MBBR下水処理場の仕組み

キャリア上のバイオフィルムの形成
移動床バイオフィルム リアクター (MBBR) 下水処理プラントでは、通常は高密度ポリエチレンで作られた小さなプラスチック キャリア (媒体) が使用されます。これらの担体は、バイオフィルムの成長のための大きな表面積を提供します。細菌、真菌、原生動物などの微生物がこれらの担体の表面に付着します。キャリアは、機械的撹拌または下水自体の流れによって、反応タンク内で常に動き続けます。下水が MBBR 反応器に流入すると、微生物が担体に定着し始め、バイオフィルムを形成します。

好気性ゾーンと嫌気性ゾーン (該当する場合)
好気性 MBBR システムでは、曝気システムが反応器に酸素を供給します。上昇する気泡は、バイオフィルム内の好気性微生物に必要な酸素を供給するだけでなく、担体の運動を維持するのにも役立ちます。バイオフィルム内の微生物は酸素を使用して下水中に存在する有機物を代謝します。一部の MBBR システムには嫌気ゾーンまたは無酸素ゾーンがある場合もあります。これらのゾーンでは、さまざまな種類の微生物が、遊離酸素が存在しない状態で脱窒 (硝酸塩の窒素ガスへの変換) などのプロセスを実行します。

下水とバイオフィルムで覆われた担体との接触
下水が MBBR 反応器を通って流れると、下水はバイオフィルムで覆われた担体と接触します。下水中の炭水化物、タンパク質、脂質などの有機汚染物質はバイオフィルムに吸着されます。バイオフィルム内の微生物は、一連の生化学反応を通じてこれらの汚染物質を分解します。たとえば、好気性細菌は有機物を二酸化炭素、水、その他のより単純な化合物に分解します。キャリアの移動により、バイオフィルムが継続的に新鮮な下水にさらされることが保証され、処理効率が最大化されます。

バイオフィルムの脱落と再生
時間が経つと、バイオフィルムの外層が厚くなったり、不活性になったりすることがあります。キャリアの継続的な動きと下水の流れにより、バイオフィルムの外層が剥がれ落ちます。この脱落した物質は、処理された下水とともに反応器から搬出されます。同時に、微生物が増殖して表面に付着し続けるため、担体上で新しいバイオフィルムの成長が発生します。この脱落と再生のプロセスは、下水処理のために活性かつ効率的なバイオフィルムを維持するのに役立ちます。

下水処理水の沈降・分離
MBBR 反応器を通過した後、処理された下水は通常、沈殿槽に入ります。ここでは、剥がれ落ちたバイオフィルム粒子を含む残りの浮遊固体が液体から分離されます。沈殿した固体は、十分なバイオマス濃度を維持するためにMBBR反応器に再循環されてもよいし、さらなる処理または廃棄のためにシステムから除去されてもよい。浄化され、処理された下水は、その品質に応じて、環境に放出されるか、灌漑や工業用冷却などの非飲用目的に再利用されます。

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