Городские сточные воды обычно обрабатывают процессов с активным илом с целью снижения взвешенные твердые частицы (SS), биологическое потребление кислорода (БПК), органические и неорганические азотные и содержанием фосфора 5,6. Активированный процесс осадка, средство вторичной очистки сточных вод, влечет за собой окисление органического углерода в аэротенка, наполненной смешанной жидкости из поступающих сточных вод и вторичного гетеротрофных микроорганизмов (как правило, называют активного ила) 5-7. Смешанный раствор затем поступает относительно большое осветлитель (отстойник), где шлам оседает для облегчения сбора, либо утилизировать или возвращается в аэротенк, а осветленный, очищенные сточные воды могут продолжать доочистки или обеззараживания до выпуска в получающие воды 5-7. Эффективное разделение очищенных сточных вод и твердых (шлама) на вторичном отстойнике имеет важное значение для нормального функционирования А былСистема обработки tewater, как и любой активный ил продолжает за осветлителей увеличится БПК и SS в сточных 5-8.
Ряд альтернативных биологических процессов существуют для вторичной очистки сточных вод позволяют сократить или устранить необходимость в больших резервуарах, разъясняющие, в том числе прикрепленного роста (биопленки) реакторов, мембранных биореакторов (МБР), и сыпучих шламовых реакторов. В биопленки реакторов, формирование биопленок, в котором микроорганизмов, естественно совокупности и приложить в виде слоя на твердой поверхности, позволяет удержания биомассы и накопления без необходимости осветл бака. Биопленки реакторы могут быть классифицированы на три типа: реакторов с уплотненным слоем, реакторы с псевдоожиженным слоем, и вращение биологических контакторов. Упакованные реакторы слоем, такие как капельных фильтрах и биологических башен, используют стационарную твердую поверхность роста 5,6. Реакторы с кипящим слоем (FBRs) зависит от приложения микроорганизмов к частицам,таких как песок, гранулированный активированный уголь (GAC), или стеклянные бусы, которые хранятся в суспензии с высокой скоростью восходящего потока 9,10. Вращающиеся биологических реакторов зависит от биопленок, образованных на носителе, прикрепленных на вращающемся валу, позволяющих биопленки быть попеременно экспонированных на воздухе и жидкость проходят лечение 5,6. МУРЗ использовать единицы мембранной фильтрации, либо в биореакторе (погруженной конфигурации) или внешне через рециркуляции (конфигурации сторона-поток) 5,11. Мембраны служат для достижения хорошего разделения биомассы и твердых частиц из обрабатываемого жидкого 11,12. Гранулированные шлама реакторов с восходящим потоком реактора, в котором формирование чрезвычайно плотных и хорошо оседающих гранул микроорганизмов происходит, когда они подвергаются воздействию высокой поверхностной воздуха восходящего потока скоростей 13.
В качестве другой альтернативы в активного ила, роман с восходящим потоком реактора системы, которая теперь называется высокой плотности биореактор (HDBR), был Дизайнд и построен по продажам и Shieh (2006) для изучения удаление ХПК активного ила из потоков отходов синтетических в условиях низких F / M, что, как известно, приводит к образованию осадка плохой осаждения (т.е., наполнители шлама) 1,7,14. Система HDBR использованы модифицированные реакторы с псевдоожиженным слоем, который, как правило, состоят из реактора с восходящим потоком и внешней рециркуляции резервуара. Реакторы с кипящим слоем, как правило, работает с частотой поток рециркуляции потока, достаточно высоких, чтобы субстрат роста биопленки приостановлено, но достаточно низких, так что биопленки покрытые подложки сохраняется. В отличие от реакторов с кипящим слоем, то HDBR описано в продаже и Shieh (2006), используемый относительно низкие цены рециркуляционный поток потока, который, наряду с внешним аэрации, предотвратить нарушение зоны биомассы, образованной в реакторе 1. Последующие исследования показали, способность этого реактора конструкции как успешно лечить целый ряд потоков азота с помощью нитрификации / денитрификации бактерий 3,4. Во всех шпильких годов формирование стабильной, плотной зоне биомассы в рамках HDBR отпала необходимость во внешнем флокуляции процесса / оседания 1-4.
Как мы сообщаем, использование HDBR расти густые культуры был также протестирован в фотобиореактор (PBR) конфигурации для выращивания водорослей. Мы обсудим преимущества и недостатки этой новой системы реактора для выращивания водорослей и потенциал для преодоления большой барьер в коммерциализации водорослей биотоплива, связанных с уборки биомассы (т.е. хорошо твердой и жидкой фаз 15,16). Следующий протокол описывает шаги, необходимые для сборки, запуска, образец из, и поддерживать HDBR с водорослями, как микробного сообщества интерес. Изменения в запуске и эксплуатации протокола гетеротрофных и нитрифицирующих / Денитрифицирующие культур также будут упомянуты. Наконец, будут выделены общие преимущества, недостатки, и неизвестные этой новой конструкции реактора.