1. Принципы биологических методов аэробной и анаэробной переработки промышленных и с/х отходов.

Биологическая переработка отходов подразумевает биологическое разложение органических соединений. Деградация органических веществ осуществляется микроорганизмами как в аэробных, так и в анаэробных условиях, с разными энергетическими балансами суммарных реакций.

Механизм процесса аэробного биоокисления глюкозы 59% энергии, содержащейся в ней, расходуется на прирост биомассы и 41 % составляют тепловые потери.

При анаэробной деградации глюкозы с образованием метана лишь 8 % энергии расходуется на прирост биомассы, 3 % составляют тепловые потери, 89 % переходит в метан. Основным преимуществом аэробного процесса состоит в высокой скорости и использовании веществ в низких концентрациях, недостаток — в образовании большого количества микробной биомассы.

Превосходство анаэробного процесса заключается в сравнительно малозначительном образовании микробной биомассы, способности обработки концентрированных стоков, а еще в образовании энергоэлемента — метана; дефект –невозможность удаления органических загрязнений в невысоких концентрациях.

Схема устройства полигона по переработке ТБО (компостирование и сбор биогаза)

2. Биотехнологические методы переработки городских и промышленных стоков. Конструкция и принцип действия промышленных биофильтров и аэротенков.

Биофильтры – прямоугольные или круглые сооружения со сплошными стенками и двойным дном: верхним в виде колосниковой решетки и нижним, – сплошным. В биофильтре происходит непрерывный прирост и отмирание биопленки. Отмершая биопленка смывается током очищаемой воды и выносится из биофильтра. Очищенная вода поступает в отстойник, в котором освобождается от частиц биопленки, и долее сбрасывается в водоем.

Строение биофильтра

Аэротенк относится к гомогенным биореакторам. Типовая конструкция биореактора представляет собой железобетонный герметичный сосуд прямоугольного сечения, связанный с отстойником.

Аэротенк разделяется продольными перегородками на несколько коридоров. Процесс биоочистки в аэротенке состоит из двух этапов. Первый этап заключается во взаимодействии отстоявшихся сточных вод с воздухом и частицами активного ила в аэротенке. На втором – происходит разделение вод и частиц активного ила во вторичном отстойнике.

3. Техника очистки городских стоков.

Биохимические методы очистки основаны на использовании жизнедеятельности микроорганизмов, которые окисляют органические вещества, находящиеся в сточных водах в коллоидном и растворенном состояниях. Биохимическим методом удается почти полностью освободиться от органических загрязнений, остающихся в воде после механической очистки.

Сооружения для биологической (биохимической) очистки сточных вод могут быть разделены на два основных типа:

1) сооружения, в которых биологическая очистка осуществляется в условиях, близких к естественным (поля фильтрации и биологические пруды). Сточная жидкость очищается на них довольно медленно за счет запаса кислорода в почве и в воде биологических прудов, а также вследствие жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов, окисляющих попадающие в почву и воду органические загрязнения;

2) сооружения, в которых очистка сточных вод осуществляется в искусственно созданных условиях (биологические фильтры и аэротенки). В этих сооружениях искусственно создаются условия, при которых процессы очистки сточных вод идут значительно интенсивнее.