Vergleich zwischen MBR (Membrane Bio Reactor) vs. MBBR (Moving Bed Bio Reactor) und FBBR (Fixed Bed Bio Reactor)

Funktionalität:

MBR (Membrane Bio Reactor)

Im Vergleich zu anderen biologischen Verfahren, wie z. B. dem Festbett, ist das MBR-Verfahren extrem empfindlich, kann nicht mit Überlastungen umgehen und hat sehr hohe Betriebs- und Wartungskosten. Außerdem werden Chemikalien für die Membranreinigung benötigt. Eine MBR-Anlage (Membrane Bio Reactor) nutzt den biologischen Abbau und die physikalische Trennung.

Ein Sieb zur Entfernung von Sand und Fett ist Teil der vorgeschalteten Ausrüstung, um ein Verstopfen der Membran zu verhindern.

Eine MBR-Anlage (Membrane Bio Reactor) ist eine Filtrationsanlage mit einer hohen Konzentration an Bakterien (die innerhalb der Membran gehalten werden), die 4-5 mal höher ist als bei FBBR- und MBBR-Anlagen. Je nach Größe des Porendurchmessers der Membran können sogar Keime aus dem Wasser abgeschieden werden. Um den Abwasserstrom durch die Membran zu unterstützen, ist ein Unterdruck erforderlich, der energieintensiv und teuer sein kann. Außerdem muss die Membran in festgelegten Intervallen rückgespült werden und die Membran muss gelegentlich ausgetauscht werden. Dieses System erfordert eine regelmäßige professionelle Wartung und Instandhaltung.

Das MBR-System hat einen vorgeschalteten Belebtschlammpuffer. Die Schlammproduktion ist somit geringer als bei FBBR (Fixed Bed Bio Reactor) und MBBR (Mixed Bed Bio Reactor) und es ist keine Schlammsetzung erforderlich, was platzsparend ist.

MBR -Flussdiagramm:

MBBR (Moving Bed Bio Reactor)

Die vorgeschaltete Siebung zur Entfernung von Sand und Fett ist ebenfalls erforderlich, aber Partikel, die kleiner als 3 mm sind, dürfen passieren und auch eine manuelle Siebung ist akzeptabel. Im Gegensatz zum MBR (Membrane Bio Reactor) werden beim MBBR (Mixed Bed Bio Reactor) nur Bakterien für den Abbau von Verunreinigungen eingesetzt.

MBBR-Anlagen enthalten Partikel (z.B. hergestellt aus UV-stabilisiertem Polyethylen), auf denen Bakterien wachsen und auf den frei beweglichen Partikeln einen Biofilm bilden, der die Verunreinigungen und damit die Schlammmasse reduziert (allerdings nicht so effektiv wie eine MBR-Anlage). Nach dem Bioreaktor ist eine Schlammabsetzung in Form der Lamellentechnik erforderlich. Der Vorteil ist, dass die Ersatzteile billiger und langlebiger sind, so dass die Betriebskosten geringer sind als beim MBR (Membrane Bio Reactor).

MBBR -Flussdiagramm

FBR (Fest Bett Reactor)

Das FBR-System funktioniert wie der MBBR (Mixed Bed Bio Reactor), mit dem einzigen Unterschied, dass beim MBBR kleine Partikel verwendet werden, die sich innerhalb des Reaktors frei bewegen, während beim FBR-System Festbettmaterial (Substrat wird aus UV-stabilisiertem Polyethylen hergestellt) verwendet wird, auf dem der Biofilm wächst. Das FBR-System hat geringere O&M-Kosten als jedes andere Abwasserreinigungsverfahren.

Diese biologische Schicht (mikroorganische Besiedlung) wandelt die im Abwasser enthaltenen organischen Schadstoffe in sedimentäre und mineralische Stoffe um. Dies ist hauptsächlich die Arbeit von aeroben Organismen, die Sauerstoff benötigen. Ein Belüftungssystem, das unterhalb des Festbettmaterials im Reaktor installiert ist, versorgt die Organismen mit ausreichend Luft. Zusätzlich bewirkt die aufsteigende Luft eine Strömung, die aufgrund der Geometrie des verwendeten Festbettmaterials zu einer vollständigen (horizontalen und vertikalen) Durchmischung des Behälterinhalts führt (Charakteristik eines Durchmischungszylinders). Der Vorteil dieses Systems ist, dass es sich selbst reguliert, sehr effektiv ist, mit billigeren, unkomplizierten und langlebigen Ersatzteilen, wodurch die Betriebskosten niedriger sind als bei MBR-Systemen (Membrane Bio Reactor).

FBR-Flussdiagramm:

The table below shows the pros and cons of all three systems:

MBRMBBRFBR
AblaufwasserqualitätGutAkzeptabel für BewässerungAkzeptabel für Bewässerung
Empfindlichkeit gegenüber Verlagerung komplexer oder toxischer StoffeGutMittelMittel
GesamtkostenHochMittelNiedrig
EnergieverbrauchHochMittelNiedrig
Umgang mit einer elektrischen AbschaltungBis zu 24 Stunden ohne ProblemeBis zu 10 Stunden. Danach bilden Bakterien Biokuchen*Gute Handhabung
Anfälligkeit für ein FettleckSehr empfindlich. Membrane muss gut gereinigt/ausgetauscht werdenSehr empfindlich*Ausgelaufenes Öl schwimmt nach oben und ist leicht zu entfernen.
PlatzbedarfNiedrigHochHoch

* Material muss gewechselt werden, die Anlage benötigt eine zehntägige Wiederanlaufzeit (grün = Vorteil, weiß/grau = normal, rot = Nachteil)

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