Ammoniakkitypen poisto mikro-saastuneista jokivedestä ja yhdistetystä jätevedestä käyttämällä eri materiaaleista valmistettuja MBBR-pakkauksia
Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) yhdistää aktiivilieteprosessin ja perinteisen biofilmiprosessin edut tehden siitä innovatiivisen ja vallankumouksellisen teknologian nykyaikaisessa biologisessa jätevedenkäsittelyssä. Lukuisat aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että MBBR-prosessi voi tehokkaasti lievittää yhdyskuntajäteveden typenpoistopainetta. MBBR-prosessin bio-kantajapakkaukset voivat kuljettaa biokalvon koko reaktoriin, edistää biokalvon, hapen ja reaktiosubstraattien välistä kosketusta ja parantaa hajoamisreaktioiden tehokkuutta. Ainutlaatuisten vakaus- ja tiheysominaisuuksiensa ansiosta niillä on laajat käyttömahdollisuudet.
Tällä hetkellä useimmat MBBR-bio{0}}-pakkauspakkaukset valmistetaan pääasiassa materiaaleista, kuten polyeteenistä (PE), polypropeenista (PP), polyuretaanista (PU) ja huokoisesta polyuretaanista (PPC). Niistä PE-pohjaisilla MBBR-pakkauksilla on hyvä poistovaikutus kromiin, CODCr:iin, ammoniakkityppeen, kokonaistyppeen, orgaanisen hiilen kokonaismäärään ja haihtuviin fenoleihin jätevedessä; PP-pakkauksia käytetään enimmäkseen yhdistetyissä MBBR-prosesseissa, kuten MBBR-AO yhdistetty prosessi ja MBBR-MBR yhdistetty prosessi; PU- ja PPC-pakkauksissa on korkea huokoisuus, mikä voi tarjota suuremman kiinnitysalueen mikro-organismeille, mikä mahdollistaa mikro-organismien nopean ja vakaan kasvun, mikä poistaa tehokkaasti orgaaniset epäpuhtaudet ja erilaiset ravinteet jätevedestä. PE- ja PPC-pakkaukset ovat tällä hetkellä kaksi laajalti käytettyä tyyppiä. PE-tiivisteitä käytetään laajemmin ja niiden suorituskyky on parempi, kun taas PPC-tiivisteillä on vahvempi hydrofiilisyys ja suurempi ominaispinta-ala, mikä edistää mikro-organismien kiinnittymistä. Molemmilla tiivistetyypeillä on omat etunsa ja haittansa, ja molemmilla on hyvä mekaaninen lujuus ja alhaiset kustannukset. On kuitenkin vain vähän raportteja niiden ammoniakkitypen poistovaikutuksista mikro-saastuneista jokivedestä ja yhdistetystä hulevesi{10}}jätevedestä MBBR-AO-kytkentäprosessissa. Tässä artikkelissa tarkastellaan erityyppisten MBBR-bio-kantoainepakkausten (PE- ja PPC-materiaalit) lisäämisen vaikutusta MBBR-AO-kytketyn prosessin yhteydessä ammoniakkitypen poistotehokkuuteen mikro-saastuneista jokivedestä ja yhdistetty hulevesi{16}}jätevedestä. Samanaikaisesti se analysoi biokalvon muodostumisnopeutta ja erilaisten MBBR-bio-kantoainepakkausten käyttöikää. Tavoitteena on parantaa erilaisten MBBR-bio-kantoainepakkausten erityisiä valintamenetelmiä jätevedenkäsittelyn MBBR-prosessissa.
1. Jäteveden käsittelyprosessi
1. 1 Prosessin kulku ja bio-kuljetusliikkeen pakkaustiedot
Tässä tutkimuksessa käytetty jätevedenkäsittelylaite on itsesuunniteltu{0}}biologinen leijukerrosreaktori, joka käyttää MBBR-AO-kytkettyä prosessia. Pääprosessin virtaus on esitetty kuvassa 1(a), ja erityislaitteet sisältävät säleikön, nostopumpun, MBBR bio-kantoainetiivisteet, integroidun korkean-tehokkaan biologisen typenpoistosäiliön, tehokkaan-sedimentaatiosäiliön, ilmastusjärjestelmän jne. m³/h), tehollinen hydraulinen retentioaika on 5 tuntia ja reaktorin tehollinen tilavuus noin 10 m³.
