Пермский Политех создал загрузку для биофильтров из отходов против запахов канализации

Загрузка из остатков пиролиза нефтесодержащих отходов и избыточного активного ила очищает воздух от сероводорода и аммиака. Разработчики говорят, что она в 2–2,5 раза эффективнее опилок и керамзита.

Учёные Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали загрузочные материалы для биофильтров из промышленных отходов. По данным вуза, они в 2–2,5 раза эффективнее традиционных материалов. Новая загрузка снижает запах аммиака на 78–97 %, а сероводорода — на 65–83 % от исходного уровня. На изобретение получен патент.

Биофильтры — это ёмкости с материалом, на котором живут бактерии. Загрязнённый воздух проходит через них, а микроорганизмы используют сероводород и аммиак как питание. Чаще всего в качестве наполнителя берут опилки, кору, компост или керамзит. Опилки и керамзит снижают запах лишь на 54–60 %. Органика к тому же быстро гниёт и слеживается, и отработанный наполнитель приходится вывозить на полигоны.

Новая загрузка сделана из остатков пиролиза нефтесодержащих отходов и избыточного активного ила. В ней 15–23 % мелкого углеродного порошка, похожего на сажу, с порами, которые содержат фосфор и микродозы тяжёлых металлов. Они стимулируют активность бактерий. Сами остатки пиролиза — порошок, неудобный для биофильтров, поэтому его перерабатывают тремя способами.

Первый способ — брикетирование: остатки смешивают с цементом и жидким стеклом и прессуют в прочные брикеты. Второй — синтетически-углеродный носитель: остатки смешивают с измельчёнными отходами полиэтилена низкого давления, то есть пакетами и плёнкой. Смесь нагревают, пластик связывает частицы, после остывания материал просеивают. Получается лёгкий, прочный и пористый носитель: на грамме может поселиться более 6 г бактерий, в 2,7 раза больше, чем на традиционных аналогах.

Третий способ — модификация керамзита. В глину добавляют 5–15 % остатков пиролиза. Тяжёлые металлы снижают температуру вспучивания на 80–100 °C, поэтому на обжиге экономится газ или электричество. В готовых гранулах закрепляется на 10–15 % больше бактерий, чем в керамзите обычного состава.

По аммиаку лучшим оказался синтетически-углеродный носитель: эффективность 79–82 %. Опилки снизили запах на 60–63 %, обычный керамзит — на 54–57 %. По сероводороду лучше остатки пиролиза нефтесодержащих отходов — 81–83 %, аналоги показали около 60–63 %.

Чтобы загрузка работала, её нужно заселить бактериями. Для этого её погружают в аэротенк с активным илом или орошают им. Через 3–5 суток на поверхности формируется биоплёнка. В качестве питательной среды можно использовать очищенные сточные воды с добавлением азота и фосфора при соотношении углерод:азот:фосфор = 100:5:1.

По словам исследователей, разработка позволяет утилизировать нефтешламы, избыточный активный ил и полиэтилен вместо полигонов. Технология запатентована и готова к внедрению на очистных сооружениях. Для предприятий это может означать снижение экологических платежей и экономию на загрузке, а для жителей — меньше запахов от канализации.

Пермский политех (ПНИПУ)