下水処理場向けMBBR技術

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) は、従来の活性汚泥プロセスと生物膜プロセスの利点を組み合わせた廃水生物学的処理技術です。都市および産業廃水処理プラントでのその応用は、過去 20 年間で急速に成長しました。その中心的なコンセプトは、密度が約 1 g cm-3 のプラスチック担体を曝気タンク (または無酸素/嫌気タンク) に追加し、微生物が担体表面にバイオフィルムを成長できるようにすることです。キャリアは水流と気泡によって自由に転がり、逆洗が不要となり目詰まりが軽減されます。バイオマスは主に担体上に固定されているため、このシステムは固定膜プロセスの高いバイオマス濃度を達成しながら活性汚泥の混合液懸濁特性を維持し、その結果、設置面積が小さく、耐衝撃性があり、迅速な起動が可能になります。-。

 

 

* 生物学的キャリア:市販の K1、K3、Bio-Portz、Bio-Chip M など。比表面積は 350 ～ 650 m² m⁻³ で、主に HDPE/PP 製で、充填率は通常 30 ～ 70% (体積分率) です。

タンク構造:新規に建設することも、既存の最初沈殿槽、曝気槽、汚泥槽を改造することもできます。水深3～8m。

曝気・撹拌：粗-中気泡エアレーターは、酸素を供給し担体を流動化するために好気ゾーンで使用されます。無酸素/嫌気ゾーンでは、水中またはサイドエントリーの機械撹拌機が使用されます。-

-別居後:二次沈殿タンク、溶存空気浮遊選鉱、またはフィルターはすべて許容されます。排水SSはMBRよりわずかに高いため、砂または布ろ過を追加する場合が多いです。<10 mg L⁻¹ is required.

 

 

BOD₅ 除去率 90% 以上、排水 < 10 mg L⁻¹

COD 除去率 80 ～ 92%、排水 60 ～ 120 mg L⁻¹

NH₄-N 除去率 90 ～ 99%、排水 < 5 mg L⁻¹ (DO > 2 mg L⁻¹、HRT 2 ～ 4 時間)

TN 除去: 前嫌気性 MBBR + 好気性 MBBR、TN < 10–15 mg L⁻¹、外部炭素源不要 (C/N > 4)

合計 HRT 1.5 ～ 4 時間 (好気性段階は 1 ～ 2 時間のみ)、汚泥生成量 0.15 ～ 0.25 kg V​​SS kg⁻¹ BOD、CAS より 20 ～ 30% 低い
バイオフィルムの厚さは 50 ～ 150 mm µm に制御されます。厚すぎると酸素欠乏により内層が剥離し、自動的に「脱落」して再生されます。

 

 

* 高負荷、小さな設置面積:有効バイオマス濃度は 8 ～ 15 g L⁻¹、フットプリントは従来のプロセスの 30 ～ 50% です。

* 耐衝撃性と迅速な回復:バイオフィルムの保持時間は 20 ～ 60 日で、毒素、pH、塩分、流量の突然の変化に対して強力な緩衝作用を発揮します。このシステムは実験室での塩ショック（15 g L-1 NaCl）後 24 時間以内に回復します。

* モジュール式で簡単に拡張可能:キャリアをバッチで追加できるため、水の流れを中断することなく CAS を IFAS (統合固定膜活性汚泥) または純粋な MBBR にアップグレードできます。{0}

* 高速起動-:新しいユニットは 1 ～ 2 週間で最大容量に達します。拡張と変更には、キャリアの導入が数日だけ必要です。

* 簡単な操作:汚泥の返却要件はありません。バイオフィルムが自然に剥離するため、二次沈殿タンクの負荷が低くなります。エアレーターは目詰まりしにくく、メンテナンスも最小限で済みます。

* MBR よりもエネルギー消費量が低い:曝気と kg-¹ N 除去にわずか 0.5 ～ 1 kWh の増加のみで、膜吸引エネルギーの消費はありません。 MBR と比較して 30 ～ 50% の省エネ。

 

 

※高排水SS：SS を還元するには、その後の濾過または凝集剤の添加が必要です。<10 mg L⁻¹. For applications with high reuse requirements, sand filtration/MF is necessary.

* キャリア損失:遮断には目の細かいスクリーン (6 mm 以下) または多孔板が必要です。水流の急激な変化時には水力計算を強化する必要があります。

* 窒素とリンを同時に除去するには、段階的なプロセスが必要です。-無酸素前 + 好気 + -無酸素後 + 化学的リン除去により、CAS よりもプロセスが長くなります。ただし、それでも必要な土地は少なくなります。

* 産業排水には順応が必要です。難分解性の高油、または高温の廃水には、必要に応じて特定の微生物剤を添加して、段階的なバイオフィルムの形成が必要です。

* 限られた操作経験:キャリア管理（補充、交換、防火）とバイオフィルムの厚さの制御に関するトレーニングが必要です。

 

 

※市区町村：ノルウェー、リレハンメル、55,000 m3 d⁻¹、もともと CAS (クリーンエア供給) で過負荷でしたが、K1 キャリアを追加した後、NH₄-N < 1 mg L⁻¹、追加のタンク容量は必要ありません。

* 産業用:中国山東省の製紙工場廃水 15,000 m3/d⁻¹、COD 1800→150 mg L⁻¹、A/O MBBR + 空気浮遊選鉱、床面積の 40% を節約。

* コンテナ化:MBBRPAC™ 50–330 m3/d⁻¹ モジュール、BOD < 15 mg L⁻¹、TSS < 15 mg L⁻¹、-現場での設置は 3 日で完了。

 

 

1.読み込み:有機物 0.3 ～ 1.2 kg BOD m3 d;硝化 0.15–0.4 kg NH₄-N m³ d;脱窒 0.3 ～ 0.8 kg NO₃-N m³ d.

2.充填率：好気ゾーンでは 40 ～ 60%、無酸素ゾーンでは 50 ～ 70%。過剰に充填すると流動化が妨げられます。

3. 実行すること:好気ゾーンでは 2 ～ 4 mg L-¹。無酸素ゾーンでは < 0.3 mg L-1、8 ～ 12 W m-3 の撹拌力を保証します。

4. 画面:キャリアの損失を防ぐために、0.5 ～ 1 mm のウェッジ スクリーンが流出ゾーンに設置されます。

5.二次沈殿槽：表面負荷 0.8 m3 m-2 h 以下、固体負荷 120 kg SS m-2 d 以下。または代わりに空気浮遊を使用してください。

6. 寿命:キャリアは 10 ～ 15 年、エアレーターは 5 ～ 8 年。 3 ～ 5 年ごとに 5% のキャリアの補充が必要です。

 

結論：MBBR は、「設置面積が小さく、耐荷重が高く、耐衝撃性があり、拡張が容易」というコアセールスポイントにより、新しい廃水処理プラント、既存プラントのアップグレードおよび拡張、および非常に困難な産業廃水の処理に推奨される生物処理技術の 1 つとなっています。適切なポスト分離および濾過ユニットを使用すると、MBR よりも大幅にエネルギー消費量を抑えながら、「都市下水処理施設汚染物質排出基準」に準拠したクラス A またはクラス IV の地表水質を安定的に達成できます。これは、土地が限られているプロジェクト、水量の変動が大きいプロジェクト、または迅速な試運転が必要なプロジェクトに特に適しています。

 

https://www.biocell-enviro.com/