Kavitácia
Oblasť použitia - čistenie vody

Čistenie vody

Kavitácia je priekopníckym riešením na úpravu vody - vďaka svojej vysokej šetrnosti k životnému prostrediu a kompatibilite s inými procesmi. Môže zvýšiť účinnosť redukcie znečisťujúcich látok až o 70 % - bez akýchkoľvek chemických prísad.

Čistenie vody kavitáciou je založené na fyzikálno-chemických procesoch, ku ktorým dochádza pri kolapse kavitačných bublín. Lokálne sa vytvárajú extrémne vysoké tlaky a teploty, čo má za následok tepelné degradačné a oxidačné účinky. Strihové sily, rázové vlny a reaktívne radikály vznikajúce počas kavitácie majú dezinfekčný účinok. CaviFlow® inline modul RAPTECH integrovaný do systémov úpravy vody ponúka inovatívne a efektívne plug & play riešenie pre udržateľné čistenie vody:

Oxidačná degradácia organických znečisťujúcich látok a spracovanie kalu
Ničenie bunkových štruktúr baktérií, vírusov a rias
Destabilizácia emulgovaných olejov, mikroplastov alebo koloidných častíc
Predúprava s podporou kavitácie podporuje účinnosť nadväzujúcich procesov
Zvýšená účinnosť prevzdušňovania

Typickými oblasťami použitia úpravy vody na báze kavitácie sú komunálne čistiarne odpadových vôd, priemyselné odpadové vody, sterilizácia technologickej vody a dezinfekcia v bazénoch. V ropnom a plynárenskom priemysle sa kavitácia používa na odstraňovanie ropy alebo úpravu rafinérskych odpadových vôd.

Výhody čistenia vody s inline modulom CaviFlow®

Nákladová efektívnosť

Účinná degradácia znečisťujúcich látok

Bez chemických prísad

Efektívnejšie ako konvenčné procesy

+70%

Zlepšenie

Rozklad znečisťujúcich látok prostredníctvom kavitácie

+30%

Efektívnejšie v porovnaní s

ku konvenčným metódam

Oblasti použitia

Čističky odpadových vôd
Čističky odpadových vôd
Priemyselné technologické a odpadové vody
Technické procesy a odpadové vody
Komerčné procesy a odpadové vody
Poľnohospodárske technologické vody
Úžitková a technologická voda
Chladiaca a kotlová voda
Úprava kalov
Recyklácia vody
Dezinfekcia
Úprava pitnej vody
Úprava surovej vody
Komunálne vodárne
Kúpaliská

Moduly CaviFlow®

Integrácia do čistiarní odpadových vôd

Kavitácia v inline module CaviFlow® využíva fyzikálne účinky veľmi efektívne, nevyžaduje veľkú infraštruktúru, pracuje rýchlo a dá sa integrovať priestorovo úsporne - čo z nej robí mimoriadne kompaktné a energeticky úsporné riešenie pri úprave vody.

Kompaktné reaktory vďaka vysokým reakčným rýchlostiam

Extrémne podmienky počas kolapsu kavitačných bublín vedú k veľmi rýchlym reakciám. Znečisťujúce látky sú atakované v zlomkoch sekundy. To umožňuje kompaktné konštrukcie reaktorov s krátkym časom zdržania - ideálne pre mobilné alebo priestorovo úsporné aplikácie.

Využitie existujúcej prietokovej energie

Najmä v prípade hydrodynamickej kavitácie (napr. pri Venturiho dýzach alebo kavitujúcich rotoroch) možno využiť prietokovú energiu systému alebo ju poskytnúť prostredníctvom existujúcich čerpadiel. V porovnaní s inými pokročilými oxidačnými procesmi (AOP) je špecifická potreba energie nízka.

Škálovateľnosť a modularita

Kavitačné systémy sú modulárne a možno ich ľahko rozšíriť na rozsiahle aplikácie. Jednoduchá integrácia do existujúcich potrubných systémov minimalizuje nároky na priestor.

Moduly CaviFlow®

Integrácia do čistiarní odpadových vôd

Extrémne fyzické podmienky

Inline modul CaviFlow® je mimoriadne účinný pri rozkladaní znečisťujúcich látok počas čistenia vody, pretože pri kolapse kavitačných bublín vznikajú teploty až do 5 000 °C, tlaky niekoľko stoviek barov, rázové vlny a silné mikroturbulencie. Tieto extrémne fyzikálne podmienky spúšťajú vysoko reaktívne procesy - priamo vo vode.

