Uvod
Anaerobno biološko čiščenje je postopek čiščenja odpadne vode, ki razgradi organska onesnaževala v odsotnosti kisika. Zanaša se na anaerobne mikroorganizme za pretvorbo kompleksnih organskih spojin v enostavnejše snovi, predvsem metan (CH₄) in ogljikov dioksid (CO₂). Ta metoda se široko uporablja-za visoko trdno industrijsko odpadno vodo in stabilizacijo blata zaradi svoje energetske učinkovitosti in nizke proizvodnje blata.
Prednosti anaerobnega zdravljenja pred aerobnim zdravljenjem
1. Večja organska nakladalna zmogljivost
- Tipična obremenitev blata (F/M) za anaerobno čiščenje industrijske odpadne vode je0,5–1,0 kg BPK₅/(kg MLVSS·d)več kot dvakrat več kot pri aerobnih procesih (0,1–0,5 kg BPK₅/(kg MLVSS·d)).
- Zaradi odsotnosti omejitev prenosa kisika jeMLVSS (mešane hlapne suspendirane trdne snovi)v anaerobnih sistemih lahko doseže5–10 krataerobnih sistemov.
- Stopnja organske volumetrične obremenitve za anaerobno obdelavo je5–10 kg BPK₅/(m³·d), v primerjavi s samo0,5–1,0 kg BPK₅/(m³·d)za aerobno zdravljenje-a10-kratna razlika.
2. Manjša proizvodnja blata in boljša kakovost blata
- Anaerobna obdelava proizvaja samo5%–20%biomase, nastale v aerobnih procesih.
- Aerobne metode proizvajajo0,25–0,6 kg blata na kg odstranjenega KPK, medtem ko anaerobne metode dajejo samo0,02–0,18 kg, z boljšo sposobnostjo odvajanja vode.
- Tudi anaerobna presnovaubija jajčeca parazitovv blatu, izboljšanje njegove higienske in kemične stabilnosti, zmanjšanje stroškov odstranjevanja blata.
3. Manjše potrebe po hranilih in operativna prilagodljivost
- Anaerobni mikrobi zahtevajole 5%–20%hranil (N, P), ki jih potrebujejo aerobni procesi, zaradi česar so primerne za odpadne-vode s pomanjkanjem hranil.
- Anaerobni mikroorganizmi ostanejo aktivnimesecev ali celo letbrez znatnega upada in se lahko hitro znova zažene po zaustavitvah, kar omogočaintermitentno delovanje(idealno za sezonsko odpadno vodo).
4. Varčevanje z energijo in proizvodnja metana
- Aerobna obravnava porabi0,5–1,0 kWhelektrične energije na kg KPK, odvzetega za prezračevanje, medtem ko anaerobni sistemiodpravite stroške prezračevanja.
- Anaerobna presnovaproizvaja metan, ki daje over 12.000 kJ energije na kg odstranjenega KPK.
- Brez težav s peno (za razliko od aerobne obdelave odpadne vode,-ki vsebuje površinsko aktivne snovi).
5. Zmanjšano onesnaženje zraka in širša sposobnost razgradnje
- Aerobno prezračevanje lahkohlapijo organske spojine, ki povzroča onesnaženje zraka, medtem ko se anaerobni sistemi temu problemu izognejo.
- Anaerobni mikrobi lahkorazgradijo nekatere neposlušne spojine(npr. klorirani ogljikovodiki), ki jih aerobne bakterije ne morejo.
6. Kompleksna mikrobna sinergija za izboljšano razgradnjo
- Anaerobna presnova vključuje različne mikrobne skupnosti, ki delujejo sinergistično, kar omogoča razgradnjo težko--razgradljivih organskih snovi, ki jih aerobna obdelava ne more v celoti predelati.
Slabosti anaerobnega zdravljenja
1. Počasna mikrobna rast in daljši čas zagona
- Anaerobni mikrobi rastejo počasi, zahtevajodaljša obdobja zagona in hidravlični zadrževalni časi (HRT)kot aerobni sistemi.
2. Odpadne vode zahtevajo nadaljnjo obdelavo
- Pogosto anaerobne odplakene izpolnjuje standardov za odvajanjein mora bitipolirani z aerobno obdelavo.
3. Dodatek alkalnosti je potreben za odpadno vodo z nizko-C/N
- Odpadna voda z nizko-koncentracijo ali nizko{1}}C/N morda nima alkalnosti, kar zahtevadodajanje zunanje alkalnosti.
4. Ogrevanje, potrebno za odpadno vodo z nizko -močjo
- Če je proizvodnja metana nezadostna za vzdrževanje optimalnih temperatur(30–38 stopinj), zunanje ogrevanjeje potrebno.
5. Nevarnost eksplozije zaradi metana
- Bioplin (CH₄ + CO₂ + H₂S) jevnetljivo in eksplozivno, ki zahtevaprotieksplozijsko{0}}zasnove reaktorjev.
6. Občutljivost na strupene spojine
- Klorirani alifatski in drugi toksinizavirajo metanogenehujši kot aerobni heterotrofi; nepravilno delovanje lahko destabilizira sistem.
7. Potreben je strog nadzor temperature
- Nizke temperaturebistveno zmanjša učinkovitost, operativno vodenje pa jebolj zapletenokot v aerobnih sistemih.
8. Težave z vonjem po H₂S in korozijo
- V odpadni vodi nastaja sulfat (SO₄²⁻).H₂S, povzročavonjaveinkorozija v ceveh, motorjih in kotlih.
- Tudi zmanjšanje sulfataporablja organske snovi,zmanjšanje donosa metana.
9. Brez nitrifikacije
- Anaerobni sistemine more nitrificirati amoniaka; zahteva optimalno delovanje mikrobovRaven NH₃-N 40–70 mg/l.