Dul chun cinn i dteoiric agus i gcleachtas cóireála fuíolluisce dobharshaothraithe
Scríofa ag Jasmine
Ríomhphost teagmhála: Kate@aquasust.complastic.com
Tá fuíolluisce dobharshaothraithe comhdhéanta den chuid is mó de fhual ainmhithe, aoileach agus uisce bainistíochta le haghaidh dobharshaothraithe, agus tá tiúchan ard ábhar orgánach, nítrigine, fosfar agus solaid ar fuaidreamh ann, chomh maith le roinnt eilimintí atá comhdhéanta de shalann. D'fhonn tuiscint níos soiléire a bheith againn ar na cinn atá chun cinn i dteicneolaíocht fuíolluisce dobharshaothraithe mo thíre agus ar na fadhbanna a bhain le feidhmchláir phraiticiúla go dtí seo, tugann an páipéar seo achoimre freisin ar an gceangal idir úsáid acmhainní agus ardchóireáil dramhaíola dobharshaothraithe de bhreis ar théama an réimse seo. . An t-ábhar truailleán a tharraing aird go leor, chomh maith leis an dul chun cinn i roinnt réimsí teicniúla. Ar deireadh, cuirtear roinnt moltaí ar aghaidh maidir le forbairt agus cur i bhfeidhm na teicneolaíochta cóireála fuíolluisce dobharshaothraithe.
Is cuid thábhachtach de gheilleagar talmhaíochta mo thíre feirmeoireacht ainmhithe. Mar sin féin, le forbairt mheicniúcháin agus scála feirmeoireachta ainmhithe go mear, tháinig fadhbanna tromchúiseacha comhshaoil chun cinn, agus ina measc tá fuíolluisce pórúcháin ar cheann de na príomhfhoinsí truaillithe. Is fuíolluisce orgánach ard-tiúchan é fuíolluisce dobharshaothraithe ina bhfuil ábhar orgánach, nítrigin, fosfar agus solaid ar fuaidreamh, chomh maith le miotail throma, antaibheathaigh, géinte friotaíochta antaibheathach agus miocrorgánaigh phataigineacha. Mura gcaitear i gceart, beidh sé mar thoradh ar athruithe sa timpeallacht agus éiceolaíocht máguaird, ag bagairt ar ainmhithe. agus sláinte an duine. Faoi láthair, tá dhá phríomh-mhodh cóireála fuíolluisce dobharshaothraithe: is é ceann an modh cóireála fuíolluisce chun cinn (urscaoileadh caighdeánach), a úsáidtear go príomha i bhfeirmeacha theas le níos lú áiseanna talún. Déantar an fuíolluisce dobharshaothraithe a dheighilt soladach-leachtach, cóireáil anaeróbach/aeróbach agus Tar éis ardchóireála, scaoiltear amach go dtí an caighdeán é nó athchúrsáiltear é; is é an ceann eile an modh cóireála úsáide acmhainne (leasacháin, fuinneamh), a úsáidtear go príomha i bhfeirmeacha thuaidh le níos mó áiseanna talún, agus tá an fuíolluisce neamhdhíobhálach trí dhríodrú, coipeadh anaeróbach, etc. Tar éis cóireála, úsáidtear bithghás le haghaidh úsáid fuinnimh, agus úsáidtear sciodar bithgháis le haghaidh úsáid acmhainní talamh feirme. Tugann an páipéar seo achoimre go hachomair ar an staid reatha agus ar na fadhbanna teicniúla atá le sárú i gcur i bhfeidhm cóireála fuíolluisce i bhfiontair dobharshaothraithe ar scála mór i mo thír, le haghaidh tagartha pearsanra atá ag gabháil do tháirgeadh, taighde eolaíoch agus bainistíocht.
