Μια ερευνητική ομάδα στην κεντρική Γερμανία δοκιμάζει μια συμπαγή μονάδα επεξεργασίας λυμάτων που έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί εξ ολοκλήρου με ηλιακή ενέργεια.
Tι προσφέρει το σύστημα
Κατασκευασμένο για καταστάσεις καταστροφών και έκτακτης ανάγκης, το σύστημα βασίζεται σε έναν αντιδραστήρα, πλωτούς κύβους αφρού και μικροοργανισμούς για τον καθαρισμό μολυσμένου νερού.
Με επικεφαλής τον καθηγητή Δρ.-Μηχανολόγο Markus Röhricht στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Έσσης (THM), το έργο έχει μεταβεί από την εργαστηριακή έρευνα σε δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες. Από τον Σεπτέμβριο, η πιλοτική μονάδα λειτουργεί σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων στην πόλη Lollar.
Το έργο, που ονομάζεται EnsAK, έχει λάβει χρηματοδότηση 242.500 ευρώ από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Έρευνας, Τεχνολογίας και Διαστήματος. Θα διαρκέσει δύο χρόνια. Συμμετέχουν οι βιομηχανικοί εταίροι Saygin & Stein και EMW filtertechnik GmbH, μαζί με την Lollar-Staufenberg Zweckverband, η οποία διαχειρίζεται τοπικές υποδομές λυμάτων.
Πώς λειτουργεί ο αντιδραστήρας
Η μικρή μονάδα επεξεργασίας εγκαταστάθηκε στο Lollar μέσα σε λίγες ημέρες από την Saygin & Stein. Οι μηχανικοί το σχεδίασαν για να λειτουργεί υπό συνθήκες κρίσης, όπου οι υποδομές έχουν υποστεί ζημιές ή η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος είναι περιορισμένη.
Ο φοιτητής του THM, Louis Müller, διαχειρίζεται το εργοστάσιο επί τόπου. Το επισκέπτεται κάθε δύο ημέρες και συχνότερα εάν προκύψουν προβλήματα.
«Τα προεπεξεργασμένα λύματα από το εργοστάσιο επεξεργασίας ρέουν στον αντιδραστήρα. Έχουν ήδη καθαριστεί από χονδρόκοκκους ρύπους στο κτίριο κοσκινίσματος και έχουν περάσει από μια παγίδα άμμου και λίπους», εξηγεί ο Müller.
Μέσα στον αντιδραστήρα, κύβοι αφρού κινούνται συνεχώς μέσα στα λύματα. Οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται στις επιφάνειες των κύβων και σχηματίζουν ένα αναγεννώμενο βιοφίλμ. Καθώς το βιοφίλμ αποικοδομείται, η λάσπη καθιζάνει σε έναν δευτερεύοντα καθαριστήρα.
Μετά την επεξεργασία, το νερό μπορεί να απορριφθεί σε ένα ποτάμι. Στο Lollar, υποβάλλεται σε ένα επιπλέον βήμα επεξεργασίας.
Επιδόσεις και δοκιμές
Σύμφωνα με τον Röhricht, το πιλοτικό εργοστάσιο πληροί ήδη αυστηρά γερμανικά πρότυπα.
«Με την πειραματική μας μονάδα επεξεργασίας λυμάτων, μπορούμε ήδη να συμμορφωθούμε με το αυστηρό όριο για το φορτίο οργανικών ρύπων που ισχύει για τις μεγάλες μονάδες επεξεργασίας λυμάτων στη Γερμανία».
Το σύστημα μειώνει τη χημική ζήτηση οξυγόνου κατά 90%. Αφαιρεί επίσης το 60 έως 70 % του αζώτου, ένα βασικό παράγοντα για την υπερλίπανση των υδάτινων οδών. Οι ερευνητές ελέγχουν τακτικά το επεξεργασμένο νερό. Οι ομάδες συλλέγουν δείγματα τις Κυριακές, τις Τρίτες και τις Πέμπτες. Κάθε δείγμα αντιπροσωπεύει έναν πλήρη δωδεκάωρο κύκλο λειτουργίας. Το εργαστήριο στη συνέχεια αναλύει τα σύνθετα δείγματα στο THM.
Περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης
Παράλληλα εργαστηριακά πειράματα στοχεύουν στη βελτίωση της απόδοσης. Η ομάδα θέλει να μειώσει τον χρόνο παραμονής των λυμάτων από 16 ώρες σε περίπου δέκα ώρες. Οι ερευνητές ελπίζουν επίσης να μειώσουν τον αριθμό των κύβων αφρού.
Οι κύβοι γεμίζουν επί του παρόντος περίπου το 30 τοις εκατό του όγκου του αντιδραστήρα. Ο φοιτητής βιοτεχνολογίας Nicolas Jost μελετά εναλλακτικά υλικά κύβων. Η εργασία του συγκρίνει δομές με λεπτούς και χονδρούς πόρους. Δοκιμάζει επίσης υψηλότερα φορτία λυμάτων.
Το πιλοτικό εργοστάσιο θα λειτουργεί για ένα ολόκληρο έτος. Οι ερευνητές θέλουν να μετρήσουν την απόδοση σε όλες τις εποχιακές αλλαγές θερμοκρασίας.
Μόλις βελτιστοποιηθεί, το σύστημα θα μπορούσε να αναπτυχθεί γρήγορα σε περιοχές που έχουν πληγεί από πολέμους, φυσικές καταστροφές ή ανθρωπιστικές κρίσεις, όπου η πρόσβαση σε καθαρό νερό καθίσταται κρίσιμη.
www.worldenergynews.gr
