Měly by být biologické výplně použity v anaerobních nádržích?

Rozhodnutí používat biologické výplně v anaerobních tancích záleží na Specifický návrh procesu, cíle léčby a provozní podmínky.

I. Funkce anaerobních tanků a role bio-výplňovače

1. Základní funkce anaerobních tanků
   Anaerobní nádrže se spoléhají na mikrobiální společenství (např. Hydrolytické, acidogenní a methanogenní bakterie), aby degradovaly organickou hmotu hydrolýzou, acidogenezí a methanogenezí. Mezi klíčové role patří:

   • Rozklad organické hmoty : Převod komplexních organických látek (proteiny, tuky) na jednodušší sloučeniny (acetát, CO₂, CH₄).
   • Podpora odstraňování živin : Uvolňování fosfátů polyfosfátem akumulujícím organismy (PAOS) ​​pro následné aerobní absorpce; Částečné generování amoniaku.
   • Snížení kalu : Trávení organického kalu, aby se minimalizovalo odpad.

2. Role bio-výplňovače
   Bio-výplňky poskytují povrchy připoutání pro mikroorganismy, zvyšují retenci biomasy a stabilitu systému:

   • Tvorba biofilmu : Podporujte kolonizaci anaerobních bakterií s vysokou aktivitou, což zlepšuje účinnost degradace.
   • Odolnost proti nárazu : Pufr proti kolísáním vlivové kvality udržením suspendovaných pevných látek.
   • Zvýšený přenos hmoty : Optimalizujte kontakt s pevnou plynou-kapalinou (prostřednictvím strukturovaných plniv, jako je Elastic 3D média), abyste zrychlili uvolňování metanu.

Ii. Scénáře vyžadující bio-výplňky

1. Anaerobní biofilter (AF) nebo biofilmové procesy

   • Upflow Anaerobní filtry : Použijte porézní média (polyuretan, polyethylen) s poměrem ~ 30% výplně; Navrženo pro vysokou povrchovou plochu a porozitu.
   • Elastické 3D plnivy : Vhodné pro odpadní vodu s vysokým obsahem COD (4 000–10 000 mg/l) s prodlouženým HRT (> 40 h).

2. Zvýšená hydrolýza nebo odstranění živin

   • Modifikované systémy AAO : Přidejte suspendované výplně (~ 30% poměr výplně) k obohacení hydrolytických bakterií, což zlepšuje biologickou rozložitelnost a dodávku uhlíku pro denitrifikaci.
   • Dvoustupňové anaerobní tanky : Odstupňované výplně prodlužují HRT (např. 60 hodin), aby se degradovaly repultované organické látky.

3. Rozsáhlé průmyslové aplikace
   U systémů s vysokou kapacitou (> 10 000 m³/d) snižují výplně dlouhodobé náklady (vs. mikrobiální doplňky) a minimalizují vymývání kalů.

Iii. Scénáře, kde jsou biologické výplně zbytečné

1. Konvenční procesy aktivovaného kalu (CAS)

   • A²/O systémy : Plniva mohou bránit cyklování kalů mezi anaerobními, anoxickými a aerobními zónami, což narušuje dynamiku PAO.
   • Zjednodušené vzory : Malé nebo venkovské systémy upřednostňují minimální údržbu před složitou biofilmu.

2. Vysoce pevné nebo osaditelné odpadní vody

   • Preterované pevné látky (např. Sedimentací), aby se zabránilo ucpávání plnivy (např. V odpadní vodě Slaughterhouse).
   • Přiměřené míchání (ponorné agitátory) může udržet mikrobiální aktivitu bez výplně.

IV. Úvahy o výběru a návrhu plniva

1. Typy výplní

   • Elastická 3D média : Vysoká plocha povrchu, odolná vůči korozi pro náklad.
   • Opravené strukturované výplně : Polyuretanové houby nebo zvlněné desky s> 80% porozitou.
   • Pozastavené plovoucí média : Téměř neutrální vztlak (např. MBBR nosiče) pro nízkoenergetickou fluidizaci.

2. Klíčové parametry

   • Poměr plnění : 10–30% pro vyrovnání retence biomasy a hydraulické účinnosti.
   • Instalace : Zvyšte plniva> 0,7 m nad podlahou nádrže, aby se zabránilo akumulaci kalů.
   • Pomocné vybavení : Obrazovky, vrtule nebo mřížky, aby bylo zajištěno jednotné rozdělení.

3. Náklady a údržba

   • Kapitálové náklady : Vyšší počáteční investice, ale nižší dlouhodobé provozní výdaje.
   • Životnost : Kvalitní výplně poslední> 10 let; Monitorujte tloušťku a znečištění biofilmu.

Použití bio-výplní v anaerobních nádržích závisí na:

1. Typ procesu : Povinné pro systémy biofilmu (např. AF), volitelné pro návrhy založené na CAS.
2. Cíle léčby : Kritické pro zvýšenou hydrolýzu, odstranění živin nebo redukci kalu.
3. Měřítko a ekonomika : Upřednostňováno ve rozsáhlých systémech pro efektivitu nákladových.
4. Charakteristiky odpadních vod : Vyvarujte se vysokých solid nebo snadno rozložitelných proudů.

Bio-výplňovače mohou výrazně zlepšit výkon anaerobního tanku v cílených aplikacích, ale vyžadují pečlivé technické a ekonomické hodnocení.