فرآیند INNITRI

ساختار InNitri

نیتریفایرهای تکمیلی در یک مخزن هوادهی جریان جانبی که کوچک و جدا است با استفاده از آمونیوم موجود در مایع آبگیری شده  لجن هضم شده  و آمونیوم تجاری رشد می کنند. تصفیه خانه های ثانویه متداول از یک مخزن ته نشینی اولیه، یک مخزن هوادهی، زلالساز ثانویه و تغلیظ کننده لجن  تشکیل شده اند که با هضم بی هوازی و آبگیری لجن کامل می شوند. به روز کردن چنین تصفیه خانه ای برای تامین نیتریفیکاسیون در طول سال با استفاده از فرایند InNitri (نیتریفیکاسیون با زمان ماند کوتاه جامدات –SRT) نیاز به افزودن مخزن هوادهی کوچک و زلالساز برای رشد نیتریفایرها دارد. در این فرایند، مایع آبگیری شده گرم ( معمولا 30 تا 35 درجه) حاوی مقادیر بالای آمونیوم است (بین 300 تا 900 میلی گرم در لیتر) که با بخش کوچکی از پساب اولیه ( برای تنظیم دما و تامین مواد آلی) ترکیب شده و در مخزن هوادهی نتیریفیکاسیون جریان جانبی، نیتریت زدایی میشود.

یک بخش از لجن بیولوژیکی حاصل، حاوی درصد بالایی از نیتریفایرهایی است که به مخزن اصلی هوادهی تخلیه می شوند و فرایند اصلی لجن فعال را با نیتریفایرهای پشتیبان ایجاد می کنند. این کار باعث می شود که تصفیه خانه نیاز به هاضم نداشته باشد. در این حالت، آمونیاک تجاری نیتریفیکاسیون در طول سال تامین می شود. امکان استفاده از فرایند مشابه در تصفیه خانه ها وجود دارد.

رهنمودهای طراحی/اطلاعات تکنیکی

فرایند متداول نیتریفیکاسیون، معمولا متشکل از مخزن مختلط هوادهی کامل با 6 ساعت زمان ماند هیدرولیکی است که در دمای 10 درجه سانتی گراد کار می کند و ورودی آن حاوی 25 میلی گرم در لیتر نیتروژن کل – TKN است (25٪ از این TKN در مایع آبگیری شده جریان جانبی موجود است). برای نشان دادن تفاوت میان فرایند متداول نیتریفیکاسیون و نیتریفیکاسیون با نیتریفایرهای مکمل (فرایند InNitro )، محققی به نام KOS یک معادله و نتایج مدلینگ برای یک تصفیه خانه معمول فاضلاب را ارائه کرد. نتایج مدل ریاضی نشان داد که برای نیتریفیکاسیون متداول در دمای 10 درجه سانتی گراد، همانطور که زمان ماند جامدات SRT کاهش می یابد، غلظت نیتریفایرها هم کاهش می یابد. همزمان، نیتروژن آمونیاکی نیز در داخل پساب افزایش می یابد. نتایج مشخص کرد که در روش InNitri، نیتریفایرها در مخزن هوادهی اصلی با هر زمان ماندی غالب هستند. نیتریفایرها نمیتوانند از مخزن هوادهی زوده شوند حتی اگر زمان ماند مخزن  پایین باشد. به این ترتیب، نیتریفیکاسیون در زمان ماندهای بسیار کوتاه هم اتفاق می افتد. به عبارت دیگر، فرایند InNitri، حداقل زمان ماند جامداتی SRT— ندارد که در آن نیتریفیکاسیون رخ ندهد. به این ترتیب، این فرایند پایدارتراست و به فاکتور ایمنی همانند نیتریفیکاسیون متداول نیاز ندارد. مدلینگ در دمای 7.5 تا 20 درجه تکرار شد. نتایج نشان داد که کیفیت پساب خروجی فرایند InNitri حتی در زمان ماند  کوتاه جامدات-SRT- ازنظر غلظت آمونیاک مشابه با فرایندهای متداول نیتریفیکاسیون است.  هنگامی که غلظت آمونیای خروجی 2 میلی گرم در لیتر طراحی شد، حداقل زمان ماند جامدات برای فرایند  InNitri، 60 درصد مقداری بود که برای نیتریفیکاسیون متداول نیاز بود. مقایسه زمان ماند جامدات SRT برای فرایند InNitri و نیتریفیکاسیون متداول، هزینه پایین تر استفاده از فرایند InNitri را نشان می دهد. تحقیقات دانشگاه مانیتوبا نشان می دهد که انتقال لجن نیتریفای شده  از راکتور جریان جانبی گرم به یک راکتور اصلی سرد هیچ مشکلی ندارد. همچنین ارزیابی این فرایند برای ارتقاء تاسیسات موجود نشان داد که هزینه قابل ملاحظه ای در مقایسه با سیستم های متداول صرفه جویی می شود.