F16 - Biologiska processer för massa- och pappersbruk Flashcards
Vilka typer av föroreningar kan man rena med biologisk rening?
De stora och små organiska föreningarna.
Vilkem funktion har mikrodjur (toffel- och klock djur)?
Toffeldjur: Betar på flocken, detta ger hög densitet som ger sedementering egenskaper.
Klockdjur: Fångar de frisimmande bakterierna.
Varför behöver många biologiska reningsverk en anaerob zon?
För att bakterierna behöver en elektronacceptor.
Man får dessa zoner genom att bakterierna förbrukar syret genom att bara skicka in vattnet. Eller anväda sig av biofilm.
Vad är kemisk rening?
Ett kemiskt reningssteg använder sig av t.ex Al3+ joner och en tillsättning av någon polymer som tillsammans fångar upp organiska föreningar och klumpar samman dem. Processen klargör avloppet.
Vad är mekanisk rening?
Man låter material sedementera i kammarbrunnar eller filtrera avlopp mekaniskt.
Vad är biologisk rening?
Man använder sig av bakterier vilket konsumerar organiska föreningar i avloppet, då de dör flockar de samman och vid separation fås bioslam som separeras ut från avloppet.
I dag pratar vi också om bioekonomi och försöker vi skapa nya produkter av restströmmar i stället för att destruera dem. Ge ett exempel på vad vi kan göra med slam från det biologiska reningssteget. Vilken ny produkt kan vi skapa? Hur går det till? Och vilket miljöproblem löser den nya produkten?
Bipolymerproduktion: t.ex. kan vissa bakterier producera bioplasten PHA, som producerats av bakterien som en energireserv.
Då bioslammet samlas ihop kan PHA processeras fram ur biomaterialet, bioploymeren PHA är ett alternativ till dagens plaster från fossila källor. Plaster från fossila källor hamnar i havet, främst som mikroplaster vilket skadar djurlivet och hamnar i maten vi äter. PHA bryts däremot ner i naturen.
Om PHA produceras från kolkällor från bioindustrin kommer den från ett cykliskt kolomlopp. Detta gör att den inte gör något nettoutsläpp av CO2.
Hur väljer man ut vilken bakterie som ska användas?
Kan använda substratet som kolkälla? -Ja -Nej (Svälter och dör) Använder tillgänglig elektron acceptor (är aerob)? -Ja -Nej (Dör) Växer snabbt -Ja -Nej (konkurreras ut) Bildar flockar? -Ja (med allt annar --> bra mikroorgansim för AS
Biofilm
- De yttersta kan dö ut men eftersom det ligger massa bakterier på hela så hinner den reproducera sig innan den hinner dö ut helt och hållet.
- Kan ha både aeroba och anaeroba processer i samma bassäng.
Beskriv MultioBio
–>Biofilm–>Biofilm–>Selektor–>Aktiv slam–>Aktiv slam–>Tillbaka till selektorn
Fördel med kombinerad process?
- BAS, biofilm + aktiv slam, är kompakt och tar lite plats.
* Har en hög slamålder, hög konc av mikroorganismer -> hög reningsgrad
Beskriv rötningsprocessen.
- Använder kolhydrater som kolkälla
- Själva rötningsprocessen kan delas in i tre huvudsteg; hydrolys, fermentation och metanbildning. I det första steget sönderdelas komplexa organiska föreningar av mikroorganismer och enzymer till mindre föreningar som socker och aminosyror. I nästa steg sker en jäsning (fermentation) varvid ett antal mellanprodukter, bland annat alkoholer, flyktiga fettsyror och ketoner bildas. I den sista fasen (metanogenes) sker metanbildningen med hjälp av en unik grupp mikroorganismer. Den gas som bildas, biogas eller rötgas, består främst av metan och koldioxid.
Upflow anaerobic sludge blanket (UASB)
•Granuler stannar kvar i reaktorn
-Tar lång tid att bygga upp slambädd av granuler
•Skilja på HRT och SRT
•Rimlig storlek på reaktorn
•Känslig för fibrer och partiklar som förstör granulernas struktur.
Kemisk flocculation (uppsamling)/(svepkoagulering)
•Stor molekyl som sveper runt och fäster de små partiklarna på sig. Tillsammans blir de ett slam som man till slut kan fälla ut.
Vätgasproduktion med Caldicellulosiruptor.
Det är en termofil bakterie som arbetar i 70°C, och bryter ner socker, alltså cellulosa och hemicellulosa som blir vätgas och ättiksyra.
