گذشته و حال MABR- درک خود را از هوادهی با 60 سال زیر و رو کنید
از سال گذشته، افراد بیشتری در مورد فناوری MABR در صنعت تصفیه فاضلاب بحث می کردند. فکر می‌کنم مشتریان مالزیایی همیشه به ما توصیه می‌کنند که شروع به فروش MABR کنیم و به من گفته‌اند که فناوری MABR چشم‌انداز بسیار خوبی دارد، که فناوری آینده MBBR است، بنابراین با این مقاله، می‌توانیم تا حدودی از MABR درک درستی داشته باشیم.
در ابتدا، فناوری MABR هنوز توسعه نیافته بود. برخی از افراد در صنعت به معرفی فرآیند MABR توسط Fluence در IFAT در مونیخ گوش دادند. در آن زمان فلوئنس Emefcy (همنام MFC که نشان می‌دهد این شرکت کاری با سلول‌های سوختی میکروبی دارد) نامیده می‌شد. در آن زمان احساس می‌کردم این فناوری بسیار قدرتمند است، اما به دلایل تجاری فرصتی برای معرفی فناوری نداشتم. اکنون که شرایط اجازه می دهد، می خواهم فرآیند MABR را در دو فاز معرفی کنم. امروز ابتدا در مورد گذشته و حال MABR صحبت خواهم کرد.
1. MABR چیست؟
MABR، نام کامل Bioreactor هوادهی غشایی، بیوراکتور هوادهی غشایی است. همانطور که از نام آن پیداست، این یک فرآیند بیولوژیکی است که از غشاها برای هوادهی استفاده می کند، اما اشتباه نکنید. به اصطلاح هوادهی غشایی به هوادهی میکرو متخلخل اشاره نمی کند. MABR یک نسخه ارتقا یافته از فرآیند لجن فعال سنتی است - می تواند بر اساس ظرفیت مخزن موجود باشد. از سوی دیگر، فاضلاب بیشتری را می توان با مصرف انرژی انتقال اکسیژن کمتری تصفیه کرد.
چگونه آن را انجام می دهد؟
فروشنده ای که فرآیند MABR را می فروشد ممکن است به شما بگوید: "ما یک غشای تنفسی خود توسعه یافته داریم که اکسیژن را به بیوفیلم چسبیده به غشای تنفسی منتقل می کند. مانند ریه انسان، این غشاء تنفسی نیز هست."
فروش را متوجه نشدید؟ بیایید ابتدا تاریخچه توسعه آن را مرور کنیم.
2. دوره جوانه زدن MABR
تحقیق در مورد فرآیند MABR را می توان به دهه 1960 ردیابی کرد. FJ Ludzack معروف و موریس اتینگر در سال 1960 از فیلم پلاستیکی قابل تنفس برای اکسیداسیون استفاده کردند. آنها قبلاً می توانستند رشد بیوفیلم را روی فیلم پلاستیکی ببینند.
بنا به دلایلی، تحقیقات در این زمینه نزدیک به 30 سال خاموش بود. تا سال 1978، تحقیقات مرتبط بازتولید شد - تیم پروفسور چارلز جنکینز از دانشگاه ویرجینیای غربی مقاله ای با عنوان "راکتور فیلم ثابت اکسیژن خالص" در مجله بخش مهندسی محیط زیست منتشر کرد. آنها از لوله های مویین تفلون برای ساخت غشاهای تنفسی و فاضلاب مصنوعی برای آزمایش ها استفاده کردند، و به نظر می رسید که این اثر حتی در شرایط بار آلی بالا خوب است، میزان حذف BOD تا 90٪ بود. اما آنها راکتور طراحی شده را MABR نامیدند اما فیلتر هوازی مدیا تریکلینگ. من شخصاً حدس می‌زنم که این به این دلیل است که فیلتر چکنده بیولوژیکی آشناتر است، بالاخره یکی از رایج‌ترین فرآیندهای تصفیه فاضلاب در نیمه اول قرن گذشته بود.
