Основы анаэробных технологий очистки сточных вод

#анаэробнаяочисткасточныхвод, #биологическаяочисткасточныхвод, #метанреактор
Анаэробная очистка сточных вод.
В рамках вебинара мы рассмотрим анаэробные технологии, а именно вопросы выбора и эксплуатации метанреакторов, которые чаще всего востребованы и применяются для пищевой отрасли при очистке сточных вод для молокозаводов, сырзаводов, предприятий по производству напитков, по убою и переработке мяса и птицы, по глубокой переработки зерна. В сточных водах перечисленных пищевых производств содержится большое количество растворенных органических загрязнений (ХПК, БПК). Анаэробная биологическая очистка - один из лучших способов разложить и удалить эти загрязнения из стока, получив при этом энергию, которую можно направить на нужды предприятия. Как выбрать метанрактор, который подходит именно для Вашего производства?
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: ОСНОВЫ АНАЭРОБНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
Итак, все загрязнения сточной воды делим глобально на две части: на органические и неорганические. Для неорганических предусматриваются технологические решения с использованием физико-химических методов очистки – это коагуляция, флокуляция, осаждение, ионный обмен и т.д., мембранных технологий – от микрофильтрации до обратного осмоса и т.д. Но для большинства пищевых предприятий основными загрязнениями являются органические вещества, которые характеризуются определенным содержанием ХПК и БПК.
Биологические методы глобально делятся на две части: анаэробные и аэробные. Анаэробные – это те методы, которые не используют кислород.
Сточная вода таких отраслей как молочная, мясопереработка, переработка жиров, производство растительного масла содержит жиры. Жиры тоже влияют на значение ХПК, потому это следует учесть.
Далее в презентации представлена информация об особенностях использования метанреакторов для различных отраслей промышленности.
Затем сделан акцент на 4 основных стадиях анаэробной очистки. Органические вещества, которые представлены либо выражены в виде ХПК и БПК должны пройти определённые этапы разложения с целью их удаления. На первом этапе происходит процесс гидролиза или простыми словами – закисления с образованием жирных органических кислот. И последующие три этапа – это ацидогенез, ацетогенез и метаногенез, они проходят уже непосредственно в метанреакторе. Т.е. первый проходит в усреднительной ёмкости. А уже дальнейшее разложение непосредственно проходит в метанреакторе. Если один из этих процессов у Вас нарушается, ухудшается его эффективность, то автоматом у Вас нарушается работа в том числе последнего процесса, в результате которого идёт образование метана, углекислого газа, того самого биогаза, который необходимо получить. Если он не образуется, это означает, что анаэробные процессы работают не полностью, и вода полноценно у Вас не очищается.
На каждом этапе работают определенные микроорганизмы.
Активный анаэробный ил выглядит как мелкая черная икра, но микроорганизмы можно увидеть только в электронный микроскоп. Несущим элементом данных гранул является кальций. И вокруг этого кальция образуются плёнки, плёнки вместе с теми самыми микроорганизмами, которые и перерабатывают органические вещества на всех 4 этапах процесса. Если у Вас есть те органические вещества, которые выражены в виде ХПК, 100%, в рамках анаэробной стадии Вы можете удалить нитриты, нитраты, сульфаты, Часть – 5 – 10%, т.е. если у нас сброс в канализацию или в водоём, требует, соответственно, доочистки, идёт на последующий этап переработки. И здесь уже используются чаще всего также биологические методы, но с применением аэробных систем – аэротенка. И небольшая часть – 2 – 3% идёт на прирост биомассы. Также идёт образование какого-то количества активного ила. Избыточным его назвать крайне сложно, потому что вся технология работы реактора связана с накоплением и удержанием этого активного ила внутри реактора. Поэтому прирост очень маленький и, соответственно, необходимо минимизировать риски выноса активного ила. И, тем самым, конструкция реактора тоже рассчитана с учётом как раз сохранения биомассы. Состав биогаза имеет диапазон. У разных предприятий он отличается, но, если подвести под общую гребёнку пищевую отрасль, то в среднем состав биогаза выглядит следующим образом: 70 – 80% - это содержание метана и примерно 20 – 30% - это содержание углекислого газа, который также находится внутри. При разложении 1 кг удалённого ХПК в сутки, у Вас образуется 0,5 м3 биогаза. 1 м3 биогаза имеет теплотворную способность 21 – 23 МДж/м3, что соответствует 6 кВт тепловой энергии. Т.е. в принципе, какую-то экономическую составляющую всегда можно оценить и понять, если мы будем использовать биогаз, то, что мы от этого получим, т.е. какую экономическую энергетику можно выделить, в том числе помимо очистки сточной воды.
Смотрите продолжение вебинара на эту тему далее на нашем канале.