Jätevedenkäsittelylaitteen MBBR-bio--kantajapakkaukset ovat PE--pohjaisia pakkauksia ja PPC-geelin kantajapakkauksia. PE--pohjaiset tiivisteet ovat muodoltaan rengasmaisia säteilyjä, joiden koko on Φ25 mm × 10 mm, ja niissä on 19 reikää ja viisikulmaisia kanavia, joiden ominaispinta-ala on noin 500 m²/m³ [Kuva 1(b)]; PPC-geelin kantajapakkaukset ovat kuutioisia, kooltaan Φ10 mm × 10 mm × 10 mm ja ominaispinta-ala noin 5 000 m²/m³ [Kuva 1(c)].
1.2 Jäteveden laatu
Tässä tutkimuksessa jätevedenkäsittelylaitetta käytettiin kahdentyyppisten vesistöjen käsittelyyn: mikro-saastunut jokivesi ja yhdistetty hulevesi-jätevesi. Mikro-saastunut jokivesi oli peräisin kaupunkijoesta Zhejiangin alueella, jossa on alhainen saastuminen, ja sen ammoniakkityppipitoisuus oli suhteellisen alhainen, keskimääräisen massapitoisuuden ollessa 5 mg/l. Yhdistetty hulevesi{6}}jätevesi oli Zhejiangin jätevedenkäsittelylaitoksen kahden jäteveden pumppausaseman (pumppuasema 1 ja pumppuasema 2) sisäänvirtauslähde, ja niiden ammoniakkityppipitoisuus oli suhteellisen korkea, 3-20 mg/l. Tämä johtuu siitä, että jotkin ilmassa olevat typen oksidit reagoivat sadeveden kanssa muodostaen typpihappoa tai nitraatteja sateen aikana, mikä edistää ammoniakkia{12}}hapettavien bakteerien lisääntymistä, mikä johtaa suhteellisen korkeaan ammoniakkityppipitoisuuteen jätevedessä. Samaan aikaan molempien vesistöjen pH-arvo pidettiin välillä 7-9.
1.3 Jätevedenkäsittelylaitteen toimintaparametrit
1.2.1 Ensimmäinen biofilmin muodostusprosessi
Jätevedenkäsittely käynnistettiin lisäämällä pakkauksia erissä biokalvon muodostusta varten. Reaktorissa olevien täytteiden todellisen leijutusvaikutuksen mukaan lisättyjen täytteiden lopulliseksi tilavuusosuudeksi määritettiin 20 %. Käynnistysprosessin aikana järjestelmän suspendoitunutta lietettä ei palautettu, ja lietteen palautussuhde jäteveden käsittelyn aikana oli 1:8.
1.2.2 Laitteen toimintaparametrien hallinta
Jätevedenkäsittelylaite toimi huoneenlämmössä (20 astetta). Laitteen pohjassa olevalla ilmastuslaitteistolla säädettiin ilmastusnopeutta jäteveden käsittelyn aikana. Samaan aikaan laitteen sisäänvirtausnopeus säädettiin arvoon 2 m³/h, ja muut parametrit jäteveden käsittelyn aikana pysyivät periaatteessa yhdenmukaisina. Pumppausaseman 1 ja pumppaamon 2 yhdistetty hulevesi-jätevesi sekä mikro-saastunut jokivesi valittiin tulovesinäytteiksi.
2. Tulokset ja keskustelu
2.1 Biofilmin muodostumisnopeus MBBR-pakkauksissa eri materiaaleista
Jätevedenkäsittelylaitteen{0}}käynnistysvaiheen aikana sisään tulevan veden laatu oli vakaa. Kun pakkaukset oli lisätty erissä, pakkauksissa tapahtui normaali biokalvon muodostuminen ja kypsyminen.
