Аеротенки: Це резервуари, де стічні води аеруються, що сприяє росту бактерій та інших мікроорганізмів. У цих умовах мікроорганізми швидко розмножуються і формують активний мул.
Біореактори: Використовуються для створення оптимальних умов для росту мікроорганізмів. Біореактори можуть бути як аеробними (з доступом до кисню), так і анаеробними (без доступу до кисню).

Використання існуючих джерел активного мулу

Перенесення з іншої очисної установки: Якщо на іншій очисній станції вже є активний мул, його можна транспортувати до вашої системи очищення. Це дозволяє швидко створити активний мул у новій системі.
Природні джерела: В деяких випадках активний мул може бути взятий з природних водойм або грунтів, де також відбуваються біологічні процеси розкладання органіки.

Прискорений процес старту

Додавання біостимуляторів: Це спеціальні речовини, які прискорюють ріст і розвиток мікроорганізмів у системі очищення.
Додавання поживних речовин: Забезпечення мікроорганізмів необхідними елементами (азот, фосфор тощо) для швидшого росту.

Купівля готового активного мулу

Деякі компанії пропонують готовий активний мул, який можна додати до вашої системи очищення стічних вод для швидшого запуску процесу біологічної очистки.

Активний мул формується та підтримується за рахунок аерації (постачання кисню за допомогою поршньових сухих компресорів типу Medo — повітродувки безмембранні , що нагнітають чисте повітря) і правильного регулювання параметрів (температура, рН, концентрація органічних речовин).

Активний мул є важливою складовою автономних каналізаційних систем, які використовуються для очищення стічних вод у приватних будинках, дачах та інших об’єктах, де немає підключення до централізованої каналізаційної мережі. Він грає ключову роль автономної каналізації у біологічному очищенні стічних вод. Ось як активний мул пов’язаний з автономними каналізаційними системами:

Процес біологічного очищення

В автономних каналізаційних системах, таких як септики або аеротенки, активний мул використовується для біологічного розкладу органічних забруднень. Він складається з мікроорганізмів (бактерій, грибів, найпростіших), які розщеплюють органічні речовини у стічних водах, перетворюючи їх на безпечніші форми.

Формування активного мулу

У процесі очищення стічних вод у таких системах природним чином формується активний мул. Це відбувається за рахунок подачі кисню в систему за допомогою поршньових сухих компресорів типу Medo (аерація повітродувки безмембранні), що стимулює ріст мікроорганізмів. У деяких автономних системах (наприклад, в аеротенках або біофільтрах) використовуються спеціальні механізми для забезпечення постійного доступу кисню до стічних вод, що сприяє активному росту мулу.

Функції активного мулу

Розкладання органіки: Мікроорганізми, що входять до складу активного мулу, споживають органічні забруднення зі стічних вод, перетворюючи їх на вуглекислий газ, воду та інші безпечні сполуки.
Осадження та видалення мулу: Після процесу очищення активний мул осідає на дні системи. У деяких автономних системах він може залишатися в резервуарі на тривалий час, тоді як в інших системах його потрібно періодично видаляти.

Підтримка ефективності системи

Для забезпечення стабільної роботи автономної каналізаційної системи необхідно підтримувати баланс активного мулу. Якщо його кількість зменшується або він стає менш активним (через нестачу кисню, високі концентрації забруднень тощо), ефективність очищення може знижуватися. Для цього часто застосовуються спеціальні добавки або аерація.

Переваги використання активного мулу

Екологічна безпека: Активний мул забезпечує природне очищення стічних вод, мінімізуючи використання хімічних речовин.
Ефективність: Завдяки активному мулу автономні каналізаційні системи можуть ефективно видаляти до 90% органічних забруднень.
Самостійне відновлення: У разі зниження кількості активного мулу він може відновитися природним шляхом за сприятливих умов.

Таким чином, активний мул є ключовим компонентом автономних каналізаційних систем, забезпечуючи ефективне біологічне очищення стічних вод і підтримуючи екологічну безпеку таких систем.

Процес очистки активним мулом відноситься до багатокамерного реактора, який використовує висококонцентровані мікроорганізми для розкладання органіки та видалення поживних речовин зі стічних вод із метою отримання високоякісних стоків. Задля підтримки аеробних умов та забезпечення перебування активного мулу у завистому стані потрібне постійне своєчасне постачання кисню.

