Розумна каналізація на основі біодисків ВіоDisc Kingspan для населення

Історія створення біодисків пов’язана з пошуками ефективних методів очищення стічних вод в промислових та побутових системах. Перші примітивні версії біодисків виникли ще в середині 20-го століття, але сучасна форма та технологія були розроблені в другій половині 20 століття.

У 1950-і роки деякі науковці та інженери почали досліджувати можливість використання бактерій для очищення води. Ці ранні дослідження засвідчили потенціал мікроорганізмів у зменшенні рівня забруднення води та  екологічність очищення.

Одним з кроків у розвитку біодисків було введення поняття “біологічний диск” в 1960-70-і роки. Цей термін походить від форми споруди, яка схожа на диск або круглу камеру, де відбувається процес очищення.

З розвитком наукових досліджень та технологічних інновацій біодиски стали більш ефективними, стійкими до різних типів забруднень та дієвими у широкому спектрі умов експлуатації.  Сучасні біодиски використовуються в промислових, комерційних та побутових системах водовідведення як один з ключових елементів для забезпечення чистої води та збереження довкілля.

Що таке елемент розумної каналізації біодиск? 

Біодиски – це інноваційна технологія очищення стічних вод, яка базується на використанні мікроорганізмів для розкладання забруднень. Основна ідея полягає в тому, що стічні води проходять через спеціальні баки або диски, де вони зустрічаються з біологічно активним шаром, який містить мікроорганізми. Ці мікроорганізми розкладають органічні речовини у воді, перетворюючи їх на нешкідливі речовини та біомасу.

У біодисках зазвичай зустрічаються різноманітні мікроорганізми, які виконують різні функції у процесі очищення стічних вод. Основні типи мікроорганізмів, які можуть зустрічатися у біодисках, включають:

1. Бактерії – різноманітні види бактерій, такі як аеробні та анаеробні, грам-позитивні та грам-негативні, здатні розкладати органічні речовини у воді на прості сполуки. Наприклад, бактерії роду Nitrosomonas та Nitrobacter виконують перетворення аміаку в нітрити і потім в нітрати у процесі нітрифікації.

2. Гриби – деякі гриби можуть також бути присутні у біодисках і виконувати роль у розкладі складних органічних сполук.

3. Протисти – деякі одноклітинні організми, такі як амеби та пароміцети, можуть також бути присутні у біодисках та брати участь у процесах очищення води.

4. Водорості – у відкритих системах біодисків можуть присутні більші водорості, які також можуть допомагати у фільтрації та очищенні води.

Ці мікроорганізми працюють разом у складних біологічних процесах, щоб перетворювати органічні забруднення у воді на менш шкідливі або невразливі сполуки, що дозволяє досягти ефективного очищення стічних вод.

Біодиски  пройшли  довгу  історію  розвитку, адже потрібно  було   максимально  вдосконалити  процеси  очищення  стічної води.  

В  якості  біофільтрації  на  основі бактерій  використовували наповнювачі з зернистих  матеріалів  (щебінь гірських порід, річкова галька, шлак, керамзит, спінене скло) на поверхні яких виникала  біологічна  плівка  з  бактерій. Але недоліком  було швидке замулювання матеріалу і потребувало  значних  енергетичних та  технічних  зусиль.

Крім цього , активною була  тільки поверхня  плівки. Бактерія може  працювати в повному об’ємі тільки тоді, коли має доступ до їжі (стічної води) і повітря, а утворення на поверхні рідини плівки  блокує доступ кисню. 

Також використовувалися фільтри з пласкими елементами виготовленні з пластмас. Які мали  такий же  недолік – замулювання фільтраційного матеріалу, і  для очистки потребувалося багато зусиль.

Тому, для збільшення повітреобміну почали застосовувати системи аерації. 

Система аерації – це технологічний процес, який використовується для надання кисню у воді шляхом змішування або постачання повітря. Головна мета систем аерації полягає в тому, щоб забезпечити достатню концентрацію кисню у воді для підтримки життєдіяльності різноманітних мікроорганізмів.

Типи систем аерації включають поверхневі аератори, штучні фонтани, дифузори повітря та механічні аераційні системи.

У системах аерації повітря або кисень постачається у воду, де він розподіляється шляхом змішування або дифузії. Це сприяє окисленню органічних речовин, підтримує біологічні процеси очищення води та зменшує ризик виникнення погіршення якості води, такого як виникнення альгії або неприємний запах.  У промислових системах аерація також може бути використана для обробки стічних вод та зменшення викидів шкідливих речовин у довкілля.

Але  всі  аераційні  системи  для  нагнітання  повітря  в  стічні  води потребують  високих енергозатрат, адже  для  нагнітання  повітря  потрібні  потужні  насоси. 

Основний принцип роботи насоса для аеротенка полягає в тому, щоб витягти повітря з навколишнього середовища і подати його у воду у вигляді бульбашок, які містять кисень.

Як працює насос для аеротенка

1. Витягнення повітря- насос використовує механізм, який витягує повітря з навколишнього середовища, наприклад, з атмосфери чи з приміщення, де встановлено насос.