Samoissa käyttöolosuhteissa eri materiaaleista valmistettujen bio-kantoainepakkausten biokalvon muodostumisnopeus vaihteli merkittävästi niiden luontaisten ominaisuuksien vuoksi. PE--pohjaisten pakkausten biokalvon muodostumisnopeus oli suhteellisen hidas, mikä vaati kemikaalien, kuten glukoosin, lisäämistä suljetussa ilmastusviljelmässä. Tarkkailemalla PE- ja PPC-pakkausten toimintaa MBBR-AO-kytketyssä prosessissa havaittiin, että noin 5 päivää PE-pakkausten lisäämisen jälkeen kantajien pinnalle ilmestyi ohut kellertävä-ruskea biofilmi. Noin viikon jatkuvan käytön jälkeen kantajan pinnalle ilmestyi suuri määrä paramecia-, epistylis-, rotifers- ja pieni määrä pyörteitä, mikä osoitti, että biofilmi oli pohjimmiltaan kypsä ja järjestelmän käynnistys{9}}on valmis tähän aikaan. Sitä vastoin PPC-pakkausten biokalvon muodostumisnopeus oli nopeampi ja biofilmi oli periaatteessa kypsä noin 3 päivässä, kun taas liete pystyi adsorboitumaan pakkauksen sisäpuolelle. Biofilmin muodostuminen auttaa parantamaan ammoniakkia{13}}hapettavien bakteerien toimintaa. PE-pakkauksiin verrattuna PPC-pakkausten suuri ominaispinta-ala on suotuisampi biofilmin muodostumiselle ja mikrobien immobilisaatiolle. Saman materiaalin PE-tiivisteillä, jotka käsittelevät eri tyyppisiä jätevesiä, myös tiivisteiden biokalvonmuodostusvaikutus osoitti merkittäviä eroja. Kuvasta 2(a) voidaan nähdä, että PE-pakkausten pinnalla oli ohut vaaleanruskea biokalvo mikro-saastuneissa jokivedessä. Kuva 2(b) osoittaa kuitenkin, että yhdistetyn hulevesi{21}}jäteveden PE-tiivisteiden pinnalla oleva biokalvokerros oli pirstoutunut, mikä osoittaa, että PE-tiivisteiden biokalvon muodostusvaikutus mikro-saastuneessa jokivedessä oli huomattavasti parempi kuin yhdistetty hulevesi{23}}jätevesi. Kuvasta 2(c) ja kuvasta 2(d) voidaan nähdä, että ero PPC-tiivisteiden biofilmin muodostusvaikutuksessa mikro-saastuneessa jokivedessä ja yhdistetyssä hulevesi{28}}jätevedessä ei ollut merkittävä.
2. 2 Ammoniakkitypenpoistokapasiteetti eri materiaaleista valmistettujen bio-kuljetuspakkausten
Ammoniakkityppipitoisuus on keskeinen mittari pumppaamoiden jäteveden todellisen käsittelyvaikutuksen arvioinnissa. Siksi ammoniakkitypenpoistokapasiteetilla on tärkeä käytännön ohjaava merkitys bio-kantajapakkaustyyppien valinnassa MBBR-AO-kytketyssä prosessissa.
2. 3 PE- ja PPC-pakkausten ammoniakkitypen poistovaikutus mikro-saastunutta jokivettä-lyhytaikaisen prosessin aikana
Kuten kuvasta 3 näkyy, MBBR-AO-kytketyn prosessin, jossa on PE- ja PPC-pakkaukset, keskimääräiset sisäänvirtaavan ammoniakkitypen massapitoisuudet olivat 3,69 mg/l ja 3,39 mg/l, vastaavasti. Samaan aikaan todellinen sisäänvirtaava ammoniakkityppipitoisuus vaihteli merkittävästi, mikä johtui sateesta. PE-täytteillä tehdyssä prosessissa ammoniakkitypen keskimääräinen poistomäärä mikro-saastuneista jokivedestä oli 3,12 mg/L ja 84,55 %, mikä oli korkeampi kuin prosessissa PPC-täytteillä (2,56 mg/l ja 75,52 %). Tämä osoittaa, että PE-pakkausten lisääminen MBBR-AO-kytkentäprosessiin edistää ammoniakkitypen poistamista mikro-saastuneista jokivedestä lyhyellä aikavälillä (12 päivän kuluessa).
