Kasalxona oqava suvlarini tozalash suv muhandisligidagi eng talabchan ishlardan biridir. An'anaviy ifloslantiruvchi moddalardan tashqari, oqim patogenlarni, antibiotiklarni, dezinfektsiyalash vositalarini va farmatsevtika qoldiqlarini olib yuradi, ular chiqarish chegaralarini eng qat'iy darajaga ko'taradi. Ushbu cheklovlarga rioya qilish an'anaviy ravishda hozirgi kunga qadar - ekologik narxni oshirib kelgan. Xitoyning Yichang shahridagi 3A darajali kasalxonada olib borilgan ushbu haqiqiy-dunyo tadqiqoti shuni ko'rsatadiki, A/O{6}}MBBR tizimi savdoni buzadi-: uglerod intensivligi shunchaki0,50 kg CO2-ekv/m³, taxminan66% pastbir xil oqava suvlarni tozalaydigan ekvivalent membrana bioreaktor (MBR) tizimlariga qaraganda.
Nima uchun shifoxona oqava suvlari uglerod muammosi
Kasalxona oqava suvlari shahar kanalizatsiyasidan tubdan farq qiladi. U yuqori organik yuklarni tushirishdan oldin yo'q qilinishi kerak bo'lgan biologik faol birikmalar bilan birlashtiradi. Eng qat'iy standartlar davolash operatorlariga xatolik uchun cheklov qo'ymaydi, bu esa tarixan dizaynerlarni energiya-och va kimyoviy-intensiv jarayonlarga undadi. Natija: tozalashning o'zi issiqxona gazlari (GHG) chiqindilarining muhim manbai bo'ldi.
Ushbu tadqiqotning mohiyati shundan iboratjarayonni tanlash, nafaqat davolash samaradorligi, uglerod natijasini aniqlaydi. Toʻliq ishlagan yil davomida har bir emissiya manbasini miqdoriy aniqlash orqali - elektr energiyasi, texnologik metan (CH₄), azot oksidi (N₂O), kimyoviy moddalar va loyni tashish - tahlil IPCC 2019 yoʻriqnomasiga amal qiladi va toʻliq, tekshiriladigan uglerod kitobini yaratadi. Raqamlar emissiya qayerda yashiringanini va qaysi tutqichlar eng katta pasayishni ta'minlaydi.
O'rganilayotgan o'simlik va jarayon
1200 m³/kun kasalxona stantsiyasida A/O-MBBR konfiguratsiyasi
Loyiha quvvatiga ega tozalash stansiyasi 2020 yilda foydalanishga topshirilgan1,200 m³/d. Uning texnologik poyezdi ixcham va mustahkam: anoksik tank, undan keyin aerob/MBBR tanki, ikkilamchi tindiruvchi va yakuniy dezinfeksiya. Harakatlanuvchi yotoqli biofilm reaktori aerob zonaga yuqori zichlikdagi biofilm tashuvchilarni to'playdi, shuning uchun tizim kichik maydonda katta faol biomassani saqlaydi - er kam bo'lgan shifoxonalar kampuslarida muhim afzallik.
1-jadvalda uglerod hisobini to'ldiradigan 2023 yilgi yillik operatsion ma'lumotlar jamlangan. Azot unumdorligiga e'tibor bering: 55 mg/l lik ta'sir etuvchi TN atigi 15 mg/L ga kamayadi, CODCr esa 420 dan 38 mg/L gacha pasayadi - bu jarayon butun yil davomida barqaror va mos davolashni ta'minlaydi.
| Turkum | Element | Birlik | Qiymat |
| Suv | Yillik hajm | m³/a | 365,000 |
| Suv | Ta'sir qiluvchi CODCr | mg/l | 420 |
| Suv | Chiqindilarni CODCr | mg/l | 38 |
| Suv | Influent / Chiqindilarni TN | mg/l | 55 / 15 |
| Energiya | Yillik elektr energiyasi | kVt/a | 255,000 |
| Energiya | Birlik quvvati | kVt/m³ | 0.70 |
| Kimyoviy moddalar | NaClO (10%) | t/a | 75 |
| Kimyoviy moddalar | PAC | t/a | 3.0 |
| Loy | Kuyish uchun ho'l loy | t/a | 220 |
Ushbu jadvaldagi eng yorqin ko'rsatkich - birlik quvvat sarfi0,70 kVt/m³. Biofilm tashuvchilar to'xtatilgan biomassaning bir qismini almashtirganligi sababli, aeratsiya tizimi katta aralash{1}}spirtli ichimliklar zaxirasini to'xtatib turishi shart emas va membranani tozalash aeratsiyasi umuman yo'q. Ushbu bitta dizayn tanlovi butun uglerod balansini to'lqinlantiradi.
