MABR pagātne un tagadne — 60 gadu laikā satriciniet savu uztveri par aerāciju
Kopš pagājušā gada ir bijis vairāk cilvēku, kas apspriež MABR tehnoloģiju notekūdeņu attīrīšanas nozarē. Es domāju, ka Malaizijas klienti vienmēr ir stingri ieteikuši mums sākt MABR pārdošanu un man teica, ka MABR tehnoloģijai ir lielas perspektīvas, kas ir nākotnes MBBR tehnoloģija, tāpēc ar šo rakstu mēs varam jau iepriekš izprast MABR.
Sākumā MABR tehnoloģija vēl nebija izstrādāta. Daži nozares pārstāvji klausījās Fluence iepazīstināšanu ar MABR procesu IFAT Minhenē. Tolaik Fluence sauca arī par Emefcy (homonīms MFC, kas norāda, ka šim uzņēmumam ir kāds sakars ar mikrobu degvielas šūnām). Toreiz man šķita, ka tehnoloģija ir ļoti spēcīga, taču komerciālu iemeslu dēļ man nebija iespējas šo tehnoloģiju ieviest. Tagad, kad apstākļi atļauj, es vēlētos ieviest MABR procesu divās fāzēs. Šodien es vispirms runāšu par MABR pagātni un tagadni.
1. Kas ir MABR?
MABR, Membrane Aeration Bioreactor pilns nosaukums, ir membrānas aerācijas bioreaktors. Kā norāda nosaukums, tas ir bioloģisks process, kurā aerācijai tiek izmantotas membrānas, taču nepārprotiet. Tā sauktā membrānas aerācija neattiecas uz mikroporainu aerāciju; MABR ir modernizēta tradicionālā aktīvo dūņu procesa versija — tā var būt balstīta uz esošo tvertnes ietilpību. No otras puses, vairāk notekūdeņu var attīrīt ar mazāku skābekļa pārneses enerģijas patēriņu.
Kā tas to dara?
Pārdevējs, kurš pārdod MABR procesu, var jums pastāstīt: "Mums ir pašu izstrādāta elpojoša membrāna, kas pārraida skābekli uz bioplēvi, kas pielipusi elpojošajai membrānai. Tāpat kā cilvēka plaušas, arī šī ir elpojoša membrāna."
Nesapratu pārdošanu? Vispirms apskatīsim tās attīstības vēsturi.
2. MABR topošais periods
MABR procesa izpēti var izsekot 1960. gados. Slavenie FJ Ludzack un Morris Ettinger 1960. gadā izmantoja elpojošu plastmasas plēvi oksidēšanai. Viņi jau varēja redzēt bioplēves augšanu uz plastmasas plēves.
Kādu iemeslu dēļ pētījumi šajā jomā klusēja gandrīz 30 gadus. Līdz 1978. gadam saistītie pētījumi tika reproducēti — Rietumvirdžīnijas universitātes profesora Čārlza Dženkinsa komanda žurnālā Journal of the Environmental Engineering Division publicēja rakstu ar nosaukumu "Tīra skābekļa fiksētas plēves reaktors". Viņi izmantoja teflona kapilārās caurules, lai eksperimentiem izgatavotu elpojošas membrānas un sintētiskos notekūdeņus, un efekts šķita labs - pat lielas organiskās slodzes apstākļos BSP noņemšanas ātrums bija pat 90%. Bet projektēto reaktoru viņi sauca par MABR, bet gan par aerobikas mediju trickling filtru. Es personīgi domāju, ka tas ir tāpēc, ka bioloģiskais filtrēšanas filtrs ir pazīstamāks, jo tas bija viens no visizplatītākajiem notekūdeņu attīrīšanas procesiem pagājušā gadsimta pirmajā pusē.
Kāpēc viņi domāja eksperimentēt ar teflona kapilāriem? Tiek apgalvots, ka to iedvesmojis raksts žurnālā "Zinātne" 1972-Amerikas medicīnas cilvēki izmanto mākslīgos kapilārus, lai veiktu šūnu kultūru in vitro. Es pagriezu oriģinālo tekstu, princips tiešām ir ļoti līdzīgs. Vai tas nozīmē, ka daudziem jauninājumiem notekūdeņu nozarē ir jānotur bioloģijas un ķīmijas nozares gurni?
3. Ceļš uz pilota testu
Bet pēc tam MABR pētījums atkal šķita atmests. Tikai 1986. gadā kanādietis Dr. Pierre Cté un vairāki citi kolēģi žurnālā Journal of Membrane Science publicēja šādu rakstu, ka MABR pētījumi atgriezās pareizajās sliedēs.
Dr. Pjēra Ktē un viņa kolēģu 1986. gadā publicētā raksta sākums|Avots: jstor
Tālāk ir sniegta viņa zīmētā dobo šķiedru membrānas moduļa shematiska diagramma (togad nebija viegli uzzīmēt attēlu): Tā kā skābeklis difūzijas ceļā tika pārnests no vienas membrānas puses uz otru membrānas pusi, burbuļi neveidojas. ģenerēti, tāpēc tie tika dēvēti par aerāciju bez burbuļiem.
Skābekļa pārneses shematiskā diagramma dobu šķiedru membrānā, ko uzzīmējis Dr. Cté|Avots: JSTOR
Taču vēlāk kanādietis sāka strādāt pie svarīgākām lietām — viņš devās uz lielisku uzņēmumu, lai izstrādātu ultrafiltrācijas membrānas. Šo uzņēmumu sauc par ZENON Enviroment. Viņš kļuva par uzņēmuma CTO 1998. gadā, līdz vēlāk to iegādājās GE.
Par laimi, Dr. Cté nebija vienīgais, kurš tolaik ar šīm lietām ķērās, un profesors Maikls Semmens no Minesotas universitātes veica arī saistītus pētījumus. 1999. gadā viņa komanda žurnālā Water Environment Research publicēja rakstu ar nosaukumu "Augstas stiprības alus darītavas notekūdeņu izmēģinājuma rūpnīcas apstrāde, izmantojot membrānas aerācijas bioreaktoru". Termins MABR ir oficiāli palaists un ieiet izmēģinājuma testa stadijā.
Par laimi, Dr. Cté nebija vienīgais, kurš tolaik ar šīm lietām ķērās, un profesors Maikls Semmens no Minesotas universitātes veica arī saistītus pētījumus. 1999. gadā viņa komanda žurnālā Water Environment Research publicēja rakstu ar nosaukumu "Augstas stiprības alus darītavas notekūdeņu izmēģinājuma rūpnīcas apstrāde, izmantojot membrānas aerācijas bioreaktoru". Termins MABR ir oficiāli palaists un ieiet izmēģinājuma testa stadijā.
Pārskats par membrānas reaktoriem, ko rakstījusi Semmens komanda|Pielāgojis Wa Village lauksaimnieks, atsauce: JSTOR
Tajā pašā gadā profesors Eoins Keisijs's komanda no Dublinas Universitātes Īrijā arī ziņoja par membrānas skābekļa pārneses materiālu pētniecības progresu starptautiskajā žurnālā Biotechnology and Bioengineering, kā arī izmantoja saīsinājumu MABR. Vienīgā atšķirība ir tā, ka A šeit attiecas uz aerāciju, bet ne uz aerāciju. Lūdzu, saprotiet atšķirību.
