Cтраница 1
Схема анаэробно-аэробной стабилизации осадка. [1] |
Анаэробный реактор работает как обычный одноступенчатый метантенк, в котором при длительном сбраживании может быть достигнута глубокая стабилизация органического вещества осадка с высоким выходом газа, на что требуются большие объемы сооружения. При более коротком времени пребывания происходит неполное сбраживание осадка и наблюдается потеря 15 - 20 % биогаза. В первом случае аэробный реактор рассчитывают исходя из времени и температуры, необходимых только для обеззараживания, во втором продолжительность аэробного процесса должна быть увеличена для достижения необходимой стабилизации органического вещества осадка. [2]
Первый анаэробный реактор для обработки промышленных стоков был построен в 1929 г. в Слагельсе ( Дания) для обработки стоков дрожжевого производства. [3]
Если анаэробный реактор используется на первой стадии процесса, то удаление фосфора происходит под действием ЛЖК, содержащихся в исходном стоке. Кроме того, часть ЛЖК образуется в результате ферментации. При большем времени удерживания можно благодаря ферментации получить больше ЛЖК, что способствует удалению фосфора. [4]
Запуск анаэробного реактора. [5] |
Работа анаэробного реактора контролируется по ряду измеряемых параметров. [6]
После анаэробного реактора первой ступени сточная вода самотеком направляется в анаэробный реактор второй ступени 3, где происходит дальнейший процесс анаэробной переработки загрязнений микроорганизмами, закрепленными на волокнистой загрузке, дополнительное осветление очищенной сточной воды и уплотнение избыточной биомассы, которая из конической части реактора насосом подается на обезвоживание. Очищенная в анаэробных биореакторах сточная вода самотеком направляется на фильтрующую траншею 4 для глубокой аэробной биологической очистки и обеззараживания. [7]
В анаэробном реакторе можно перерабатывать самое разнообразное сырье: отходы сельского хозяйства ( испорченные растительные или пищевые продукты), стоки перерабатывающих предприятий, содержащие сахар, жидкие отходы, образующиеся на сахарных заводах или при отжиме пальмового масла, бытовые отходы, сточные воды городов и спиртовых заводов. Можно перерабатывать и специально выращиваемые культуры, включая и экзотические, растущие в пресной или морской воде или на бросовых землях: водяной гиацинт, гигантские бурые водоросли или слоновью траву. [8]
В анаэробном реакторе первой ступени 2 происходит биологическая деструкция органических; загрязнений сообществом взвешенных и иммобилизованных на волокнистой загрузке типа Вия микроорганизмов и осветление частично очищенной сточной воды в верхней части аппарата. Для интенсификации протекания окислительных процессов в анаэробном реакторе первой ступени предусмотрено рециркуляционное перемешивание насосом. [9]
При проектировании анаэробных реакторов для биологического удаления фосфора исходят из того, какое количество летучих жирных кислот ( ЛЖК) необходимо для проведения процесса. В большинстве случаев концентрация ЛЖК определяет скорость удаления фосфора. [10]
Однако широкое использование анаэробных реакторов в целях получения газообразного топлива сдерживается рядом причин. Традиционно в конструкцию реакторов входили тэнки с мешалками, рассчитанные на длительное пребывание перерабатываемого материала. В целях сокращения этого времени были созданы реакторы, в которых переработанные отходы отделяются от биомассы, используемой повторно. Чтобы процесс был экономически выгодным, должны быть разработаны недорогие конструкции, которые не засоряются и включают простые в эксплуатации устройства для отвода тепла. Основные усилия в области анаэробной ферментации должны быть направлены на изучение этапов, лимитирующих скорость процесса. На первом из них происходит гидролиз целлюлозы и крах-мала с образованием растворимых органических кислот и спирта. Вторым лимитирующим этапом может быть образование метана из этих жирных кислот с короткой цепью. Моделирование процесса разложения осложняется тем, что трудно сказать, какие микроорганизмы доминируют на том или ином этапе, и установить, какие именно этапы лимитируют скорость процесса. Возможно, в условиях реактора лимитирующими окажутся, другие стадии. [11]
Экспериментально установленный выход газа на станции анаэробной очистки воды. [12] |
В процессе работы анаэробных реакторов осложнения возникают достаточно редко. Тем не менее мы рассмотрим некоторые из проблем, связанных с запуском реакторов, изменением операционных параметров и наличием токсичных веществ. [13]
Использование аноксической стабилизации ила для уменьшения концентрации нитрата, попадающего в анаэробный реактор. [14] |
Кислород может попадать в анаэробный реактор с возвратным илом, но это обычно не создает проблем. [15]