Ключи к удалению углекислого газа (перевод с английского) Keys to carbon dioxide removal

Высокая плотность посадки и эффективная оксигенация делают концентрацию углекислого газа (CO2) общим ограничивающим фактором для УЗВ с некоторыми видами рыб. Стриппер CO2, состоящий из воздуходувки, нагнетающей воздух вверх через камеру с каскадом падающей воды, является типичным методом удаления CO2. Отгонка CO2 идеально расположена после биофильтра, где концентрация CO2 наиболее высока, и перед оксигенацией, чтобы воспользоваться преимуществами аэрации, которая происходит внутри стриппера CO2. В дегазационной колонне CO2 на удаление диоксида углерода влияет разделение воды, принудительный поток воздуха и градиент концентрации CO2 в воде. 

Упаковочные материалы 

Упаковочная загрузка в колонне для отгонки CO2 разбивает каскадную воду и увеличивает межфазную поверхность газ-жидкость для повышения эффективности удаления CO2. Соответствующий упаковочный материал включает структурированную загрузку или неорганизованный упаковочный материал. В тематическом исследовании, недавно завершенном в Институте пресной воды, эффективность удаления CO2 за один проход была измерена для стриппера CO2 в УЗВ, работающей с одним метром двухдюймовой неорганизованной загрузки и без неё. Дегазатор СО2 с упаковочной загрузкой удалил примерно вдвое больше СО2, чем стриппер, работавший без загрузки. (Таблица 1) В этом случае было принято решение применять упаковочные материалы. Однако упаковочная среда может со временем обрастать биоплёнкой и создавать условия для концентрации и роста органических материалов, патогенов и бактерий, вызывающих неприятный запах. 

Поскольку упаковочный материал невозможно очистить или продезинфицировать должным образом, не удалив его из колонки, он не рекомендуется для систем, предназначенных для удаления неприятного запаха, и может не применяться в УЗВ с низкой плотностью посадки.  

Таблица 1

                                           Состояние                             CO2 (мг/л)                        pH                      Temp (oC) 

RAS A in                            Без загрузки                         21.75                                 7.38                          14.0

RAS A out                         Без загрузки                         15.75                                 7.56                           13.9 

RAS B in                            1м Загрузки                          17.50                                 7.48                           13.7

RAS B out                         1м Загрузки                             8.00                                 7.72                           13.7

RAS A - Удаление в %        27,6% 

RAS B - Удаление в %        54,3% 

 

Рассмотрите способы удаления упаковочного материала для будущей очистки и замены или для доступа к нижележащим областям, которые могут нуждаться в очистке и обслуживании. В Институте пресной воды перед установкой упаковочный материал нанизывается на водонепроницаемую нейлоновую веревку. Она позволяет удалять загрузку из верхней части дегазационной колонны без необходимости зачерпывать или проникать в колонну для достижения дна. Верёвка также предотвращает попадание сыпучей загрузки в резервуары или отстойники, вызывая закупорку на выходе и проблемы в работе. 

Стриппинг с веревкой
Пластиковые упаковочные материалы, нанизанные на нейлоновую веревку в колонне для удаления CO2 в Институте пресной воды.

 

Концентрация CO2 на предприятии 

Выдувной воздух с более низкими концентрациями CO2 в окружающей среде удаляет больше CO2, чем воздух с более высокими концентрациями CO2 в окружающей среде. Объекты, построенные так, чтобы быть более воздухонепроницаемыми, с процессами, которые не выделяют воздух с высоким содержанием CO2, могут привести к высоким концентрациям CO2 в воздушном пространстве. Таким образом, важно периодически контролировать концентрацию СО2 в окружающей среде в здании и любые изменения, которые могут возникнуть в результате внесения поправок в штатное расписание, обновленных производственных целей или сезонных корректировок систем отопления и охлаждения.  

Агентство по охране труда США, OSHA, сообщает, что допустимый предел воздействия CO2 в восьмичасовой рабочий день при 40-часовой рабочей неделе составляет 5000 ppm. Тем не менее, комфорт персонала и эффективность очистки от СО2 могут отрицательно сказаться при концентрациях СО2 в окружающей среде до 1000 ppm. Повышенный уровень СО2 в окружающем воздухе может быть фактором, если растворенный СО2 неожиданно накапливается в УЗВ. 

Регулярные проверки и техническое обслуживание  

Менеджеры RAS должны внимательно следить за концентрациями растворенного CO2 и регулярно проверять нормальное функционирование технологического оборудования для удаления CO2. Убедитесь, что расход воды и объем воздуха правильные, и отремонтируйте или замените неработающие насосы или воздуходувки. Убедитесь, что внешние вентиляционные отверстия надежно подключены и не имеют препятствий. Периодически проверяйте загрузку на загрязнение и скопившуюся воду в дегазационной колонне и планируйте удаление и очистку или замену упаковочного материала соответственно. Хорошее профилактическое обслуживание обеспечит непрерывную работу стриппера CO2. 

Для получения дополнительной информации посетите: www.freshwaterinstitute.org. 

Журнал RAStech, весна 2021 г, стр. 38. 

                                                                                                          Опубликовал: Павел Аксиментьев    

  1. 03. 2021 г.