1 An leisce idir úsáid acmhainní agus ardchóireáil na dramhaíola dobharshaothraithe
Tá cóireáil fuíolluisce dobharshaothraithe fós ar an réimse a fuair an aird is mó agus a d'infheistigh an chuid is mó i gcosaint an chomhshaoil sa tionscal dobharshaothraithe le deich mbliana anuas. Caithfidh fiontair dobharshaothraithe ar scála mór rogha a dhéanamh idir úsáid acmhainní agus ardchóireáil agus dramhaíl dobharshaothraithe á dhiúscairt. Cé go bhfuil an meascán de phlandáil agus pórú agus úsáid acmhainní dramhaíola molta agus á spreagadh le blianta beaga anuas, mar gheall ar chúiseanna éagsúla, tá cóireáil chun cinn fuíolluisce dobharshaothraithe, urscaoileadh caighdeánach nó urscaoileadh nialasach fós riachtanach do go leor fiontair dobharshaothraithe chun maireachtáil.
Níl réiteach fadhbanna cosanta comhshaoil agus úsáid acmhainní ina gcoincheapa comhionann go hiomlán. Maidir le fiontair, chun fadhbanna cosanta comhshaoil a réiteach, ní mór dóibh an cead measúnaithe tionchair timpeallachta a fháil ar dtús, agus ansin bearta a ghlacadh chun dramhaíl a dhiúscairt de réir riachtanais an mheasúnaithe tionchair timpeallachta agus na ceanglais a chomhlíonadh; comhlíonadh dlíthiúil, eacnamaíoch agus éifeachtach Níl sé chomh simplí le "dramhaíl a iompú ina stór" ó bhéal. Ar an gcéad dul síos, is gá go mbeadh dóthain acmhainní talún laistigh de gha eacnamaíoch agus éifeachtach (de réir phrionsabal na húsáide áitiúla agus in aice láimhe), agus níos tábhachtaí fós, chun "seoda a chasadh", is é sin, an méadú ar luach ar chúl. Tá deireadh an slabhra tionsclaíoch réadaithe trí na táirgí a lománaíodh. Mura bhfuil sna táirgí bainte ach torthaí teoiriciúla gan a n-úsáid féin a bhaint amach nó iad a thiontú go luach margaidh, déanfar an tuarascáil staidéir féidearthachta ar úsáid acmhainní a shaobhadh; Ó thaobh cosaint an chomhshaoil de, cosc a chur ar thruailliú tánaisteach (lena n-áirítear uisce, ithir agus aer). Faoi láthair, tá sé deacair úsáid acmhainní dramhaíola dobharshaothraithe a chur chun cinn i mo thír, a bhaineann leis na fachtóirí seo a leanas freisin: Ar dtús, tá easpa treoirlínte measúnaithe comhshaoil don tionscal dobharshaothraithe, agus tá go leor caighdeáin ábhartha ann. Mar shampla, éilíonn formhór na n-áiteanna go gcaithfidh fuíolluisce dobharshaothraithe na "Caighdeáin Cháilíochta Uisce d'Uisciúcháin Thalamh Feirme" (GB 5084-2005) a chomhlíonadh roimh úsáid na n-acmhainní. Ar an dara dul síos, mar gheall ar chúiseanna stairiúla, níl go leor acmhainní tacaíochta talún timpeall orthu ag go leor feirmeacha ar scála mór a thuilleadh.
2 Taighde ar thruailleáin spota te
I gcóireáil fuíolluisce dobharshaothraithe, i dteannta leis na táscairí maidir leis na ceanglais atá ann faoi láthair maidir le cosaint an chomhshaoil [cosúil le héileamh ocsaigine ceimiceach (COD), nítrigin amóinia, fosfar iomlán (TP), etc.], léirigh taighde agus cleachtas le blianta beaga anuas go bhfuil. is gá aird níos mó a thabhairt ar na truailleáin seo a leanas: Baictéir drugaí agus géinte friotaíochta (ARGanna), salandacht (salandacht), nítrigin iomlán (TN), agus sloda a ghintear le linn cóireála fuíolluisce. Is gnáththáirge é sloda sa phróiseas cóireála uisce. Mar gheall ar an modh a bhaint aoileach a athrú agus feabhas a chur ar riachtanais chaighdeánacha eisilteach an chúl, méadaíonn an táirgeadh sloda go ginearálta. Is é an deacracht a bhaineann le cóireáil sloda ná a chion ard uisce. Tá go leor staidéir tar éis a thaispeáint, cé go gcomhlíonann táscairí ceimiceacha an eisilteach ag deireadh an phróisis cóireála uisce atá ann faoi láthair na caighdeáin, tá rioscaí comhshaoil fós ann maidir le baictéir atá frithsheasmhach in aghaidh drugaí agus géinte atá resistant ó dhrugaí. Déanfaidh carnadh salainn dochar don ithir agus do bharra, agus mar sin ní mór é a chosaint sa phróiseas úsáide acmhainní. Cuireann roinnt áiteanna srian le scaoileadh nítrigine iomlán ó fhuíolluisce dobharshaothraithe, rud a mhéadóidh go mór costas cóireála uisce faoin leibhéal teicniúil reatha agus go n-ardóidh sé go mór an t-ualach ar fhiontair.
