Pod dvojnim pritiskomvse strožji okoljski predpisiinnenehno naraščajoči obratovalni stroški, se obdelava in odlaganje blata premikata s stopnje »--konec cevi« v procesu čiščenja odpadne vode v osrednji gospodarski izziv, ki omejuje razvoj številnih podjetij in občinskih enot. Zlasti ko so nekateri industrijski mulji razvrščeni kot nevarni odpadki, postanejo njihove visoke pristojbine za odlaganje neznosno breme za obratovalne stroške. Zato raziskovanje učinkovitih tehnologij za zmanjšanje blata iz vira ni več »možnost«, temveč neizogibna pot k optimizaciji obratovalnih stroškov čistilnih naprav.
► Hud stroškovni izziv: nepopustljiv pritisk odstranjevanja blata
Za upravljavce čistilnih naprav je nenehna rast stroškov odlaganja blata nedvomno »stisni pas«. Delež teh izdatkov v celotnih stroških poslovanja se iz leta v leto povečuje, ponekod celo presega stroške porabe energije in kemikalij, kar neposredno vpliva na dobičkonosnost in trajnostni razvoj podjetja. Tradicionalne metode zgoščevanja in odvodnjavanja blata ne morejo več zadostiti trenutnemu nujnemu povpraševanju po zmanjšanju stroškov odstranjevanja blata. Kako znanstveno in ekonomsko doseči znatno zmanjšanje blata ob zagotavljanju skladnosti, je skupno vprašanje, s katerim se sooča celotna industrija.
► Pregled glavnih tehnoloških poti zmanjševanja
Kot odgovor na ta izziv so se v industriji pojavile različne inovativne tehnologije za zmanjšanje blata. Uporabljajo različna fizikalna, kemična ali biološka sredstva za "redčenje" blata, preden vstopi v končno fazo odlaganja. Med njimi so posebej omembe vredne tri mainstream tehnološke poti.
► I. Pionir fizikalnih metod: tehnologija toplotne hidrolize
Tehnologija obdelave blata s toplotno hidrolizoje metoda fizičnega zmanjševanja, ki je trenutno zrela v uporabi in kaže pomembne učinke. Njegovo osrednje načelo je uporaba toplotnega učinka vode v okolju z visoko-temperaturo in visokim{2}}tlakom za uničenje strukture celične stene blata, sproščanje znotrajcelične vezane vode in organskih snovi. Ta postopek ne le močno poveča možnost odvajanja vode iz blata, saj bistveno poveča vsebnost trdne snovi v pogači blata po naknadnem mehanskem odvodnjavanju in s tem doseže zmanjšanje vira; kar je še pomembneje, razgradi veliko{4}}molekularno organsko snov v blatu, ki jo je težko razgraditi, na majhne molekule, ki so zlahka biorazgradljive. To močno izboljša učinkovitost in izkoristek plina pri kasnejši anaerobni razgradnji, s čimer se doseže rekuperacija energije.
► II. Zmogljivo orodje pri kemijskih metodah: metoda oksidacije ozona
Metoda oksidacije ozonauporablja ozon kot močno oksidacijsko sredstvo za neposreden napad in razgradnjo mikrobnih celic v blatu, s čimer doseže raztapljanje in razgradnjo blata. Ozon lahko hitro uniči celične membrane in celične stene, kar povzroči sproščanje znotrajcelične organske snovi. Ko se ta del organske snovi vrne v biokemični sistem, ga lahko drugi mikroorganizmi uporabijo kot vir ogljika in tako zmanjšajo končno produkcijo odvečnega blata. To tehnologijo odlikujeta hitra reakcija in prilagodljivo delovanje, zaradi česar je še posebej primerna za nadgradnjo obstoječih procesov čiščenja odpadne vode za dosego cilja zmanjšanja blata.
► III. Iznajdljivost bioloških metod: endogeno dihanje in razdruževanje metabolizma
Za razliko od "močne lize celic" s fizikalnimi in kemičnimi metodami,tehnologija biološke redukcijesledi bolj "nežni" poti. Spreminja normalne presnovne poti mikroorganizmov z dodajanjem specifičnih funkcionalnih mikrobnih sredstev ali ustvarjanjem posebnih procesnih okolij (kot je odklop metabolizma). Tehnologija ločevanja na primer povzroči, da mikroorganizmi porabijo več energije za vzdrževanje lastnih življenjskih dejavnosti namesto za razmnoževanje in širjenje med razgradnjo onesnaževal, s čimer se bistveno zmanjša nastajanje odvečnega blata. Ta metoda je običajno tesno povezana z obstoječimi postopki biokemične obdelave in ima dobro združljivost.
► Kako izbrati? Več{0}}dimenzionalni premisleki pri izbiri tehnologije
Če se soočimo s temi tremi tehnološkimi potemi, izbira ni lahka naloga in zahteva celovito oceno, ki temelji na posebnih okoliščinah projekta:
Učinkovitost in stabilnost zmanjšanja:Na splošno ima tehnologija termične hidrolize najpomembnejši in stabilen redukcijski učinek zaradi neposrednega mehanizma delovanja. Metoda z ozonsko oksidacijo prav tako daje dobre rezultate, medtem ko lahko biološke metode doživijo nekaj nihanj zaradi sprememb okoljskih dejavnikov, kot sta kakovost vode in temperatura.
Investicijski in obratovalni stroški:Začetni kapitalski izdatki (CAPEX) za tehnologijo toplotne hidrolize so razmeroma visoki, vendar so njeni -dolgoročni operativni stroški (OPEX) konkurenčni zaradi izboljšane učinkovitosti obnavljanja energije. Metoda oksidacije ozona zahteva sistem za ustvarjanje in doziranje ozona, ki vključuje opremo in stroške porabe energije. Biološke metode imajo lahko nižjo začetno naložbo, vendar je treba razmisliti o stalnem vnosu mikrobnih sredstev ali posebnih kemikalij.
Tehnološka zrelost in odtis:Kot klasičen proces ima tehnologija termične hidrolize visoko stopnjo tehnološke zrelosti in sistemske integracije. Tudi drugi dve tehnologiji sta bili široko uporabljeni, pri izbiri pa je treba pozornost nameniti stabilnosti njunega procesa in dolgoročne-delovne študije primerov.
Sinergijski učinki na poznejše procese:Pomembna izboljšava, ki jo termična hidroliza zagotavlja anaerobni razgradnji, je njena edinstvena prednost. Z oksidacijo ozona in z biološkimi metodami redukcijo dosežemo predvsem z notranjim kroženjem in prebavo, njihov vpliv na nadaljnje procese pa je treba sistematično ovrednotiti.
Zato bi morala biti končna izbira optimalno razmerje med tehnološko zanesljivostjo in ekonomskimi koristmi.