Il passato e il presente di MABR-Sovvertisci la tua percezione dell'aerazione con 60 anni
Dallo scorso anno sono aumentate le persone che discutono della tecnologia MABR nel settore del trattamento delle acque reflue. Penso che i clienti malesi ci abbiano sempre fortemente raccomandato di iniziare a vendere MABR e mi hanno detto che la tecnologia MABR ha grandi prospettive, che è la futura tecnologia MBBR, quindi con questo articolo possiamo comprendere in anticipo MABR.
Inizialmente la tecnologia MABR non era ancora stata sviluppata. Alcune persone del settore hanno ascoltato la presentazione del processo MABR da parte di Fluence all'IFAT di Monaco. A quel tempo, Fluence si chiamava anche Emefcy (omonima MFC, indicando che questa azienda ha qualcosa a che fare con le celle a combustibile microbiche). A quel tempo, sentivo che la tecnologia era molto potente, ma per ragioni commerciali non ho avuto l'opportunità di introdurla. Ora che le condizioni lo consentono, vorrei introdurre il processo MABR in due fasi. Oggi parlerò innanzitutto del passato e del presente di MABR.
1. Cos'è MABR?
MABR, il nome completo di Membrane Aeration Bioreactor, è un bioreattore di aerazione a membrana. Come suggerisce il nome, è un processo biologico che utilizza membrane per l'aerazione, ma non fraintendetemi. La cosiddetta aerazione a membrana non si riferisce all'aerazione microporosa; MABR è una versione aggiornata del tradizionale processo a fanghi attivi: può essere basato sulla capacità del serbatoio esistente. D’altro canto, è possibile trattare una maggiore quantità di liquami con un minor consumo di energia per il trasferimento di ossigeno.
Come lo fa?
Un venditore che vende il processo MABR potrebbe dirti: "Abbiamo una membrana traspirante autosviluppata che trasmette ossigeno al biofilm aderito alla membrana traspirante. Come il polmone umano, questa è una membrana traspirante".
Non hai capito le vendite? Rivediamo prima la sua storia di sviluppo.
2. Il periodo di germogliamento del MABR
La ricerca sul processo MABR può essere fatta risalire agli anni '60. I famosi FJ Ludzack e Morris Ettinger utilizzarono nel 1960 una pellicola di plastica traspirante per l'ossidazione. Già potevano osservare la crescita del biofilm sulla pellicola di plastica.
Per qualche motivo, la ricerca in questo settore è rimasta silenziosa per quasi 30 anni. Fino al 1978, la ricerca correlata è stata riprodotta: il team del professor Charles Jenkins della West Virginia University ha pubblicato un articolo intitolato "Reattore a film fisso con ossigeno puro" nel Journal of the Environmental Engineering Division. Hanno utilizzato tubi capillari in Teflon per realizzare membrane traspiranti e liquami sintetici per gli esperimenti, e l'effetto sembrava essere buono: anche in condizioni di elevato carico organico, il tasso di rimozione del BOD era pari al 90%. Ma hanno chiamato il reattore progettato MABR, ma Aerobic Media Trickling Filter. Personalmente immagino che ciò sia dovuto al fatto che il filtro gocciolante biologico è più familiare, dopo tutto era uno dei processi di trattamento delle acque reflue più comuni nella prima metà del secolo scorso.
Perché hanno pensato di sperimentare i capillari in Teflon? Si dice che sia ispirato da un articolo apparso su "Science" in 1972-I medici americani utilizzano capillari artificiali per effettuare colture cellulari in vitro. Ho girato il testo originale, il principio è davvero molto simile. Ciò significa che molte innovazioni nel settore delle acque reflue devono tenere sotto controllo l’industria della biologia e della chimica?
3. La strada verso il test pilota
Ma in seguito la ricerca sul MABR sembrò essere nuovamente abbandonata. Fu solo nel 1986 che il dottor canadese Pierre Cté e molti altri colleghi pubblicarono il seguente articolo sul Journal of Membrane Science, indicando che la ricerca sul MABR era di nuovo sulla buona strada.
L'inizio dell'articolo pubblicato dal Dr. Pierre Cté e dai suoi colleghi nel 1986|Fonte: jstor
Quello che segue è un diagramma schematico del modulo della membrana a fibra cava da lui disegnato (non era facile fare un disegno quell'anno): Poiché l'ossigeno veniva trasferito da un lato della membrana all'altro lato della membrana attraverso la diffusione, non si formavano bolle generati, quindi lo erano Chiamala aerazione senza bolle.
Diagramma schematico del trasferimento di ossigeno nella membrana a fibra cava disegnato dal Dr. Cté|Fonte: JSTOR
Ma in seguito il canadese si mise a lavorare su cose più importanti: si rivolse a una grande azienda per sviluppare membrane di ultrafiltrazione. Questa azienda si chiama ZENON Enviroment. È diventato il CTO dell'azienda nel 1998 fino a quando non è stata successivamente acquisita da GE.
Fortunatamente, in quel momento il dottor Cté non era l’unico ad armeggiare con queste cose, e anche il professor Michael Semmens dell’Università del Minnesota stava conducendo ricerche correlate. Nel 1999, il suo team ha pubblicato un articolo intitolato "Trattamento di un impianto pilota di acque reflue di un birrificio ad alta resistenza utilizzando un bioreattore con aerazione a membrana" sulla rivista Water Environment Research. Il termine MABR viene lanciato ufficialmente ed entra nella fase di test pilota.
Fortunatamente, in quel momento il dottor Cté non era l’unico ad armeggiare con queste cose, e anche il professor Michael Semmens dell’Università del Minnesota stava conducendo ricerche correlate. Nel 1999, il suo team ha pubblicato un articolo intitolato "Trattamento di un impianto pilota di acque reflue di un birrificio ad alta resistenza utilizzando un bioreattore con aerazione a membrana" sulla rivista Water Environment Research. Il termine MABR viene lanciato ufficialmente ed entra nella fase di test pilota.
Una revisione dei reattori a membrana scritta dal team Semmens|Adattato da un contadino del villaggio Wa, riferimento: JSTOR
Nello stesso anno, il professor Eoin Casey'Il team dell'Università di Dublino in Irlanda ha anche riferito sui progressi della ricerca sui materiali per il trasferimento dell'ossigeno a membrana nella rivista internazionale Biotechnology and Bioengineering e ha utilizzato anche l'abbreviazione MABR. L'unica differenza è che A qui si riferisce ad aerato e non aerazione. Per favore comprendi la differenza.
