Анаэробное сбраживание осадка с восходящим потоком
Технология анаэробного ила с восходящим потоком ( UASB ), обычно называемая реактором UASB, представляет собой разновидность анаэробного реактора , используемого для очистки сточных вод .
Реактор UASB — это метаногенный (производящий метан) реактор, который произошел от анаэробного кларигестера . Похожая, но отличающаяся от UASB технология — реактор с расширенным гранулированным иловым слоем (EGSB).
Описание процесса
UASB использует анаэробный процесс, формируя слой гранулированного ила, который взвешивается в резервуаре. Сточные воды текут вверх через слой и обрабатываются (разлагаются) анаэробными микроорганизмами . Восходящий поток в сочетании с осаждающим действием гравитации взвешивает слой с помощью флокулянтов . Слой начинает достигать зрелости примерно через три месяца. Начинают образовываться небольшие гранулы ила, площадь поверхности которых покрыта скоплениями бактерий. При отсутствии какой-либо поддерживающей матрицы условия потока создают селективную среду, в которой выживают и размножаются только те микроорганизмы, которые способны прикрепляться друг к другу. В конечном итоге агрегаты образуют плотные компактные биопленки, называемые «гранулами». [2]
Биогаз с высокой концентрацией метана производится как побочный продукт, и его можно улавливать и использовать как источник энергии, для выработки электроэнергии на экспорт и для покрытия собственной рабочей мощности. Технология требует постоянного контроля при вводе в эксплуатацию, чтобы гарантировать, что слой ила сохраняется и не вымывается (тем самым теряя эффект). Тепло, производимое как побочный продукт выработки электроэнергии, может быть повторно использовано для нагрева резервуаров для сбраживания.
Покрытие шлама обеспечивает двойное время удержания твердого вещества и гидравлическое (жидкостное) время удержания в метантенках. Твердые вещества, требующие высокой степени усвоения, могут оставаться в реакторах в течение периодов до 90 дней. [3] Сахара, растворенные в потоке жидких отходов, могут быстро превращаться в газ в жидкой фазе, которая может покинуть систему менее чем за день.
Реакторы UASB обычно подходят для разбавления потоков сточных вод (3% взвешенных веществ с размером частиц >0,75 мм).
Исторический курс
Со временем модель UASB была усовершенствована, устранены проблемные места и оптимизирована конструкция, что в конечном итоге привело к появлению следующих типов систем.
- Второе поколение реакторов UASB, реактор EGSB (Expended Granule Sludge Blanket). Это однослойная система с высокой нагрузкой, только с одним слоем отстойника. Скорости восходящего потока во много раз выше, чем в UASB, поэтому «взрослые» гранулы остаются в системе, «детские» гранулы часто вымываются. Типичные скорости загрузки для EGSB: 15–30 кг ХПК/м3/день. EGSB — это в значительной степени закрытая система. Вероятность коррозии или неприятного запаха отсутствует или мала.
- Третье поколение реакторов UASB, реактор ECSB. Это двухслойная система с высокой нагрузкой, с 2 слоями отстойника. Скорости восходящего потока высокие под первым слоем отстойника и низкие под вторым слоем отстойника — это удерживает как «взрослые», так и «молодые» зерна в системе, что окупается большим чистым ростом гранулированного ила. Типичные скорости загрузки для ECSB: 15–35 кг ХПК/м3/день. ECSB — это закрытая система. Нет никакой вероятности коррозии или неприятного запаха. [ требуется цитата ]
Дизайн
В UASB (но также в EGSB и ECSB) процесс осаждения и сбраживания происходит в одном или нескольких больших резервуарах. Сточные воды из UASB, которые имеют значительно сниженную концентрацию биохимической потребности в кислороде (БПК), обычно нуждаются в дальнейшей обработке, например, с помощью процесса активированного ила , в зависимости от требований к качеству сточных вод. [ необходима цитата ]
Смотрите также
- Анаэробное пищеварение
- Типы анаэробных биореакторов
- Анаэробный фильтр
- Расширенное гранулированное сбраживание ила
- Гибридный реактор (комбинация UASB и анаэробного фильтра)
- Реактор с псевдоожиженным слоем
- Перечень технологий очистки сточных вод
Ссылки
- ^ Tilley, E., Ulrich, L., Lüthi, C., Reymond, Ph., Zurbrügg, C. (2014) Compendium of Sanitation Systems and Technologies - (2nd Revised Edition) . Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag), Дюбендорф, Швейцария. ISBN 978-3-906484-57-0 .
- ^ "Что такое гранулы шлама? Домашняя страница UASB". Архивировано из оригинала 2006-07-17 . Получено 2006-08-24 .
- ^ Finstein, MS; Zadik, Y.; Marshall, AT; Brody, D. (2004). "The ArrowBio Process for Mixed Municipal Solid Waste – Responses to "Requests for Information"" (PDF) . В Papadimitriou, EK; Stentiford, EI (ред.). Biodegradable and Residual Waste Management . 1-я конференция и выставка в Великобритании по Biodegradable and Residual Waste Management, 18–19 февраля 2004 г., Харрогейт, Великобритания. Лидс: CalRecovery Europe Ltd. стр. 407–413 . ISBN 0-9544708-1-8.
Дальнейшее чтение
- Bal AS, Dhagat NN (апрель 2001 г.). «Анаэробный реактор с иловым слоем и восходящим потоком — обзор». Indian J Environ Health . 43 (2): 1– 82. PMID 12397675.
- Lettinga G, Rebac S, Zeeman G (сентябрь 2001 г.). «Проблема психрофильной анаэробной очистки сточных вод». Trends Biotechnol . 19 (9): 363–70 . doi :10.1016/S0167-7799(01)01701-2. PMID 11514000.Обзор.
- Lettinga G (1995). «Анаэробное сбраживание и системы очистки сточных вод». Антони ван Левенгук . 67 (1): 3–28 . doi :10.1007/BF00872193. PMID 7741528. S2CID 9415571.