Uglerod hisobi natijalari
Yillik umumiy chiqindilar: 182,15 t CO2-ekv
2-jadvalda issiqxona gazlari inventarizatsiyasi manbalari va qamrovi bo'yicha taqsimlangan. Uglerod intensivligi ishlaydi0,50 kg CO2-ekv/m³- an'anaviy shahar oqava suvlarini tozalash bilan solishtirish mumkin bo'lgan ko'rsatkich, bu ozuqa oqimining ancha xavfli ekanligini hisobga olsak, diqqatga sazovordir.
| Turkum | Manba | CO2-ekv (t/a) | Ulashish (%) |
| To'g'ridan-to'g'ri | CH4 jarayoni | 22.68 | 12.45 |
| To'g'ridan-to'g'ri | Jarayon N2O | 10.60 | 5.82 |
| Bilvosita | Elektr | 145.43 | 79.85 |
| Bilvosita | Kimyoviy moddalar | 1.30 | 0.71 |
| Bilvosita | Loyni tashish | 1.14 | 0.63 |
| Bilvosita | Boshqa bilvosita | 1.00 | 0.54 |
| Jami | Jami yillik emissiya | 182.15 | 100.0 |
Quyidagi kompozitsiya jadvali hikoyani vizual qiladi: bitta manba ustunlik qiladi va bu manba operatorlari aslida boshqarishi mumkin.
Inventarizatsiyadan olingan asosiy topilmalar
1. Elektr energiyasi 79,85% da ustunlik qiladi
At0,70 kVt/m³, tizim birligining quvvati membrana tizimlaridan sezilarli darajada past bo'lib, ular membranani tozalash uchun qo'shimcha energiya sarflashi kerak. Yagona, yaxshi tushunilgan toifadagi emissiyalarning bunday kontsentratsiyasi aeratsiya samaradorligini oshirish eng katta manbaga to'g'ridan-to'g'ri hujum qilishini anglatadi - tejalgan har bir kilovatt-soatda darhol, o'lchanadigan uglerod foydasi bor.
2. Toʻgʻridan-toʻgʻri issiqxona gazlari emissiyasi ikkinchi oʻrinda-18,27%
CH₄ (12,45%) va N₂O (5,82%) jarayonlari yuqori global isish potentsialiga ega - N₂O 100 yil davomida taxminan 273 marta CO₂. Ular biologik jarayonning o'zida hosil bo'ladi. Topilma amalga oshirilishi mumkin: erigan kislorod va resirkulyatsiya tezligini muvozanatlashtiradigan jarayonni optimallashtirish bir vaqtning o'zida azotning chiqarilishini yaxshilashi va N₂O hosil bo'lishini bostirishi, ham ifloslantiruvchi yukni, ham uglerod izini qisqartirishi mumkin.
3. Kimyoviy uglerod izi-0,71% nolga yaqin
Tizim dezinfektsiyalash uchun faqat natriy gipoxloritdan va koagulyatsiya uchun PACdan foydalanadi. Mavjudmembranani tozalash uchun kimyoviy talab yo'qumuman - membranalarga nisbatan biofilm tashuvchilarning o'ziga xos afzalligi. Bu kimyoviy uglerod izini tugatadi11 marta pastekvivalent MBR tizimiga qaraganda.
4. Loy utilizatsiyasi 1,17% da kichik
Yonilg'i quyish uchun yuborilgan ho'l loy umumiy uglerodning atigi 1,17% ni tashkil qiladi. Sekin o'sib borayotgan biofilm fraktsiyasi-bo'lgan MBBR tizimlarining past loy hosildorligi quyi oqimdagi ishlov berish xarajatlari va chiqindilarni ushlab turadi.