2.4 PE- ja PPC-pakkausten ammoniakkitypen poistovaikutus yhdistettyyn hulevesi{0}}jäteveteen prosessin lyhytaikaisen{1}}käytön aikana
Kuten kuvasta 4 näkyy, MBBR-AO-kytketyn prosessin ja PE-tiivisteiden lyhyen-vuorokauden (18{3}}päivän) aikana keskimääräiset sisäänvirtaavan ammoniakkitypen massapitoisuudet yhdistetyn hulevesi-jäteveden pumppausasemalta 1 [Kuva 4](a) olivat]4b [Pumping Station] 7,24 mg/l ja 9,35 mg/l, vastaavasti. Kun pumppuaseman 1 ja pumppuaseman 2 yhdistettyyn hulevesi-puhdistukseen lisättiin PE-tiivisteet MBBR-AO-kytkettyä prosessia käyttäen, jäteveden ammoniakkityppipitoisuus laski merkittävästi. Keskimääräiset ammoniakkitypen poistomäärät olivat 6,93 mg/l ja 7,9 mg/l, ja keskimääräiset poistonopeudet olivat 95,71 % ja 84,49 %. Pumppausaseman 1 yhdistetyn hulevesi-jäteveden lyhyt-vuorokauden (18{35}}vrk) käsittelyn aikana ammoniakkitypen poistoaste pysyi yli 90 % ja saavutti lähes 100 % 9. päivänä. Käsitelty jätevesi voi olla suotuisampi kiinnittyneiden mikro-organismien kasvulle, mikä edistää ammoniakkitypen poistumista. Samaan aikaan pumppausaseman 2 yhdistetyn hulevesi-jäteveden lyhytaikaisen (18 vuorokauden) käsittelyn aikana ammoniakkitypen poistoaste pysyi enimmäkseen 90 prosentin tuntumassa, mikä osoittaa, että PE-tiivisteiden lisäämisellä MBBR-AO-kytketyssä prosessissa on voimakas poistovaikutus ammoniakkityppeen (yhdistetty hulevesi lyhyellä aikavälillä).
Kuten kuvasta 5 näkyy, MBBR-AO-kytketyssä prosessissa PPC-pakkauksilla pumppausaseman 1 [Kuva 5(a)] ja pumppausaseman 2 [kuva 5(b)] yhdistetyn hulevesi-jäteveden sisään tulevan ammoniakkitypen massapitoisuudet vaihtelivat välillä 20–2 mg/3 mg/2 vastaavasti suurilla vaihteluilla. Tämä voi johtua sateesta, joka aiheuttaa ilmassa olevien typen oksidien pääsyn viemärijärjestelmään, mikä johtaa merkittäviin vaihteluihin sisäänvirtaavan ammoniakkitypen pitoisuudessa. Pumppausaseman 1 ja pumppausaseman 2 yhdistetyn hulevesijäteveden keskimääräiset sisään tulevan ammoniakkitypen massapitoisuudet olivat 14,76 mg/l ja 13,26 mg/l. Lyhyen -jakson (24 päivää) käsittelyn (24 päivää) MBBR-AO-kytketyn prosessin ja PPC-pakkausten jälkeen jäteveden ammoniakkityppipitoisuus laski merkittävästi, ja keskimääräiset massapitoisuudet olivat vain 5,32 mg/l ja 6,42 mg/l. Keskimääräiset ammoniakkitypen poistomäärät olivat 9,44 mg/L ja 6,84 mg/L ja keskimääräiset poistonopeudet olivat 63,96 % ja 51,58 %. Tämä osoittaa, että PPC-tiivisteillä on tietty vaikutus ammoniakkitypen poistamiseen yhdistetystä hulevesijätevedestä. Yhdistetyn hulevesijäteveden korkea ammoniakkityppipitoisuus voi johtua muiden monimutkaisten komponenttien joutumisesta jäteveteen, mikä estää ammoniakkitypen hajoamisen PPC-tiivisteiden vaikutuksesta. PE-tiivisteisiin verrattuna PPC-pakkauksissa on pienemmät huokoset ja suurempi huokoisuus. Yhdistetyn hulevesijäteveden epäpuhtaudet ja suspendoituneet hiukkaset voivat tukkia PPC-tiivisteiden huokoset, mikä johtaa agglomeroitumiseen tiivisteiden sisällä ja heikentää siten ammoniakkitypen poistotehoa. Samaan aikaan aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että alle 1 mm:n biofilmit voivat aiheuttaa huokosten tukkeutumisen tiivisteiden sisällä. Vaikka biofilmit voivat nopeuttaa tiivisteiden sisäistä tukkeutumista, ne eivät ole tärkein tekijä.