3 Forbairtí agus dul chun cinn i réimsí tábhachtacha teicniúla
Faoi láthair, cuimsíonn na próisis cóireála fuíolluisce dobharshaothraithe a úsáidtear go coitianta cóireáil bhitheolaíoch anaeróbach, cóireáil bhitheolaíoch aeróbach, cóireáil nádúrtha agus teicneolaíochtaí cóireála chun cinn, microalgae, scaradh membrane agus teicneolaíochtaí cóireála eile faoi thaighde agus forbairt, chomh maith le glanadh feirme a bhaineann le huisce cúl-deireadh. cóireáil. Tá próiseas an aoiligh, etc., le feiceáil in ailt eile san eagrán speisialta seo. Ní dhéanann an t-alt seo ach cur síos gairid ar anammox, nítriú agus dínitriú comhuaineach, agus nítriú agus dínitriú gearr-raoin.
3.1 Teicneolaíocht Anammox
Is cineál nua de theicneolaíocht cóireála bitheolaíoch anaeróbach é teicneolaíocht Anammox, arb é próiseas é ina ndéanann baictéir anammox nítrigin amóinia agus nítrít a thiontú go díreach i ngás nítrigine i dtimpeallacht anaeróbach. Is iad príomh-baictéir na teicneolaíochta anammox ná baictéir anammox, ar féidir leo nítrigin amóinia i bhfuíolluisce dobharshaothraithe a thiontú go gás nítrigine trí imoibriú bithcheimiceach faoi choinníollacha anaeróbach chun deireadh a chur le nítrigin amóinia a bhaint amach. Dá bhrí sin, is teicneolaíocht cóireála bitheolaíoch anaeróbach é teicneolaíocht anammox, agus baineann sé freisin leis an gcineál teicneolaíochta nítriúcháin agus denitrification comhuaineach. Mar gheall ar fhás mall na baictéir anammox agus go leor fachtóirí tionchar, is minic a úsáidtear leapacha seasta, leapacha sloda gníomhachtaithe agus bith-imoibreoirí membrane i dtáirgeadh chun coinneáil baictéir anammox a mhéadú agus a chomhcheangal le teicneolaíochtaí cóireála eile, feabhas a chur ar éifeachtúlacht agus cobhsaíocht na cóireála fuíolluisce. Tá na buntáistí a bhaineann le héifeachtacht agus geilleagar ard ag teicneolaíocht Anammox, agus tá ionchais iarratais iontach aige i dtreo dínitrification fuíolluisce dobharshaothraithe, ach tá fadhbanna cosúil le ham tosaithe fada agus go leor fachtóirí cur isteach, ar gá iad a réiteach tuilleadh. Faoi choinníollacha na hoibre allamuigh, tá gá le tuilleadh cinn maidir le hiniúchadh agus rialáil coinníollacha teicniúla anammox.
