צביעת טקסטיל מייצרת חלק מהקולחים התעשייתיים הקשים ביותר לטיפול: עומס אורגני גבוה, צבע עז וזרימה שמתנדנדת עם כל אצוות ייצור. כאשר מפעל צביעה בדרום אסיה גדל מהמערכת הביולוגית המקורית שלו, הוא הרכיב מחדש את מיכל האוורור עםמדיה ביופילם ביו בלוק- והגענוהסרת COD של 90% בעלות תפעולית של 0.32$ בלבד/מ"רעל פני קיבולת עיצוב של 600 m³/d. כך השדרוג סיפק גם תאימות וגם חיסכון.
סקירת פרויקט
מפעל לצביעת טקסטיל בדרום אסיה מייצר כמויות גדולות של שפכים עם עומס אורגני גבוה וריכוז צבע גבוה. עם התרחבות הייצור, מערכת הטיפול המקורית הפכה לעומס יתר בצורה הידראולית ואורגנית, מה שהוביל לאיכות פריקה לא יציבה וללחץ סביבתי גובר מצד הרגולטור המקומי.
במקום לבנות מחדש את המפעל, המפעיל שדרג את השלב הביולוגי על ידי הכנסת מדיה ביו בלוק ישירות למיכל האוורור הקיים. Bio Block הוא מנשא ביופילם- צמוד המספק משטח מוגן גדול למיקרואורגניזמים, המאפשר למפעל להגביר את יכולת הטיפול בתוך אותה טביעת רגל תוך הפחתת עלות התפעול בהשוואה לבוצה פעילה קונבנציונלית.
כמות מים ואיכות מים
ייצור שפכים מונע על ידי תהליכי צביעה, מחזורי כביסה ולוחות זמנים של ייצור, כך שגם הזרימה וגם העומס משתנים משעה לשעה. המערכת הותאמה לפיכך עם בסיס תכנוני ממוצע ומקדם שיא הסופג שיאי אצווה מבלי לאבד את יציבות הטיפול.
| פרמטר זרימה | עֵרֶך | הערת עיצוב |
| זרימה ממוצעת | 550 m³/d | עומס ייצור יומי טיפוסי |
| יכולת עיצוב | 600 m³/d | כולל מרווח הרחבה עתידי |
| גורם שיא | 1.8–2.0 | סופג שיאי פריקת צבע- |
איכות ההשפעה משקפת את הפרופיל הטיפוסי של שפכי צביעת טקסטיל: ביקוש גבוה לחמצן כימי וביוכימי, מוצקים מרחפים גבוהים וצבע כבד שיש לפרק ביולוגית לפני הפריקה.
| פָּרָמֶטֶר | משפיע | חשיבות עומס |
| בַּקָלָה | 800–1,000 מ"ג/ליטר | עומס אורגני גבוה מצבעים ותיקונים |
| BOD | 300-400 מ"ג/ליטר | חלק מתכלה בקלות |
| SS | 250 מ"ג/ליטר | סיבים וחומרי צבע מרחפים |
| צֶבַע | גָבוֹהַ | גלוי בשפכים, רגולטור-רגיש |
| pH | 6–9 | בטווח הטיפול הביולוגי |
תקני פריקה
המערכת תוכננה לעמוד במגבלות הפרשות התעשייתיות המקומיות, אשר מציבות תקרות קפדניות על חומרים אורגניים ומוצקים מרחפים תוך דרישת הפחתה ויזואלית משמעותית בצבע.
| פרמטר פריקה | מגבלה סטנדרטית |
| בַּקָלָה | < 100 mg/L |
| BOD | < 30 mg/L |
| SS | < 70 mg/L |
| צֶבַע | נדרש הפחתה משמעותית |
זרימת תהליך
שפכים עוברים תחילה דרך מערכת סינון כדי להסיר חלקיקים גדולים וסיבים שעלולים לסתום ציוד במורד הזרם. לאחר מכן הוא נכנס למיכל שוויון, אשר מחץ הן את הזרימה והן את העומס כך שהשלב הביולוגי מקבל הזנה קבועה במקום עומסי הלם מאצוות צבע בודדות.
