Membránové Procesy Zpracování Odpadu

Membránové separační procesy využívají selektivní polopropustné membrány. Voda vstupuje do modulu s membránou, na které dochází k rozdělení na dva proudy: membránou prostupuje permeát, zbavený části znečištění, oddělené znečištění zůstává v tzv. retentátu.

Membránové procesy se liší hnací silou, principem separace a charakterem separovaných/propouštěných látek.

Typy Membránových Procesů

Nejznámějšími membránovými procesy jsou mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace a reverzní osmóza, jejichž hnací silou je změna tlakového gradientu. Významný sektor tvoří elektromembránové procesy, především elektrodialýza, membránová elektrolýza, elektroforéza, elektroosmóza a elektrodeionizace využívající jako hnací sílu gradient elektrického potenciálu. Patří sem i dialýza a separace plynů, využívající změny gradientu chemického potenciálu.

Membránová Destilace

U membránové destilace je hnací silou teplotní gradient (rozdíl teplot), který způsobuje, že páry z teplejšího roztoku přecházejí přes membránu do prostoru s nižší teplotou. Membránová destilace využívá hydrofobní porézní membrány, které brání prostupu kapalin a umožňují prostup právě pouze parní fázi.

Existuje několik způsobů provedení membránové destilace:

Čtěte také: Recenze pracího prostředku na membrány

• DCMD (Direct Contact Membrane Distillation) Membránová destilace s přímým kontaktem, při které se na druhou stranu membrány přivádí chladicí roztok.
• AGMD (Air-Gap Membrane Distillation) Destilace membránou se vzduchovou mezerou odděluje chladicí roztok od membrány mezerou a tvrdým povrchem, na kterém může kondenzovat pára.
• SGMD (Sweeping Gas Membrane Distillation) U membránové destilace s plynem unáší studený inertní plyn molekuly páry z permeátového prostoru mimo modul.
• VMD (Vacuum Membrane Distillation) U vakuové membránové destilace je na permeátové straně aktivně vytvářeno vakuum.

V případě čištění a opakovaného využití vstupních vod je odpařovanou složkou právě voda.

Mobilní Jednotka Keramické Membránové Filtrace AMAYA

Mobilní jednotka keramické membránové filtrace AMAYA má široké uplatnění jak u pitných, tak odpadních vod. Systém pracuje na principu přímé filtrace, tzv. dead end filtration. Hlavním benefitem této technologie je vysoká účinnost při odstraňování organických látek, barvy, zákalu, mikroorganizmů a virů. Variabilita jednotky spočívá v možnosti volby typu membránových modulů (keramický či polymerní), dále možné zvolit tlakový či podtlakový systém.

Poloprovozní testování s variabilní jednotkou proběhlo na dvou lokalitách pro textilní a strojírenský průmysl. Mobilní jednotka keramické membránové filtrace AMAYA je vhodná na úpravu vody na vodu pitnou. Jedná se o jednostupňovou úpravu vody s předřazenou koagulací.

Komerčně lze využít mobilní membránovou filtraci jako dodatečný zdroj pitné vody všude tam, kde je příležitostně spotřeba výrazně vyšší než je obvyklý průměr, nebo všude tam, kde zdroj pitné vody není k dispozici a pitná voda se tak musí dovážet - sportovní události, kulturní události, kempy, dětské tábory, apod. Naši Amayu jsme pravidelně pronajímali každé léto do vodáckého kempu ve Vyšším Brodě, kde v létě nebyl dostatek pitné vody pro obsloužení vysokého počtu turistů. Díky tomu, že se tato technologie ověřila, přistoupilo město Vyšší Brod k intenzifikaci vlastní úpravny vody, kde byla použita stejná technologie jako v mobilní úpravně vody.

Membránové Bioreaktory (MBR)

Membránové bioreaktory, běžně uváděné pod zkratkou MBR, představují kombinaci principu založeného na biochemických procesech probíhajících prostřednictvím metabolických drah přítomných mikroorganismů. Nežádoucí složky odpadní vody jsou rozmanitými druhy bakterií, virů, hub i vyšších mikroorganismů transformovány na složky pro životní prostředí neškodné. Tento princip je lidstvu znám a také je hojně využíván již více jak sto let. Neustále dochází k jeho modifikacím za účelem dosažení co nejvyšší kvality odtoku a minimalizace vlivu lidské činnosti na kvalitu vod v životním prostředí. Nelze opomenout ani ekonomickou stránku, tudíž dochází i k modifikacím za účelem úspor finančních prostředků. Jedna z modifikací, která poslední dobou nabývá na svém významu, jsou membránové bioreaktory.