Задля забезпечення перемішування та аерації стічних вод можна використовувати різні конфігурації обладнання. Аерацію та перемішування можна забезпечувати шляхом подачі повітря чи кисню у резервуар насосом або використовуючи поверхневі аератори. Мікроорганізми окиснюють органічний вуглець у стічних водах, в результаті чого утворюються нові клітини, діоксиду вуглецю та вода. Аеробні бактерії – це найбільш поширені організми, проте можуть бути присутніми і факультативні бактерії та вищі організми. Точний склад залежить від конструкції реактора, середовища та характеристик стічних вод. Знадобиться кілька тижнів задля встановлення та розвитку мікроорганізмів, необхідних для забезпечення стабільного біологічного процесу. Пластівці (агломерати часток мулу), які формуються в аераційному резервуарі, видаляються у вторинному відстійнику завдяки осіданню під дією гравітації. Надмірний мул частково видаляється, а частково рециркулює для підтримання біологічного процесу. У зануреному мембранному біореакторі реактор активного мулу поєднують із блоком мікро- чи ультрафільтраційних мембран. Проходячи через мембрану, оброблена вода відділяється від мулу. Систему можна встановити як вже готове рішення або спорудити на місці. Занурений мембранний біореактор – це ефективна компактна технологія для муніципальної (та промислової) очистки стічних вод. Основним недоліком, який не дозволяє масштабніше застосування, є біообростання мембрани, що суттєво зменшує її ефективність і строк експлуатації, таким чином призводячи до значного збільшення витрат на експлуатацію та технічне обслуговування.

Проєктні міркування

Процеси очистки активним мулом зазвичай потребують перинної обробки, яка видаляє тверду фазу, здатну до осідання, і після цього іноді йде ще один кінцевий етап доочистки POST . Біологічні процеси є ефективними щодо видалення розчинних, колоїдних та твердих матеріалів. Реактор можна спроєктувати для біологічної нітрифікації та денітрифікації, а також для видалення фосфору. Проєкт повинен ґрунтуватися на точному підрахунку складу та об’єму стічних вод. Ефективність очистки може суттєво знижуватися у разі, якщо розміри об’єкта є занадто малими чи великими. Залежно від температури, період утримання твердої фази у реакторі коливається від 3 до 5 днів для зниження біохімічного споживання кисню, від 3 до 18 днів для нітрифікації. Надмірний мул потрібно обробляти задля зменшення вмісту води та органіки в ньому та для отримання стабілізованого продукту, який підходить для повторного використання або кінцевої утилізації. Задля досягнення конкретних цілей, азоту та фосфору в стоках можна вносити різні адаптації та модифікації, які включають послідовно розміщені періодичні реактори, канали окислення, продовжену аерацію, рухоме дно та мембранні біореактори.

Матеріали

Зазвичай реактор для активного мулу виготовляють із пластику чи бетону. Аератори складаються з нержавіючої сталі чи пластику та мембрани гумового ущільнення. Для потенційного подальшого мембранного процесу можна використовувати керамічні, полімерні або композитні мембрани. Матеріал, який використовується, впливає на схильність зануреного мембранного біореактора до біообростання.

Застосовність

Обробка активного мулу може бути доречним рішенням на фазах стабілізації та відновлення після гуманітарної надзвичайної ситуації, особливо, в більш густонаселених міських районах чи в умовах більших таборів, де перевагу віддають системам на основі води. Це централізована очистка, для якої потрібен висококваліфікований персонал, постійне електропостачання та високорозвинена система управління. З огляду на економію на масштабі та менш змінні характеристики вхідних стоків, ця технологія є більш ефективною для обробки великих об’ємів. Процеси очистки активним мулом є доречними практично у будь-якому кліматі, проте спроможності щодо очистки є меншими у холоднішому середовищі. За умови належної експлуатації системи якість очищеної води може робити її придатною для повторного використання.

Експлуатація та технічне обслуговуванняДля технічного обслуговування та виявлення проблем потрібен кваліфікований технічний персонал. Потрібно постійно обслуговувати механічне обладнання (змішувачі, аератори і насоси). Необхідно проводити постійний моніторинг отриманої води та кінцевих стоків і за потреби вносити зміни до контрольних параметрів, щоб уникнути відхилень від норми, наприклад, загибелі активної біомаси чи появи шкідливих організмів (наприклад, нитчастих бактерій). Лише кваліфікований персонал повинен мати доступ до об’єкта.

Здоров’я та безпекаЗ огляду на необхідне місце та неприємні запахи, які виникають, очисні споруди з активним мулом зазвичай розміщуються на периферії густонаселених районів. Попри те, що отримані в результаті стоки мають високу якість, вони все одно становлять ризик для громадського здоров’я, і з ними потрібно уникати безпосереднього контакту. У надлишковому мулі істотно знижена кількість патогенів, але вони не усуваються повністю. Ефективність функціонування занурених мембранних біореакторів та якість очистки можна покращити залежно від того, яка використовується мембрана. Залучений персонал потрібно забезпечити належним особистим захисним спорядженням.