MBBR načrtovanje in izračun za RAS

Projektne zahteve za biofiltre v RAS

Idealen biofilter za RAS z visoko{0}}gostoto mora izpolnjevati več kritičnih meril, da zagotovi učinkovito in stabilno delovanje. Sistem mora v celoti izkoristiti površino medija, da dosežepopolna odstranitev amoniakamedtem kozmanjšanje kopičenja nitritov. Optimalne hitrosti prenosa kisika je treba vzdrževati znotraj kompaktnega odtisa z uporabo stroškovno{1}}učinkovitih medijev, ki povzročajo minimalno izgubo tlaka. Zasnova bi morala zahtevati malo vzdrževanja in se izogibati trdnemu zadrževanju, da bi preprečili težave z zamašitvijo.

Eden najzahtevnejših vidikov načrtovanja biofiltrov vključujenatančen izračun potrebe po kisikuza izpolnjevanje zahtev gojenih vrst in operativnih potreb biofiltra. Medtem ko stehiometrični izračuni kažejoteoretični minimum 0,37 kg raztopljenega kisika na kg krme(z 0,25 g podpira presnovo rib in 0,12 g za nitrifikacijo),praktični načrti priporočajo zagotavljanje 1,0 kg O₂ na kg krmeza zagotovitev zanesljivosti sistema. Terenski podatki iz-operacij komercialnega obsega kažejo nanajučinkovitejša izraba kisika se običajno pojavi pri približno 0,5 kg O₂ na kg krme, ki predstavlja optimalno ravnovesje med biološko učinkovitostjo in energetsko učinkovitostjo.

tostrategijo oskrbe s kisikomje treba upoštevati več dejavnikov, vključno z:

Zmogljivost biofiltra za oksidacijo amoniaka

Nihanje gostote naselitve

Od temperature-odvisna topnost kisika

Sistemske zahteve glede redundance

Tehnologija MBBR in njene prednosti

Sistem biofilmskega reaktorja z gibljivo posteljo (MBBR) ponuja znatne prednosti pred tradicionalnimi biofiltracijskimi tehnologijami, kot so kapljajoči filtri in vrtljivi biološki kontaktorji, zlasti v smislu operativnih in vzdrževalnih zahtev.Trenutno je tehnologija MBBR široko uporabljena v evropskih čistilnih napravah in komercialnih sistemih ribogojstva različnih obsegov.

MBBR predstavlja priložen-proces biološke obdelave rasti, ki neprekinjeno deluje kot anizka-izguba glave, biofilmski reaktor, ki se ne zamaši. Funkcije tega sistemavisoka specifična površinaza rast biofilma brez potrebe po povratnem pranju. V sistemih MBBR se bakterijske kulture razvijajo na specializiranih nosilnih medijih, ki se prosto gibljejo znotraj prostornine reaktorja. Konfiguracija reaktorja lahko vzdržuje aerobne pogoje za nitrifikacijo z razpršenim prezračevanjem ali anoksične pogoje za denitrifikacijo z uporabo potopljenih mehanskih mešalnikov.

Nosilni medij običajnozavzema 50-70 % prostornine reaktorja, saj lahko višja razmerja polnjenja ovirajo pravilno mešanje. Zadrževalni siti -, vključno z navpičnimi rešetkami, pravokotnimi mrežastimi siti ali cilindričnimi siti - preprečujejo izgubo medija, hkrati pa omogočajo pretok vode. Najpogosteje uporabljeni nosilni medij (tip MBBR04/K1) je sestavljen iz polietilena visoke-gostote (gostota 0,95 g/cm³), oblikovanega v majhne valje z notranjo prečno strukturo in zunanjimi izboklinami-v obliki plavuti. Čeprav obstajajo različni modeli medijev, je vsem skupna bistvena značilnost zagotavljanja zaščitenih površin za razvoj biofilma. Neprekinjeno gibanje medijev v reaktorju ustvarja samo{11}}učinek čiščenja, ki preprečuje zamašitev in spodbuja nadzorovano luščenje biofilma. Kot priložen-proces rasti,Zmogljivost obdelave MBBR je neposredno povezana s skupno razpoložljivo površino medija.

Ključne operativne značilnosti:

Zasnova študije primera in izračuni

Pregled sistema

Ta primer zasnove ponazarja dimenzioniranje biofiltra MBBR za 500-tonsko letno proizvodnjo RAS. Ključni proizvodni parametri za vsako fazo kulture so navedeni v tabelah 1-1 in 1-2.

Metodologija oblikovanja

Zasnova MBBR sledi poenostavljenemu pristopu, ko je znana učinkovitost odstranjevanja TAN (skupni dušik iz amoniaka), ki temelji na:

• Fiksna prostornina reaktorja
• Značilnosti vrste medija
• Hidravlična obremenitev
• Stopnja odstranitve TAN
• Delovna temperatura

Zahtevana skupna površina biofilma (A_mediji, m²) se izračuna iz:

1. Stopnja obremenitve MBBR TAN (str_TANkg/dan)
2. Ocenjena stopnja nitrifikacije (r_TAN,g/(m²·dan))

Prostornina bioreaktorja (V_mediji, m³) se nato določi z:

V_mediji = A_mediji/ SSA

kjer je SSA=specifična površina medija (m²/m³)

Geometrija reaktorja je optimizirana glede na razmerje med višino-in-premerom (H/D).

Postopek oblikovanja

1. korak: Izračunajte potrebo po kisiku (R_NAREDI)

kje:

• a_NAREDI= 0.25 kg O₂/kg krme
• r_krma= 0.0173 kg krme/kg rib/dan
• ρ=gostota naselitve (137 kg/m³)
• V_rezervoar= prostornina rezervoarja (72,8 m³)

2. korak: Določite pretok vode (Q_rezervoar)

Ob predpostavki:

NAREDI_dovod= 14.2 mg/l (50 % nasičenost z O₂)

NAREDI_rezervoar= 5 mg/l (28 stopinj)

kje

• Q_rezervoar= 3,250 L/min

Preverite, ali urni menjalni tečaj rezervoarja izpolnjuje zahteve za učinkovito odstranjevanje trdnih delcev:

Po potrebi se lahko zmanjša (npr. na 2 menjavi/uro), odvisno od hidravlike rezervoarja in učinkovitosti odstranjevanja trdnih delcev.

3. korak: Izračunajte proizvodnjo TAN (str_TAN)

kje

• R_krma= 170 kg krme/dan
• a_TAN= 0.032 kg TAN/kg krme
• P_TAN= 5.44 kg TAN/dan

4. korak: Določite glasnost medija

Uporaba volumetrične stopnje odstranjevanja TAN (VTR):

• Topla voda (25-30 stopinj): 605 g/m³/dan
• Hladna voda (12-15 stopinj): 468 g/m³/dan (pri 1-2 mg/L TAN)

Korak 5: Velikost bioreaktorja

Ključni parametri:

• Razmerje H/D: 1,0-1,2 (optimizirano za mešanje/prezračevanje)
• Največji premer: Manjši ali enak 2 m
• Razmerje polnjenja medijev: 60-70 %

Za ta primer:

• Zahtevana prostornina: 5,0 m³ pri 60% polnjenju
• Dimenzije:

- Višina: 1,83 m

- Premer: 1,83 m

- Skupna višina: 2,1 m (vključno z nadvodjem)

Pridobite načrtovanje in izračun MBBR za vaš RAS

Pošljite povpraševanje zdaj