MBBR-AO-kytketyn prosessin lyhytaikaisen-käytön aikana PE-tiivisteiden keskimääräiset ammoniakkitypen poistonopeudet yhdistettyjen hulevesi-jätevesien osalta (95,71 % pumppaamo 1:ssä ja 84,49 % pumppaamo 2:ssa) olivat hieman korkeammat kuin mikrosaastuneen joen vesi{{7}.} (4.5 %). Sitä vastoin PPC-tiivisteiden keskimääräiset ammoniakkitypen poistonopeudet yhdistetylle hulevesijätevedelle (63,96 % pumppaamolle 1 ja 51,58 % pumppaamolle 2) olivat hieman alhaisemmat kuin mikro{15}}saastuneille jokivedelle (75,52 %). PE-tiivisteiden osalta verrattuna mikro-saastuneeseen jokiveteen, yhdistetty hulevesi{19}}jäteveden alhainen liuenneen hapen pitoisuus on suotuisampi PE-tiivisteiden mikro-organismien samanaikaiselle nitrifikaatiolle ja denitrifikaatiolle typen poistamiseksi. PPC-tiivisteiden biofilmin muodostumisen aikana lietettä adsorboituu tiivisteiden sisäpuolelle, mikä lisää liuenneen hapen pitoisuutta, mikä ei edistä sisäisten mikro-organismien samanaikaista nitrifikaatiota ja denitrifikaatiota, mikä johtaa ammoniakkitypen poistumisnopeuksien laskuun sekä yhdistetyssä hulevedessä{{21}{}{2wa22} että mikrosaastetussa jokivedessä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että PE-tiivisteiden lisääminen edistää lyhyellä aikavälillä MBBR-AO-kytketyn prosessin aiheuttaman ammoniakkitypen hajoamista yhdistetyssä hulevesi{0}}jätevedessä.