3.2 Teicneolaíocht nítriúcháin agus dínitriúcháin ghearr-chonair
Déanann próiseas anocsa/ocsa (Anocsa/ocsa, A/O) dínádúrú (NH{{{{0} →NO2→NO3)) agus nítriú (NO3→NO2→N2) a réadú go príomha trí linn snámha ain-ocsaídeach agus linn aeróbach a shocrú, faoi seach. . Nítrigin amóinia a bhaint as fuíolluisce. Mar sin féin, léirigh staidéir go dtarlóidh carnadh nítríte nítrigine sa phróiseas traidisiúnta nítrigine agus dínitrithe [3]. Chuige sin, moltar an teoiric maidir le nítriú agus dínitriú gearr-raoin. Trí fhás na mbaictéar ocsaídeach amóinia (baictéir nítríte) a chur chun cinn agus bac a chur ar fhás baictéir ocsaídeacha nítríte (baictéir nítríte), baintear amach próiseas gearr-raoin nítriúcháin agus dínitriúcháin (NH+4→NO2). →N2). Tá timthriall fáis baictéir ocsaídeacha amóinia níos giorra ná sin de bhaictéir ocsaídeacha nítríte, ina measc tá aois láibe, teocht, pH agus ocsaigin tuaslagtha na príomhfhachtóirí a dhéanann difear do bhaictéir ocsaídeacha amóinia agus baictéir ocsaídeacha nítrít. Nuair a bhíonn an teocht níos airde ná 28 céim, cuidíonn sé le fás baictéir ocsaídeacha amóinia agus cuireann sé bac ar fhás baictéir ocsaídeacha nítrít; Tá pH timpeall 8.0 fabhrach freisin le carnadh baictéir ocsaídeacha amóinia; tá an cleamhnas idir baictéir ocsaídeacha amóinia agus tiúchain ísle ocsaigine tuaslagtha níos mó ná mar atá ag baictéir ocsaídeacha nítrít[4-6] . Go teoiriciúil, giorraíonn nítriú agus dínitriú gearr-raoin an t-am imoibrithe, sábháil soláthar foinsí ocsaigine agus carbóin, agus laghdaítear táirgeadh sloda [7]. Mar sin féin, le linn oibriú na háise cóireála uisce, déantar líon mór sloda a tháirgeadh gach lá mar gheall ar an ngá atá leis an urscaoileadh sloda a mhéadú chun an aois sloda a laghdú. Ina theannta sin, mar gheall ar go leor fachtóirí tionchair, ní mór a chobhsaíocht a fheabhsú tuilleadh.
3.3 Teicneolaíocht nítriúcháin agus dínitriúcháin comhuaineach
Déanann teicneolaíocht nítriúcháin agus dínitriúcháin comhuaineach nítriú agus dínitriú comhuaineach a bhaint amach trí pharaiméadair mar ocsaigin tuaslagtha, pH agus teocht sa linn bhitheolaíoch a rialú, agus feabhsaíonn sé éifeachtúlacht na cóireála fuíolluisce [8]. Áirítear leis an meicníocht nítriúcháin agus dínitriúcháin comhuaineach teoiric an chomhshaoil macra, teoiric an mhicribhitheolaíochta agus teoiric na micribhitheolaíochta [9]. Tagraíonn an teoiric macra-chomhshaoil do thiúchan agus aonfhoirmeacht ocsaigin tuaslagtha san imoibreoir a rialú, timpeallacht a chruthú atá oiriúnach chun baictéir nítriúcháin agus baictéir dínitriúcháin a fhás, agus na próisis nítriúcháin agus dínitriúcháin a shioncronú [10]. Tagraíonn an teoiric microenvironment do pharaiméadair a rialú ar nós tiúchan ocsaigine tuaslagtha, méid na gcáithníní sloda gníomhachtaithe agus tiús bithscannáin, ag cruthú grádán ocsaigine tuaslagtha ar dhromchla agus ar chiseal istigh na gcáithníní sloda gníomhachtaithe agus bithscannáin, an imoibriú nítriúcháin aeróbach dromchla, agus an ciseal istigh hypoxia. . imoibriú denitrification. Tagraíonn teoiric na micribhitheolaíochta d'úsáid miocrorgánaigh ar féidir leo nítriú agus dínitriú a dhéanamh ag an am céanna. Tá sé léirithe ag staidéir go bhfuil baictéir denitrifying aeróbach agus baictéir nítriúcháin anaeróbach sa chomhshaol, mar shampla baictéir anammox, ar féidir leo nítrigin amóinia a thiontú go nítrigine go díreach.