Tvorba vysoko reaktívnych druhov (radikálov)

Pri tepelnom rozklade vody (H₂O) a kyslíka počas kavitačného kolapsu vznikajú aj chemické radikály, ako sú hydroxylové radikály (OH), peroxid vodíka (H₂O₂), superoxidové anióny (O₂) a ozón (O₃). Tieto radikály sú mimoriadne reaktívne a okamžite útočia na znečisťujúce látky - štiepia väzby C-H, C=C a iné organické väzby na menšie, často neškodné molekuly.

Súčasné fyzikálne a chemické útoky

Okrem chemických útokov radikálmi pôsobí aj ultrarýchle miešanie so strihovými silami a mikrotryskami, ktoré ničia bunkové steny mikroorganizmov, a rázové vlny, ktoré rozbíjajú častice, emulzie alebo biofilmy. Táto kombinácia zabezpečuje, že znečisťujúce látky sú nielen chemicky rozložené, ale aj fyzicky destabilizované alebo desorbované.

Moduly CaviFlow®

Integrácia do čistiarní odpadových vôd

Kavitácia s inline modulom CaviFlow® zvyšuje účinnosť prevzdušňovania pri úprave vody. Vďaka vysokej dynamike v kavitačnom poli sa výrazne zintenzívňuje kontakt medzi vzduchom (alebo čistým kyslíkom) a vodou. V porovnaní s existujúcimi aeračnými systémami možno znížiť potrebu energie pri zachovaní rovnakého výkonu - čo je veľkou výhodou najmä pri energeticky náročných procesoch.

Zvýšená rýchlosť prenosu kyslíka prostredníctvom mikrobubliniek plynu

Kolapsom kavitačných bublín vznikajú sekundárne bubliny, ktoré sú výrazne menšie ako konvenčne vstrekované vzduchové bubliny. Majú väčší špecifický povrch, stúpajú pomalšie, t. j. zostávajú dlhšie a účinnejšie sa rozpúšťajú vo vode. To vedie k výrazne lepšiemu prísunu kyslíka v porovnaní so systémami prevzdušňovania s hrubými bublinami.

Intenzívne miešanie na mikroúrovni

Kavitácia vytvára silnú mikroturbulenciu a strihové sily, ktoré podporujú rovnomernú distribúciu kyslíka v celom reaktore. Mikroorganizmy v aktivovanom kale sú tak lepšie zásobované a na rovnaký rozkladný účinok potrebujú úmerne menej kyslíka. Tým sa ďalej optimalizuje spotreba kyslíka.

Zníženie celkovej potreby energie

Keďže sa zvyšuje príkon kyslíka na jednotku energie, možno znížiť potrebný výkon dúchadla (napr. pre stlačený vzduch) alebo efektívnejšie prevádzkovať existujúce ventilačné systémy. V mnohých aplikáciách sa výrazne znižuje špecifická potreba energie (kWh/kg O₂).

Moduly CaviFlow®

Integrácia do čistiarní odpadových vôd

Moduly CaviFlow®

Integrácia do čistiarní odpadových vôd

Kavitácia s inline modulom CaviFlow® zvyšuje účinnosť biologických alebo fyzikálno-chemických stupňov čistenia, čo znamená, že napríklad následná aerácia alebo filtrácia si vyžaduje menej energie. Dávkovanie aditív sa tiež môže znížiť alebo úplne vylúčiť. Okrem toho sa kavitácia môže prevádzkovať ako kontinuálny proces. To umožňuje konštantnú a kontrolovanú redukciu znečisťujúcich látok - dokonca aj pri meniacich sa koncentráciách vstupného materiálu.

Plug & Play s CaviFlow®

Kavitačnú technológiu RAPTECH možno jednoducho implementovať ako súčasť sekundárneho čistenia v systémoch úpravy vody pomocou inline modulov CaviFlow® vyvinutých vo vlastnej réžii - a to bez vysokých investičných nákladov. Moduly CaviFlow® sú vhodné na integráciu do akejkoľvek sekcie medzi prevzdušňovaním a dezinfekciou.

CaviFlow® | Okamžité použitie

Inline moduly CaviFlow® sú plug & play, ľahko sa čistia a možno ich rýchlo implementovať do existujúcich čistiarní odpadových vôd. Sú vybavené prírubovým alebo závitovým pripojením a možno ich okamžite používať. Moduly zostávajú účinné aj pri použití pre odpadové vody obsahujúce nečistoty a organické rozpúšťadlá. Je to preto, že sa v nich nenachádzajú žiadne pohyblivé časti.