PE- ja PPC-tiivisteiden ammoniakkitypen poistovaikutus yhdistettyyn hulevesi{0}}jäteveteen prosessin pitkän{1}}käytön aikana
Kuten kuvasta 6 näkyy, MBBR-AO-kytketyn prosessin ja PE-tiivisteiden pitkän-päivän (96-päivän) aikana pumppausaseman 1 yhdistetyn hulevesi-jäteveden ammoniakkitypen massapitoisuudet vaihtelivat [Kuva 6(a)]b26b ja Pumping Station. 2-25 mg/l ja 3-35 mg/l, suurilla vaihteluilla. Keskimääräiset sisään tulevan ammoniakkitypen massapitoisuudet olivat 10,20 mg/l ja 8,93 mg/l. MBBR-AO-kytketyn prosessin käsittelyn jälkeen keskimääräiset ammoniakkitypen massapitoisuudet jätevedessä laskivat arvoihin 2,93 mg/L ja 2,67 mg/L, keskimääräisten poistomäärien ollessa 7,27 mg/l ja 6,26 mg/l ja keskimääräisten poistomäärien ollessa vastaavasti 71,27,0 % ja 7,01 %. Ammoniakkitypen hajoamisessa ei ollut merkittävää eroa pumppausaseman 1 ja pumppuaseman 2 yhdistetyssä hulevesi{28}}jätevedessä lisäämällä PE-tiivisteitä MBBR-AO-kytketyn prosessin pitkän-ajan (96-vrk) aikana, ja typpipoiston nopeus oli noin 4 %. Tämä osoittaa, että PE-tiivisteiden lisäämisellä MBBR-AO-kytkettyyn prosessiin on hyvä poistovaikutus ammoniakkityppeen yhdistetyssä hulevesi-jätevedessä pitkän-(96-päivän) käytön aikana. Kun MBBR-AO-kytketty prosessi PE-tiivisteillä toimi myöhemmässä vaiheessa (84-96 vrk), riippumatta siitä, oliko tulovesi yhdistetty hulevesi-jätevettä Pumppaamo 1:stä vai Pumppaamo 2:sta, jäteveden ammoniakkityppipitoisuus nousi merkittävästi ja ammoniakkitypen poistonopeus prosessin varhaisessa vaiheessa 90 % oli merkittävästi pienempi kuin prosessin alkuvaiheessa. Tämä johtuu siitä, että pitkäaikaisessa käytössä itse PE-tiivisteet vaurioituvat ja vanhenevat ja tiivisteiden pinnan karheus muuttuu, mikä heikentää käyttölujuutta ja ammoniakkitypen poistokykyä.
Kuva 7 esittää muutokset sisäänvirtaavan ammoniakkityppipitoisuudessa, jäteveden ammoniakkityppipitoisuudessa, ammoniakkitypen poistomäärässä ja ammoniakkitypen poistonopeudessa PPC-tiivisteillä varustetun MBBR-AO-kytketyn prosessin -pitkäaikaisen käytön aikana. Pumppausaseman 1 [Kuva 7(a)] ja pumppausaseman 2 [Kuva 7(b)] yhdistetyn hulevesi-jäteveden ammoniakkitypen massapitoisuudet vaihtelivat välillä 3 - 35 mg/L, ja keskimääräiset sisäänvirtaavan ammoniakkitypen massapitoisuudet olivat 10.1, ja 9.6 mg/l. MBBR-AO-kytketyn prosessin käsittelyn jälkeen jäteveden keskimääräiset ammoniakkitypen massapitoisuudet laskivat arvoihin 3,96 mg/L ja 3,39 mg/L, keskimääräisten poistomäärien ollessa 7,00 mg/l ja 4,71 mg/l ja keskimääräisten poistomäärien ollessa 63,87,5 % ja 5,87,5 %. MBBR-AO-kytketyn prosessin pitkän-käytön aikana PPC-tiivisteiden lisäämisellä oli hieman parempi hajoamisvaikutus ammoniakkityppeen yhdistetyssä hulevesi-jätevedessä pumppausasemasta 1 kuin pumppaamo 2:sta, mutta ero ei ollut merkittävä. Tämä osoittaa, että PPC-tiivisteiden lisäämisellä MBBR-AO-kytkettyyn prosessiin on tietty poistovaikutus ammoniakkityppeen yhdistetyssä hulevesi-jätevedessä pitkän{30}}käytön aikana. Ammoniakkitypen poistonopeus MBBR-AO-kytketyssä prosessissa PPC-tiivisteiden kanssa pitkän-käytön aikana oli korkeampi kuin lyhyt{34}}käytössä. Tämä johtuu siitä, että pitkäaikaisen käytön aikana lietettä kerääntyy PPC-tiivisteiden sisään muodostaen paikallisen anaerobisen tai hapettoman ympäristön, joka tarjoaa sopivan elinympäristön nitrifioivien bakteerien elämälle. Nitrifioivat bakteerit lisääntyvät nopeasti ja paikallinen reaktionopeus kiihtyy
Yhteenvetona voidaan todeta, että PE-tiivisteiden lisääminen edistää ammoniakkitypen hajoamista yhdistetyssä hulevesi{0}}jätevedessä MBBR-AO-kytketyn prosessin aikana pitkän{2}}käytön aikana. Sillä välin PE-tiivisteet on vaihdettava tai puhdistettava ajoissa pitkäaikaisen-käytön jälkeen, jotta voidaan varmistaa, että jäteveden ammoniakkityppi voidaan edelleen poistaa tehokkaasti MBBR-AO-kytketyn prosessin{5}}pitkäaikaisen käytön aikana.