Chomh maith leis na teicneolaíochtaí thuas, taighde agus cur i bhfeidhm microorganisms ard-éifeachtúlachta sa phróiseas cóireála fuíolluisce, rialú ar chosc ar tháirgí sa phróiseas anaeróbach, leas iomlán a bhaint agus rialú uathoibríoch ar choinníollacha an phróisis choipeadh, scoilteadh criostalaithe fosfair is cúis le blocáil píblíne sa chóras cóireála fuíolluisce, a chosc. agus smacht ar bholadh sa phróiseas cóireála fuíolluisce Cabhróidh dul chun cinn i dteicneolaíochtaí amhail pórú, idirleathadh agus frithsheachaint le rioscaí a rialú agus costais a laghdú agus éifeachtúlacht a mhéadú.
4 Achoimre agus Outlook
I measc na dteicneolaíochtaí cóireála fuíolluisce feirme tá cóireáil bhitheolaíoch aeróbach, cóireáil bhitheolaíoch anaeróbach, ardchóireáil agus cóireáil nádúrtha. Ina measc, tá A/O, Leaba Sloda Anaeróbach Upflow (UASB), Imoibreoir Anaeróbach Soladach (USR) ), díleáiteoirí bithgháis, locháin ocsaídiúcháin, ocsaídiú ceimiceach agus téachtadh agus teicneolaíochtaí próisis eile sách aibí agus a úsáidtear go forleathan. Tá a buntáistí agus a teorainneacha féin ag gach modh cóireála. Is féidir teaglaim theicniúla éagsúla a roghnú de réir saintréithe fuíolluisce feirme agus polasaithe áitiúla. Mar shampla, is féidir le feirmeacha a bhfuil caighdeáin urscaoilte fuíolluisce níos airde acu cóireáil anaeróbach + aeróbach + chun cinn a roghnú. Is féidir leis an meascán de theicneolaíochtaí, feirmeacha a bhfuil go leor talún tosaíocht a thabhairt do theicneolaíocht cóireála anaeróbach le haghaidh cóireáil neamhdhíobhálach fuíolluisce. Ina theannta sin, tá ionchais iarratais ard ag roinnt teicneolaíochtaí cóireála nua cosúil le nítriú agus dínitriú gearr-chonair, nítriú agus dínitriú comhuaineach, anammox, cóireáil microalgae agus scaradh membrane, ach tá gá le tuilleadh taighde agus leas iomlán a bhaint as a gcuid paraiméadair cóireála agus paraiméadair chobhsaíochta nó Iarratais Innealtóireachta lasmuigh.
Le méadú ar chosaint an chomhshaoil, chuir daoine ceanglais níos airde ar aghaidh maidir le taighde agus cur i bhfeidhm na teicneolaíochta cóireála fuíolluisce dobharshaothraithe. Tá taighde agus forbairt teicneolaíochta cóireála fuíolluisce nua fós mar fhócas taighde sa todhchaí, go háirithe éileamh láidir an mhargaidh ar theicneolaíocht cóireála fuíolluisce éifeachtach, cobhsaí agus ar chostas íseal; tá feabhas a chur ar theicneolaíocht cóireála fuíolluisce atá ann cheana féin mar fhócas taighde sa todhchaí, mar shampla aeróbach Nó forbairt microorganisms feidhmiúla i dteicneolaíocht cóireála bitheolaíoch anaeróbach, agus taighde agus forbairt seicní ard-éifeachtúlachta agus durable sa teicneolaíocht scaradh membrane; ag an am céanna, is treo taighde tábhachtach é athchúrsáil agus úsáid fuinnimh fuíolluisce dobharshaothraithe, mar shampla an measúnú sábháilteachta sa phróiseas athchúrsála fuíolluisce Tá tábhacht thagartha tábhachtach ag taighde agus forbairt teicneolaíochtaí úsáide fuinnimh mar bhithfhuinneamh bithgháis agus bithdhíosal don. cóireáil shábháilte agus úsáid fuíolluisce dobharshaothraithe.