چرا به فکر آزمایش مویرگ های تفلون افتادند؟ گفته می‌شود که از مقاله‌ای در "Science" در 1972-پزشکان آمریکایی از مویرگ‌های مصنوعی برای انجام کشت سلولی در شرایط آزمایشگاهی استفاده می‌کنند. من متن اصلی را برگرداندم، اصل در واقع بسیار شبیه است. آیا این بدان معناست که بسیاری از نوآوری ها در صنعت فاضلاب نیاز به نگه داشتن ران های صنعت زیست شناسی و شیمی دارد؟
3. راه تست خلبانی
اما پس از آن، به نظر می رسید که تحقیقات MABR دوباره کنار گذاشته شد. در سال 1986 بود که دکتر پییر سیته کانادایی و چند تن دیگر از همکاران مقاله زیر را در مجله علم غشاء منتشر کردند که تحقیقات MABR به مسیر خود بازگشت.
آغاز مقاله منتشر شده توسط دکتر پیر Cté و همکارانش در سال 1986|منبع: jstor
شکل زیر یک نمودار شماتیک از ماژول غشای فیبر توخالی است که او ترسیم کرد (در آن سال ترسیم تصویر آسان نبود): از آنجایی که اکسیژن از یک طرف غشاء به طرف دیگر غشا از طریق انتشار منتقل می شد، هیچ حبابی وجود نداشت. تولید شد، بنابراین آنها را هوادهی بدون حباب نامید.
نمودار شماتیک انتقال اکسیژن در غشای فیبر توخالی ترسیم شده توسط دکتر Cté|منبع: JSTOR
اما بعداً، این کانادایی روی چیزهای مهم تری کار کرد - او به یک شرکت بزرگ رفت تا غشاهای اولترافیلتراسیون را توسعه دهد. این شرکت ZENON Enviroment نام دارد. او در سال 1998 مدیر ارشد فناوری شرکت شد تا اینکه بعداً توسط جنرال الکتریک خریداری شد.
خوشبختانه، دکتر Cté تنها کسی نبود که در آن زمان با این چیزها سر و کار داشت، و پروفسور مایکل سممنز از دانشگاه مینه سوتا نیز در حال انجام تحقیقات مرتبط بود. در سال 1999، تیم او مقاله‌ای با عنوان «تصفیه پایلوت کارخانه آبجوسازی با استحکام بالا با استفاده از بیوراکتور هوادهی غشایی» در مجله Water Environment Research منتشر کرد. اصطلاح MABR رسما راه اندازی شد و وارد مرحله آزمایشی آزمایشی شد.
خوشبختانه، دکتر Cté تنها کسی نبود که در آن زمان با این چیزها سر و کار داشت، و پروفسور مایکل سممنز از دانشگاه مینه سوتا نیز در حال انجام تحقیقات مرتبط بود. در سال 1999، تیم او مقاله‌ای با عنوان «تصفیه پایلوت کارخانه آبجوسازی با استحکام بالا با استفاده از بیوراکتور هوادهی غشایی» در مجله Water Environment Research منتشر کرد. اصطلاح MABR رسما راه اندازی شد و وارد مرحله آزمایشی آزمایشی شد.
بررسی راکتورهای غشایی نوشته شده توسط تیم Semens|اقتباس شده توسط یک کشاورز در روستای وا، مرجع: JSTOR
در همان سال، پروفسور Eoin Casey'تیم تحقیقاتی دانشگاه دوبلین ایرلند نیز در مجله بین المللی Biotechnology and Bioengineering از پیشرفت تحقیقاتی مواد انتقال اکسیژن غشایی گزارش کرده و از مخفف MABR نیز استفاده کرده است. تنها تفاوت این است که A در اینجا به هوادهی اشاره دارد و نه هوادهی. لطفا تفاوت را درک کنید.