Eri materiaaleista valmistettujen bio{0}}kuljetuspakkausten käyttöikä
Verrattuna PPC-tiivisteisiin, PE-tiivisteiden käyttöikä on pidempi-mikro-saastunen jokiveden ja yhdistettyjen hulevesi-jäteveden pitkäaikaiskäsittelyn aikana MBBR-AO-kytketyn prosessin avulla. Kuten kuvasta 8(a) näkyy, PPC-tiivisteet kokevat kuonaa ja vaurioita MBBR-AO-kytketyn prosessin jätevedenkäsittelyprosessin aikana. Sillä välin tiivisteiden sisällä tapahtuu vanhenemista ja agglomeroitumista pitkän{8}}käytön jälkeen [kuvat 8(b) ja 8(c)]. PPC-tiivisteillä on huono lietteen läpäisevyys. Vaikka sienellä,{13}}kuten PPC-tiivisteillä, on suuri ominaispinta-ala, liete imeytyy helposti niiden sisäiset huokoset ja niitä on vaikea valua ulos. Pitkäaikainen-lietteen kerääntyminen tiivisteiden sisälle pyrkii muodostamaan anaerobisen tai hapettoman ympäristön, jolloin tiivisteiden väri muuttuu vähitellen ruskeasta mustaksi. Tämä johtaa ongelmiin, kuten kuonan muodostumiseen, rikkoutumiseen, ikääntymiseen ja PPC-pakkausten agglomeroitumiseen pitkän{17}}käytön aikana, mikä lyhentää niiden käyttöikää. Tämä on myös tärkein tekijä PPC-tiivisteiden huonossa vaikutuksessa ammoniakkitypen poistamisessa yhdistetystä hulevesi{19}}jätevedestä [kuvat 5(a) ja 5(b)]. Sitä vastoin PE-tiivisteillä ei pohjimmiltaan ollut yllä mainittuja ongelmia MBBR-AO-kytketyn prosessin pitkän -jätevedenkäsittelyn aikana, mikä oli parempi kestävyys ja pidempi käyttöikä. Kohtuullinen kantajakonfiguraatio voi tehokkaasti puskuroida veden virtauksen vaikutusta biofilmiin, jolloin biofilmi voi kasvaa vakaasti vahingoittumatta.
Johtopäätökset
Tässä tutkimuksessa PE-bio{0}}kantoainetiivisteet ja PPC-tiivisteet lisättiin MBBR-AO-kytketyn prosessin jätevedenkäsittelyprosessin aikana. Pakkausmateriaalien vaikutuksia ammoniakkitypen hajoamiseen mikro-saastuneissa jokivesissä ja yhdistettyjen hulevesi-jätevesien sekä mikrobien biofilmin muodostumisnopeuteen ja eri materiaaleja sisältävien pakkausten käyttöikään tutkittiin. PE-tiivisteillä on PPC-tiivisteisiin verrattuna hitaampi biokalvon muodostusnopeus, mutta pidempi käyttöikä. Samaan aikaan PE-pakkauksilla on parempi ammoniakkitypen hajoamisvaikutus, riippumatta siitä, käytetäänkö niitä mikro-saastunen jokiveden ja yhdistettyjen hulevesi{10}}jäteveden pitkäaikaisessa-tai lyhytaikaisessa{10}}käsittelyssä MBBR-AO-kytkennän avulla. Tutkimustulokset tarjoavat teknistä tukea jätevedenkäsittelyprosessien pakkausmateriaalien valinnassa.