РЕНЕСАНСА НА БИОФИЛТЪРА

Най-древното пречиствателно съоръжение “ Биофилтър”,  може да се превърне във високотехнологично решениe за пречистване на битови и промишлени отпадъчни  води и въздух.
Може би малко пренебрегван, може би малко подценяван, биофилтърът остана в сянката на големите научни и технологични  постижения  на 20 и началото на 21 век. Но с последните новости  в областта на  био и нано технологиите,  биофилтърът се превръща във високотехнологично съоръжение с широк спектър на приложения.
Фирма Еко Макс Био, чрез своето подразделение  “Еко Макс Иновации”  разработи  цяла гама от биофилтри  за въздух и вода  за широк спектър от приложения.  Технологията  запазва основните принципи на биофилтрацията, но променя  пълнежа на филтъра.  Голямо е разнообразието от видове филтърни пълнежи на конвенционалните , биофилтри,  включващо   изкуствени  или естествени материали. Сред използваните пълнежи от естествен материал с най-добри филтрационни качества се характеризират речният чакъл, трошеният камък и други. От изкуствените пълнежи широко се използват различни блокови или насипни, перфорирани елементи от различни видове пластмаси. Блоковите пълнежи се изпълняват от съединени помежду си профилирани листове и тръби. Насипните материали обикновено са различни пръстени като рашигови, пръстени с различни прегради и други. Размерите на насипните елементи обикновено варират в диапазона от 25 до 90 mm.
Пълнежът на предлаганите от нас биофилтри  е съвсем различен и в това се състои основната разлика. Ние използваме за  пълнеж  материал   върху който имобилизираме  специално подбрани микроорганизми и ензими, криогелове и други наноразмерни структури.
Какво е криогел с имобилизирани микроорганизми:
Това е най-новата биотехнология разработена от нас, където чрез подходяща крио обработка при екстремно ниски температури полимерът - PEO /полиетилен оксид/, който се използва за носител на бактериалните култури получава микропореста структура, в която се имобилизират бактериите. Порите са достатъчно големи за да се имобилизират микробните съобщества и след адаптиране по специалено създаден за конкретния случай алгоритъм да започнат разграждане на различни ксенобиотици. PEO-като носител е прекрасна матрица за репродукция на микроорганизми в екстремни условия и осигурява по-добро приспособяване към токсичните за тях вещества като ги включва в своя метаболизъм, превръщайки ги в прости по състав и строеж безвредни химически производни. Тази технология има много предимства пред другите познати технологии досега и дава надежди за решаване на неразрешими до сега проблеми за  разграждане на токсични вещества при декомпозиране на различни субстрати.
Биофилтрите, които предлагаме  се  причисляват  към съоръженията за аеробно пречистване, в които процесът протича с участието на специално подбрани култивирани  аеробни организми в присъствието на свободен кислород.
При постъпването си в биофилтъра отпадната вода обтича пълнежния материал и активира предварително имобилизираните  микроорганизми.
Чрез водоразпределителните устройства се осигурява равномерното разпределение на водата по цялата повърхност на биофилтъра.  Ние използваме  подвижни  и  неподвижни водоразпределителни устройства. От неподвижните  устройства използваме  спринклерни, а от подвижните реактивни водоразпределителни устройства.
Видът на използваното устройство обикновено се определя от формата и натовареността на биофилтъра. За кръглите или многоъгълни биофилтри, например, се препоръчва използването на реактивни разпределители, докато за правоъгълните и нисконатоварени биофилтри се препоръчват спринклерите.
Осигуряването на добра вентилация е сред базовите условия за осигуряване на нормално протичане на биохимичните процеси в биофилтъра и постигане на ефективната му работа. В зависимост от височината на биофилтъра, необходимото количество кислород, може да се доставя чрез естествена или принудена вентилация. На естествената вентилация би могло да се разчита при биофилтри с височина до два метра. Движението на въздуха се постига, благодарение на температурните разлики, чрез които се създават вертикални въздушни течения във възходяща или низходяща посока. Вентилационните отвори се разполагат в долната част на околовръстните стени на височината на междудънното пространство.
За биофилтри с височина над два метра се използва изкуствена аерация. Необходимият въздух се нагнетява с вентилатори в междудънното пространство.
Критерии за избор на пречиствателна схема.
Изборът на технологична схема за пречистване е един от основните етапи в процесите на проучването и проектирането им. Той зависи от редица фактори, сред които са количеството и замърсеността на отпадните води, необходимата степен на пречистване, технологичните възможности и конструктивните особености на биофилтрите.
Обикновено използваните технологични схеми при биофилтрите са едностепенни и двустепенни и в редки случаи многостепенни. Едностепенните се прилагат за пълно биологично пречистване на води със замърсеност по БПК5 до 350 mg/dm3. Могат да се използват и за непълно пречистване на води с по-висока замърсеност. Двустепенните са подходящи за пречистване на води с БПК5 над 500 mg/dm3.
Сложността на протичащите в биофилтрите  биохимични процеси прави трудно създаването на математически модели, които пълно и точно да ги описват. Ние сме се опитали  да създадем математически модел и алгоритъм за адаптиране на микроорганизмите  за биофилтри с специално предназначение .  Те се базират на модели, разработени въз основа на експериментални данни за работата на биофилтрите  в  полупроизводствени и производствени условия  в нашия лабораторно-изпитателен комплекс.