Механизам и предности/недостаци технологије анаеробне дигестије за третман отпадних вода

Анаеробна дигестија је технологија биолошке обраде која користи бактеријске ензимске реакције за разградњу органске материје. У почетку, ова технологија се углавном користила у градским постројењима за пречишћавање отпадних вода за третман муља из примарних таложника и вишка активног муља. Са технолошким напретком, поново се процењује њена вредност у третману органских отпадних вода и коришћењу ресурса.

Анаеробно варење је сложен биохемијски процес. Из перспективе ферментације, може се поделити у три фазе; са микробиолошке перспективе, углавном се дели на две фазе деловања.

1. Три фазе процеса ферментације

Фаза киселе ферментације: Када је концентрација органске материје у отпадној води превисока и растворени кисеоник се исцрпи, формирајући анаеробно стање, угљени хидрати се брзо разлажу, производећи ниже масне киселине као што су сирћетна киселина, пропионска киселина и бутерна киселина. У овом тренутку, пХ вредност брзо опада на 5,0–6,0, а отпадна вода ослобађа јак трули мирис.

Фаза смањења киселости: Органске киселине и азотна једињења почињу да се разлажу, производећи супстанце као што су амонијак и амини. пХ се постепено повећава на 6,0–6,5, а БПК достиже свој врхунац, праћен пеном и чврстим плутањем.

Фаза алкалне ферментације: Ово је последња фаза варења. Акумулиране органске киселине се разлажу на метан, угљен-диоксид и амонијак, а скоро сва влакна и органске материје које садрже азот- се разлажу. У овом тренутку, пХ расте изнад 7,5, БПК нагло опада и процес варења је завршен.

2. Два степена у микробиологији

Фаза 1 (фаза производње киселине): Под дејством бактерија које-производе киселину (факултативни и обавезни анаероби широко распрострањени у природи), органска материја се разлаже на ниже масне киселине, алдехиде, алкохоле итд. Бактерије које производе{3}}киселине се брзо размножавају и веома су прилагодљиве околини.

Фаза 2 (фаза метанске ферментације): Метаногени користе производе прве фазе, разлажући их на метан и угљен-диоксид. Метаногени су обавезни анаероби са изузетно спором стопом репродукције и веома су осетљиви на факторе средине (пХ, температура, токсичне супстанце).

Кључна контролна тачка: Контролни фактор за анаеробну дигестију је брзина пролиферације метаногена. У континуираној ферментацији, течност и гасификација морају одржавати динамичку равнотежу. Ако је животна средина поремећена, ферментација метана престаје, што доводи до акумулације нижих масних киселина и изазива абнормално варење.

Иако анаеробна дигестија има одређена ограничења у примени с обзиром на тренутни тренд у третману органског отпада ка дехидрацији, сушењу или спаљивању, њене јединствене предности чине га значајним у тренутном{0}}оскудном окружењу.

1. Анализа недостатака

Ефлуент захтева секундарни третман: Концентрација преостале органске материје у течности за раздвајање дигестије остаје висока, што захтева даљи третман.

Проблем са мирисом: Отпадна вода која садржи сумпор и азот- производи водоник сулфид и амонијак током редуктивног разлагања, емитујући непријатан мирис.

Економска ограничења: Традиционална анаеробна дигестија није економична за отпадне воде ниске{0}}концентрације.

2. Анализа предности

Уштеда енергије: Произведени биогас може да се користи као гориво, а енергија кошта само једну-десетину од биолошке оксидације.

Ниска и стабилна производња муља: Количина вишка муља је мала, са одличним својствима за згушњавање и одводњавање; дигестирани муљ је хигијенски и хемијски стабилан и може се користити као отпад или храна за животиње.

Висок капацитет третмана: Има значајан ефекат течења на чврсте материје у отпадним водама.

Предности рада и опреме: Опрема има једноставну структуру, ради у затвореном систему без загађења мириса и не захтева посебне техничке вештине за рад.

Технолошка експанзија: Са развојем анаеробног активног муља и процеса флуидизованог слоја, ова технологија постепено постаје применљива на третман отпадних вода ниске{0}}концентрације, а очекује се да ће се њена економска ефикасност побољшати.