Čtěte také: Procesy samočištění

Membránové bioreaktory nabízejí celou řadu výhod. Zejména se jedná o vysokou kvalitu vyčištěné odpadní vody, která může být dále využívána. Voda po průchodu MBR obsahuje nízké koncentrace chemických polutantů, ale také nízké koncentrace mikroorganismů, které v případě „klasické“ čistírny odpadních vod unikají do odtoku a jejich koncentrace dosahují velmi vysokých hodnot.

Ukazuje se, že podmínky v MBR umožňují odstranění některých z těchto látek. Membránové bioreaktory také umožňují produkovat vodu v podstatě o libovolné kvalitě, záleží „jen“ na velikosti pórů membrány, tedy na aplikovaném procesu. Tato skutečnost je z praktického hlediska velmi žádoucí.

Jako hlavní nevýhoda MBR se ukazuje zanášení membránového povrchu, ke kterému během provozu (filtrace) dochází. Zanášení membránového povrchu je velmi komplexní problém a je výsledkem mnoha nejrůznějších procesů - fyzikálních, fyzikálně-chemických, chemických i biochemických. Navzdory všem výhodám, které MBR poskytují, je zanášení membránového povrchu limitujícím faktorem bránící plošnému rozšíření této technologie v oblasti čištění odpadních vod. Z tohoto důvodu je proces zanášení intenzivně studován a jsou hledány nejrůznější přístupy a metody, které umožní jeho minimalizaci.

Výhody a Nevýhody Membránových Procesů

Jednoznačnou předností je minimalizace prostorových nároků a zvýšení výkonu bez nutnosti navýšení objemů hlavních zařízení. Jako koncový prvek technologické linky má tak začlenění membránových procesů své opodstatnění například u čištění komunálních odpadních vod v citlivých oblastech, kdy odstraňují z velké části mikrobiologické znečištění, pesticidy a farmaka. V průmyslových aplikacích se upozorňuje na jejich potenciál k získávání cenných surovin z odpadní vody nebo jiných médií.

Nevýhodou membránových procesů je dle odborníků jejich vyšší náročnost na odbornost obsluhy; vznik kapalných odpadů (zasolených koncentrátů), jejichž následné zpracování či likvidaci je třeba řešit nejlépe během projektové fáze; je zde i omezená životnost membrán (výměna každých 5-10 let v závislosti na kvalitě vstupního media, postupné zanášení membrán (snižování toku permeátu v čase).

Čtěte také: Vysvětlení nevratných procesů

Další Technologie Zpracování Odpadu

Mezi další technologie patří koagulace/flokulace či srážení. Proces probíhá přídavkem chemikálií (koagulační, flokulačního či srážecího činidla) za vzniku suspenze - vloček, ve kterých je zachyceno většina znečištění. Tyto vločky je nutné odstranit.

Při průtoku vody vrstvou zrnitého filtračního materiálu (tzv. filtračním ložem) dochází k zachycení nerozpuštěných látek v prostoru mezi zrny. Podle tlakových poměrů ve filtrační vrstvě se filtry dělí na beztlaké a tlakové.

Flotace je separační proces, založený na vynášení znečištění mikrobublinami vzduchu k hladině, používaný především k čištění průmyslových odpadních vod. Jedná se o kompaktní technologii s malým zastavěným prostorem, která oproti flotaci DAF pracuje až s 90% úsporou elektrické energie.

Dodáváme technologii pro úpravu bioplynu na biometan (bioCNG) založenou na principu membránové separace plynů. Naše aplikace jsou vhodné jak pro zemědělské a komunální bioplynové stanice, tak i pro úpravu kalových plynů z ČOV. Jednotky RALEX® BU pokrývají kapacity od produkce bioCNG pro vlastní spotřebu v rámci jedné organizace až po produkci biometanu pro vtláčení do sítě.

Výzkumná skupina Průmyslová chemie se zaměřuje na chemické procesy transformace hmoty (chemických látek, polymerů, ale i biomasy) na látky s vyšší chemickou či energetickou hodnotou.

tags: #membranove #procesy #zpracovani #odpadu

Oblíbené příspěvky:

• Červený seznam ČR: Zvířata
• Makarská: Přírodní ráj
• Farma Otešice - ekologické hospodaření
• Ochrana přírody v Havlíčkově Brodě
• Inovativní řešení Häfele