לאחר מכן הזרם המשוווה זורם לתוך המיכל הביולוגי המשולב ביו בלוק, שבו פועלים יחד שלושה מנגנונים:
- Bio Block מספק שטח פנים מוגן גדול התומך ביצירת ביופילם מהיר
- הביופילם המצורף מפרק מזהמים אורגניים ביעילות, כולל תרכובות יוצרות צבע-
- אוורור מספק מספיק חמצן מומס כדי לשמור על הביופילם פעיל מבחינה ביולוגית
לאחר מכן, המים המטופלים נכנסים למטהר משני, בו מתנחלים ביופילם וביומסה, ולאחר מכן פריקה סופית. בוצה ממוחזרת חלקית כדי לשמור על מלאי ביולוגי, ועודפי בוצה מפוזרים לסילוק - נחל שהוא קטן באופן ניכר מאשר במפעל בוצה פעילה רגילה.
מדדי מפתח וביצועים
אינדיקטורים כלכליים
| מַד | עֵרֶך |
| יכולת טיפול | 600 m³/d |
| סך ההשקעה | $95,000 (~$158/m³) |
| הפחתת טביעת הרגל | קטן ב-25%.לעומת עיצוב קונבנציונלי |
| עלות תפעול | $0.32/m³ |
תוצאות ניטור - 3-תפעול חודש
| פָּרָמֶטֶר | קולחים (מ"ג/ליטר) | שיעור הסרה (%) |
| בַּקָלָה | 85 | 90% |
| BOD | 25 | 92% |
| SS | 60 | 76% |
| צֶבַע | - | הפחתה של 85%. |
כל פרמטר עומד בנוחות בתקן הפריקה המקומי, והסרת הצבע מושגת ביולוגית בתוך מיכל האוורור במקום להסתמך על קרישה כימית יקרה - הסיבה העיקרית לכך שעלות התפעול נשארת רק$0.32/m³.
דגשים בפרויקט
למה ביו בלוק עובד
- שטח פנים ספציפי גבוה מאפשר היווצרות ביופילם מהיר והפעלה מהירה של המערכת
- עמידות חזקה לעומסי זעזועים שומרת על יציבות שפכים גם במהלך שיא אצווה צבע
- מפחית באופן משמעותי את ייצור הבוצה, קיצוץ בעלויות הסרת המים והסילוק
יתרונות המערכת
- ביצועים יציבים למרות עומסים הידראוליים ואורגניים משתנים
- טביעת רגל מופחתת והתאמה קלה למכלי אוורור קיימים
- עלות תפעולית נמוכה יותר בהשוואה לבוצה פעילה קונבנציונלית
מַסְקָנָה
פרויקט זה מדגים כי מדיית ביו בלוק יעילה ביותר לטיפול בשפכי טקסטיל, אספקההסרת COD של 90%, הסרת BOD של 92% והפחתת צבע של 85%.תוך שמירה על עלויות תפעול ב-0.32 דולר למ"ר. עבור מפעלים העומדים בפני מגבלות קיבולת, מחמירים בתקני הפריקה או עלויות טיפול- באנרגיה ובבוצה, התאמה של מיכל אוורור קיים עם Bio Block מציעה נתיב הון- נמוך לעמידה יציבה - וטביעת רגל קטנה ב-25% מבנייה חדשה.
טפל ב-600 מ"ק ליום של שפכי טקסטיל בהסרת COD של 90%.
מפעל צביעה בדרום אסיה טיפל בשפכים גבוהים-בצבע עם מדיית Bio Block במחיר של 0.32$ בלבד למ"ל3 - 90% הסרת COD ב-25% פחות מקום. המדיה של Juntai Bio Block מטפלת בשפכים תעשייתיים-בעומס גבוה.