Влакнести топчета срещу микрозамърсители

Всяка година само в Германия 8 000 тона фармацевтични продукти и 10 тона микропластмаса попадат в най-голямата германска река Рейн. Конвенционалните пречиствателни системи за отпадъчни води не могат да се справят с такива количества микрозамърсители. Поради тази причина град Барнтруп в Северен Рейн-Вестфалия добави към своята пречиствателна система за отпадни води етап на пречистване на микрозамърсители – единственото по рода си в света с така наречените Fuzzy Filter® на Bosman и автоматизирано с пневматика от Festo.

Доказано е, че тези микрозамърсители или микропримеси притежават значителни последици за околната среда: например някои бета-блокери, антиепилептични лекарства и контрацептиви попаднали във водните басейни причиняват увреждания и промени в органите, половите характеристики и поведението на рибите. Понастоящем учените се опитват да установят, как те увреждат човешкия организъм.


Активен въглен като основа

Микропластмаса с размери от пет микрометра до пет милиметра и микропримеси могат да бъдат отстранени до голяма степен само на четвъртия етап на пречистване. Прахообразният активен въглен се добавя към водата в контактна вана. Активният въглен със своята пореста и ронлива структура разполага с огромна вътрешна повърхност. Физически погледнато една чаена лъжичка активен въглен на прах притежава повърхност голяма колкото футболно игрище. Върху тази повърхност микропримесите имат достатъчно място за натрупване. За тази цел обогатената с активен въглен вода остава в контактната вана в продължение на 15 до 20 минути. За да бъде отстранен отново активният въглен от водата след този процес на пречистване, в конвенционалните системи е необходима допълнителна вана, така наречената утаителна вана. В този случай активният въглен потъва на дъното и заедно със свързаните с него микропримеси по-късно се отделя от утайките от отпадъчни води и се изгаря. В допълнение към контактната вана за третиране с активен въглен е необходима по-голяма инвестиция в голяма утаителна вана, която заема несъразмерно голямо пространство. Измерванията показват, че този метод отстранява 80 % от остатъците от лекарства, както и рентгеновите контрастни вещества от отпадните води. Пречиствателните системи без този четвърти етап на пречистване задържат само 30 % от регистрираните микропримеси .

Видео: Отпадни води без микропластмаса и медикаменти

Вместо голямата инвестиция в утаителна вана, град Барнтруп избира по-ефективния Fuzzy Filter®. Необходима ви е само малка функционална сграда, която се намира в задния край на системата, директно до пътя.

Елиминиране на 95 процента

Но отстраняването на 80% от микрозамърсителите все още не е достатъчно за малкия град Барнтруп в източната част на Вестфалия, особено след като пречистената вода може да попадне във водосборния басейн за питейна вода посредством една речна система. "Ето защо в Барнтруп беше взето решението да бъде използвана първата в света пречиствателна система с Fuzzy Filter® на фирма Bosman Watermanagement", обяснява Франк Вермер, търговски директор и инженер-консултант в инженерна фирма Danjes от град Детмолд. "С използваната филтрираща система ние постигаме дори елиминиране на 95% от всички микропримеси, както и допълнително пречистване на отпадните води от микропластмаса и фосфор." Инженерната фирма Danjes планира цялата система и координира нейното приложение.

"Сърцевината на филтриращата система са топчетата Fuzzy Filter®", разказва д-р Катрин Гантнер, управител на офиса на Bosman Watermanagement GmbH в Берлин. Bosman е производител на системите на филтрите и флокулаторите. Топчетата Fuzzy Filter® се състоят от синтетични влакна, които са обработени в топче с диаметър около 33 милиметра с помощта на един клипс. Високата порестост и ниската плътност на агента гарантират, че системата Fuzzy-Filter® може да абсорбира поне два до три пъти повече твърди частици, които могат да бъдат филтрирани от пясъчните или платнените филтри – истинско чудно влакно против микрозамърсители.

