust kui ka asutuse süsinikdioksiidi{2}}vähendamise eesmärke.