MBBR va MBR: 66% uglerod ustunligi
Eng ishonchli dalillar to'g'ridan-to'g'ri taqqoslashdan kelib chiqadi. Yaqinda MBR shifoxona tizimlarini o'rganish (He Junqing va boshq.) taqqoslanadigan qurilmalar uchun uglerod intensivligi haqida xabar berdi va bu bo'shliq keskin:
| Ko'rsatkich | MBBR (ushbu tadqiqot) | MBR (adabiyot) | Farq |
| Uglerod intensivligi (kg CO2-ekv/m³) | 0.50 | 1.47 ± 0.30 | MBBR ~66% past |
| Birlik quvvati (kVt/m³) | 0.70 | 0.93 ± 0.25 | MBBR ~ 25% past |
| Elektr uglerod ulushi (%) | 79.85 | 62.29 | - |
| Kimyoviy uglerod ulushi (%) | 0.71 | 7.98 | MBR 11x yuqori |
| Loyni utilizatsiya qilish ulushi (%) | 1.17 | 0.51 | - |
Ikki mexanizm afzallikni tushuntiradi. Birinchidan,energiya samaradorligi: 0,70 ga nisbatan 0,93 kVt/m³ bo'lgan MBBR MBR tizimlarisiz yashay olmaydigan yuqori-intensiv membranani tozalashdan qochadi. Ikkinchidan,kimyoviy yo'q qilish: membranalar tegishli mujassamlangan{0}}uglerod va transport izlari bilan davriy kimyoviy tozalashni talab qiladi, MBBR esa membranani tozalash talabi nolga teng. Ikkala omil ham uglerodning 66% ga qisqarishini ta'minlaydi.
Uglerodni yanada pasaytirish yo'llari
Uglerod kitobi ham oldinga yo'lni ko'rsatadi. Uchta yangilanish tizimni hali ham pastga tushirishi mumkin:
Aeratsiyani yangilash.Roots shamollatgichlarini magnit levitatsiyali shamollatgichlar bilan almashtirish, erigan kislorod (DO) teskari aloqa nazorati bilan birgalikda aeratsiya ta'minotini real{0}}vaqt talabiga moslashtirish orqali manbadagi eng katta emissiya toifasini qisqartirishi mumkin.
Jarayonni optimallashtirish.DO oʻrnatilgan{0}}koʻrsatkichlari va aylanma nisbatlarini aniq sozlash N₂O hosil boʻlishini bostiradi va bu kuchli issiqxona gazining 5,82% ulushini bevosita pasaytiradi.
Qayta tiklanadigan energiya.Talabning atigi 10 foizini tomning quyosh fotovoltaik qoplamasi taxminan kamaytiradi14,5 t CO₂/yil- nol kasalxona kampusi sari jozibali, koʻrinadigan qadam-.
Asosiy xulosalar
MBBR kasalxona oqava suvlari uchun chinakam kam uglerodli eritma hisoblanadi0,50 kg CO2-ekv/m³- ancha xavfli ozuqa oqimiga qaramay, an'anaviy munitsipal davolash bilan solishtirish mumkin.
TheMBRga nisbatan 66% uglerod ustunligiMembran kimyoviy moddalarini yo'q qilish va energiyaga bo'lgan talabni kamaytirish bilan emas, balki davolash samaradorligini yo'qotish bilan emas.
Elektr quvvati 79,85% da ustunlik qiladi, shuning uchun aeratsiya samaradorligini oshirish to'g'ridan-to'g'ri, miqdoriy ta'sir ko'rsatadi.
Kimyoviy uglerod izi deyarli-nolga teng (0,71%) o'ziga xos, takrorlash-qiyin{3}} afzallikdir.
To'g'ridan-to'g'ri IG emissiyalari (18,27%) jarayonni loyihalashda aniq e'tiborga loyiqdir, chunki ular operatsion sozlashga eng mos keladi.
Xulosa
Bu haqiqiy vaziyat shuni ko'rsatadiki, MBBR uglerod izini saqlagan holda kasalxonaning qiyin oqava suvlarini tozalashi mumkin.Ekvivalent MBR tizimlaridan 66% past. Kamroq energiya sarfi, membrana kimyoviy moddalarining nolligi va mustahkam tozalash samaradorligi MBBRni tibbiy chiqindi suvlar uchun -, ayniqsa, tozalash talablariga muvofiqlik va institutsional uglerod-kamaytirish maqsadlariga javob berishi kerak bo‘lgan korxona menejerlari va loyiha muhandislari uchun jozibali tanlovga aylantiradi.
Kasalxona oqava suvlarining uglerod izi 66% ga kamaytirildi
A/O{0}}MBBR tizimi shifoxona chiqindi suvlarini 0,50 kg CO2-ekv/m3 - MBRga qaraganda uchdan ikki-kamroq uglerodda tozalaydi. Juntai MBBR media qurilmangiz uchun qanday qilib mos keladigan, kam uglerodli ishlov berishini ko'ring.