Около и през

За разлика от конвенционалните филтърни системи, течността, която трябва да се филтрира, тече както около, така и през филтърния материал, а не по средата – и не покрай агента, както е при пясъчните филтри. Суспензията, която трябва да се филтрира, се влива в разпределителната камера под филтърното легло. В разпределителната камера постъпващата вода се разпределя равномерно по повърхността на филтъра, преди да потече във филтърното легло през долната неподвижна перфорирана планка. Микрозамърсителите, утаеният фосфор и микропластмасата, адсорбирани върху активния въглен, се събират във филтърното легло, а филтрираната вода изтича обратно от горната част на Fuzzy Filter®.

Веднага щом бъдат достигнати предварително определена стойност на мътност или предварително определено максимално налягане във филтърното легло, се стартира цикъл на обратно промиване. По време на обратното промиване необработената вода се влива във филтъра, докато един външен вентилатор вкарва въздух за прочистване, за да приведе в движение филтриращата среда. Филтърните топчета, които се движат свободно между перфорираните планки, се раздвижват от въздушния поток като в танц, така че натрупаните и втвърдени частици мръсотия се освобождават и изхвърлят от филтъра.

Активният въглен се връща обратно в аерационната вана заедно с отпадните води от промиването и се стартира по-нататъшен процес на пречистване, тъй като активният въглен все още има капацитет за зареждане с микрозамърсители след първия цикъл на промиване. След процеса на пречистване само малка част от него е заредена с микропримеси. "Този процес може да бъде повторен няколко пъти, така че много повече микрозамърсители могат да бъдат обезвредени с метода Fuzzy Filter® на Bosman, отколкото с процеса с активен въглен за еднократна употреба. При този процес активният въглен се комбинира с утайките от отпадни води след един цикъл на пречистване в утаителя и се отстранява", обяснява Гантнер.

Лесна автоматизация

Автоматизираното отваряне и затваряне на всички клапи и шибри за вливане на замърсената с микрозамърсители отпадна вода и за изтичане на пречистената вода се извършва от въртящи задвижвания от тип DAPS както и линейни задвижвания DLP - всички пневматични. Допълнителни клапи и шибри с посочените пневматични задвижвания подават въздух за прочистване и отварят и затварят изхода за утайка. В малката помпена станция, която изпомпва водата от етапа за биологично пречистване към четвъртия етап на пречистване, също работят автоматизирани шибри.

При въртящото задвижване DAPS въртящият момент се генерира с кинематика на люлеене на лоста, за да бъдат преодоляни високите въртящи моменти на откъсване на арматурата. Здравината и степенуването на въртящия момент осигуряват безопасност при арматури с ротационен ъгъл ограничен на 90°, като например сферични кранове и Butterfly клапи. Пневматичните линейни задвижвания DLP действат директно върху плъзгащата пластина и позволяват надеждно отваряне/затваряне или също точно приближаване до различни позиции на ножови и регулиращи шибри.


Пневматика в техниката за отпадъчни води

Модулните вентилни острови MPA с Multipol задействат задвижванията. Тези вентилни острови както и пневмоподготвящи единици от серията MS6 са надеждно защитени в контролни шкафове, доставени от Festo готови за инсталиране. "Както вече се убедихме в много от нашите проекти, пневматичните компоненти на Festo се характеризират с висока здравина и надеждност", разказва Вермер. "Пневматиката е първият избор пред електрическите решения в нашите проекти за водоснабдяване и отпадни води, защото пневматичните компоненти са значително по-рентабилни и много по-компактни от електрическите. Те носят със себе си и взривозащита и могат да работят известно време със своя резервоар за сгъстен въздух дори в случай на прекъсване на електрозахранването."

"По време на планирането и изпълнението на проекта експертът на Festo Уинфрид Пласман винаги ни подкрепяше с експертни познания и висока степен на ангажираност", добавя Херман Клипенщайн, майстор по отпадните води в Барнтруп. "Това, което ни убеди, беше не само надеждността и последователността на пневматичните системи – включително връзката със системата за управление на процесите – но и надеждността по отношение на консултациите", разказва инженер Вермер.

Интересни статии

Преглед