2. Подача повітря у воду за допомогою трубопроводів або шлангів, витягнуте повітря подається у воду у вигляді бульбашок. Це може відбуватися за допомогою дифузорів або інших спеціальних пристроїв, що розпилюють повітря.

3. Розподіл кисню- коли бульбашки повітря потрапляють у воду, вони розповсюджують кисень у водному середовищі. Цей кисень потрібен для життєдіяльності різних організмів у воді, таких як риби та мікроорганізми.

4. Змішування води- крім того, що надає кисень, насос для аеротенка також може забезпечувати змішування води, що сприяє розподілу кисню та рівномірному розподілу речовин у воді.

Цей процес допомагає забезпечити оптимальні умови для життя та здоров’я водних організмів та підтримує екологічну рівновагу у водоймах.

Станом  на  сьогодні  найсучаснішою  системою очищення   побутових  стоків ( або  близьких  по  хімічному  складу промислових стоків) є  розумні  автономні  каналізації виробництва Кingspan  система Віоdisc.

Система ВіоDisc Kingspan  об’єднала  в  собі всі  винаходи біологічного  очищення  стічної води, зменшивши  про  цьому до  мінімуму енерговитрати  та  технічне  обслуговування очисних.

Для розуміння вищенаведеного  проаналізуємо яким  чином це  вдалося?

В  системі ВіоDisc Kingspan нагнітання  повітря не  відбувається,  тому що бактерії які  живуть  на  біодиску через  встановлену  в ємність роторну  систему – половину  часу  перебувають  у  рідині  (стоках), де  їдять , розкладаючи  небезпечні  елементи  на безпечні; а  іншу  частину  часу  перебувають  на  повітрі  – де  дихають.

Якщо через  примусове  нагнітання  повітря , насосами в  інших  видах  очисних  повітря  подається  більше  ніж  вдихає бактерія – то  воно  бульбашками  виходить  назовні і , відповідно  коло  очисних є  неприємний   запах. В  очисних ВіоDisc Kingspan відсутній характерний    для  стоків запах, оскільки  бактерія  вживає  рівно  стільки  кисню скільки  їй  потрібно. 

Крім  цього, встановлена у ВіоDisc Kingspan  роторна  система є  майже  безшумна, в  порівняні з  нагнітаючими  насосами , які  забезпечують  інші  системи  біологічної  очистки  стоків.      

У біодисках роторна система використовується для руху або обертання підвісного матеріалу, який забезпечує поверхню для природного росту бактерій. 

Основна ідея полягає в тому, що бактерії, які знаходяться на цьому матеріалі, розкладають органічні речовини у воді. Роторна система дозволяє підтримувати рівномірний розподіл біоносія у воді, що сприяє оптимальним умовам для росту бактерій та ефективному очищенню стічних вод.

Роторна система  крутить  біодиски, які обертаються навколо осі.  Це дозволяє забезпечити постійне перемішування біоносія та оптимальний доступ бактерій до кисню та органічних речовин у воді.

Використання роторної системи в біодисках допомагає підтримувати стабільну та ефективну роботу очисного процесу, що зменшує вміст забруднень у воді та сприяє збереженню довкілля.

Також важливим  фактором  є  те, що  для  роботи ВіоDisc Kingspan не  потрібний постійний нагляд, адже  технічне  обслуговування може  проходити  один /два  рази  на  рік, в  залежності  від  того  наскільки  буде завантажений  відсік сухих  відходів. 

В  підсумку  хочеться  зазначити, що  розумна  автономна  каналізація ВіоDisc Kingspan є оптимальним  методом очистки  стоків як за енергоефективністю так і за екологічністю. 

Основними перевагами  ВіоDisc Kingspan

1. Ефективність очищення  стічної води від різних забруднень, включаючи органічні речовини, жири, нафту, аміак, нітрати та інші на 96-98 %.

2. Енергоефективність ВіоDisc Kingspan  є максимально невеликою (споживання  роторної системи є приблизно  як  споживання  лампи  для  освітлення) 

3. Екологічність- використання біодисків сприяє зменшенню викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище та збереженню природних ресурсів.

4. Можливість використання у різних умовах –  біодиски можуть бути використані як для малих, так і для великих систем очищення води, включаючи міські каналізаційні системи, промислові підприємства та житлові будинки.

5. Мале просторове використання- біодиски мають компактний дизайн, що дозволяє їх встановлювати на обмеженій площі.

6. Біодиски ВіоDisc Kingspan, як технологія очищення стічних вод, являєтьчя  важливим інструментом для збереження водних ресурсів та збереження навколишнього середовища.

7.Відсутність шуму і  характерного  запаху надає можливість очищати  побутові  стоки біологічним ( екологічним) методом  навіть маючи  невелику земельну  ділянку.

8. Зовнішній  вигляд ВіоDisc Kingspan дозволяє  легко інтегрувати в ландшафт прибудинкової  території , і  не  потребує додаткових  приміщень  для  обслуговування. 

Обираючи ВіоDisc Kingspan  ви  обираєте   екологічну безпеку, невеликі  затрати на  очистку  стоків та  зберігаєте  чистоту   вашої  земельної  ділянки для  майбутніх поколінь