Обеспечение метаногенеза св и осадка.
Стабилизация: это любые виды обработки, которые останавливают загнивание осадка. Стабилизация:
биологическая минерализация
химическая стабилизация.
Метановое сбраживание осадков сточных вод.
Применяется метановое сбраживание при обработке высококонцентрированных СВ. Сам процесс многостадийный (4 стадии: ферментативный гидролиз, 2- кислотообразование (сложные вещества превращаются в простые кислоты, липиды, сахара и тд), 3-летучие жирные кислоты, спирты, кетоны, 4 стадия проводится облигатными анаэробными организмами, они проводят метаногенез). Процессы протекают очень сложные, но эти процессы менее чувствительны к содержанию и составу питательной среды. При анаэробных процессах оптимальное соотношение 400:17:1(БПК:фосфор:азот).
Достоинство:
Малые энергетические затраты
Возможность обрабатывать СВ с высоким содержанием растворенных веществ
Одновременно снижать БПК и ХПК
Образование полезного газа
Высокая скорость отмирания патогенных организмов
Низкая стоимость эксплуатации
Любое другое кондиционирование и стабилизация – временные методы, а анаэробиоз обеспечивает качественную стабилизацию осадка.
Сбраживание может проводится в 3х температурных режимах
С
корость
удаления субстрата зависит от температуры:
(2)
температурная зона – психрофильная зона (креафильный процесс, сапрофильный процесс) до 22 град
Мезофильный процесс: до 45 град
термофильный процесс: более 45.
При температуре 42-50 град – процесс нестабилен.
При температуре более 65 градусов – экстратермофильный. В осадках СВ (например ПО) где-то 30% органического вещества не биоразлагаемы. Они не подвергаются анаэробиозу. В АИ тоже около 30% не биоразлагаемы. Осадок и ил в смеси разлагаются лучше, чем один ил. Важна нагрузка и возраст ила. Процессы зависят от простых факторов окружающей среды: рН, температура и т.д.
После метаногенеза ХПК немного подрастает и выделяется много фосфора. Жидкость содержит много аммиака от разложения белков, аминокислот и т.д. Самое большое кол-во метана дает сбраживание жиров, самое маленькое дают белки, ПАВ мешают процессу.
С 50х г развивали идею на использование метана для обогрева метантенков, потом идею забросили, с 90х когда энергия начала дорожать опять взялись за идею использования метана из метантенков. Газы коррозионно агрессивны, перед использованием их очищают промывкой газов. Метантенки хорошо работают при рН 6,4-8, на входе д.б. 6,9-7 тогда идет нормальное кислотообразование. В старой литературе требование к элементам питания в анаэробном процессе такое же как в аэробном. Ингибирование процесса м.б. при высоком содержании металлов, анаэробная среда менее чувствительна, но есть. Если меди 0,93, цинка 0,97%, хром(VI) 2,6%, кадмия 1,08%, легкие или щелочные металлы в больших концентрациях тоже ингибируют процесс: Калий – более 12г/л, но содержание некоторых соединений или веществ, которые являются ингибитором, у них есть антогонисты, которые улучшают процесс. Сульфиды в растворенном виде обладают токсическим действием на анаэробную систему. Для анаэробной среды балластом являются неокисляемая и сложноокисляемая органика, неанионные пав, ДДТ и т.д. Это все тормозит процесс.
Метаногенез СВ:
Для СВ надо проводить метаногенез, он проводится несколькими способами. Вообще надо знать какой тип метантенка используется. При использовании свободных культур используют 3 типа реакторов: реактор общей смеси (обычный метантенк), анаэробный контакт (для высоконцентрированных СВ), реактор со слоем гранулированного осадка - для СВ с небольшим по ВВ, но большие концентрации органики. При использовании фиксированных культур: реактор с псевдоожиженным слоем гранулированного носителя – для СВ с легким разложением (большое БПК, низкое ХПК, мало ВВ). Смотря для чего используется метановое сбраживание, можно подкислять или подщелачивать смесь.
Сульфиды из газа можно убирать либо промывкой, либо биологическим окислением, либо связывание серы сульфидами железа.