Высокоэффективная анаэробно-аэробная очистка концентрированных сточных вод

На многих промышленных и сельскохозяйственных предприятиях образуются концентрированные по органическим загрязнениям сточные воды и жидкие отходы. Традиционным методом обработки таких сточных вод является сброс их на поля фильтрации или в коммунальные системы канализации. Однако поля фильтрации выполняют функцию прудов-осветлителей с невысоким эффектом очистки. Санитарное состояние таких сооружений и формируемое ими значительное загрязнение воздуха продуктами гниения органических веществ несовместимы с современными требованиями к охране окружающей среды и здоровья населения. Жидкие стоки животноводческих предприятий накапливаются в навозохранилищах, откуда зачастую во время паводков попадают в водоемы.

Универсальный метод решения данной проблемы — биологическая переработка и утилизация органических загрязнений.

В настоящее время наибольшее распространение получила обработка стоков с помощью аэробных микроорганизмов, в ходе которой органические загрязнения окисляются микроорганизмами до углекислого газа и воды. Самым распространенным сооружением аэробной очистки является система «аэротенк — вторичный отстойник», работающая со свободноплавающим консорциумом микроорганизмов — активным илом. Однако сброс в городские очистные сооружения высокозагрязненных органическими веществами промышленных сточных вод (молочных, мясоперерабатывающих, пивобезалкогольных заводов) зачастую приводит к серьезным нарушениям работы аэротенков и ухудшению качества очистки, вплоть до ее срыва. Локальная аэробная биологическая очистка высококонцентрированных производственных сточных вод требует применения 2-3-ступенчатых сооружений и не всегда позволяет добиться высокого качества.

Процесс метанового сбраживания осуществляется в бескислородных (анаэробных) условиях консорциумом микроорганизмов, трансформирующих органические загрязнения в смесь метана и углекислого газа (биогаз).

За последние 20...25 лет были разработаны и получили за рубежом широкое распространение так называемые анаэробные биореакторы второго поколения. В основе их работы — эффективное удержание анаэробной биомассы внутри реактора. Этот принцип осуществляется разными путями: либо за счет прикрепления биомассы к какой-либо подложке, помещенной внутрь реактора, либо за счет изменения конструкции реактора и создания гидравлических условий, обеспечивающих разделение жидкости и биомассы, либо за счет возврата выносимой биомассы. Такой метод анаэробной очистки сточных вод имеет ряд достоинств, прежде всего, заключающихся в невысоких затратах электроэнергии и получении попутно ценного энергетического продукта – биогаза. В России современные анаэробные реакторы пока используются очень ограниченно.

В зависимости от ситуации анаэробные биореакторы могут применяться как сооружения локальной очистки до норм приема в городскую канализацию, а также в качестве первой ступени в анаэробно-аэробных технологических схемах — при сбросе очищенных сточных вод непосредственно в водоем.