Ar trebui să fie utilizate bio-umplere în rezervoarele anaerobe?

Decizia de a utiliza bio-umplere în tancuri anaerobe depinde de Proiectarea procesului specifică, obiectivele de tratament și condițiile de operare.

I. Funcția rezervoarelor anaerobe și rolul de bio-umplere

1. Funcțiile de bază ale rezervoarelor anaerobe
   Rezervoarele anaerobe se bazează pe comunități microbiene (de exemplu, bacterii hidrolitice, acidogene și metanogene) pentru a degrada materia organică prin hidroliză, acidogeneză și metanogeneză. Rolurile cheie includ:

   • Defalcarea materiei organice : Conversia organicelor complexe (proteine, grăsimi) în compuși mai simpli (acetat, CO₂, CH₄).
   • Suport de îndepărtare a nutrienților : Eliberarea fosfatului de către organisme care acumulează polifosfat (PAO) pentru absorbția aerobă ulterioară; Generarea parțială de amoniac.
   • Reducerea nămolului : Digestia nămolului organic pentru a minimiza deșeurile.

2. Rolul bio-filetelor
   Bio-Fillers oferă suprafețe de atașament pentru microorganisme, îmbunătățind retenția de biomasă și stabilitatea sistemului:

   • Formarea biofilmului : Promovarea colonizării bacteriilor anaerobe cu activitate ridicată, îmbunătățind eficiența degradării.
   • Rezistența la sarcină de șoc : Tampon împotriva fluctuațiilor în calitate influentă prin păstrarea solidelor suspendate.
   • Transfer de masă îmbunătățit : Optimizați contactul cu gaze-lichid-solid (prin intermediul umpluturilor structurate precum mediul 3D elastic) pentru a accelera eliberarea de metan.

Ii. Scenarii care necesită bio-umplere

1. Procesele biofilterului anaerob (AF) sau biofilm

   • Filtre anaerobe în sus : Utilizați medii poroase (poliuretan, polietilenă) cu ~ 30% raport de umplere; Proiectat pentru suprafață ridicată și porozitate.
   • Umpluturi 3D elastice : Potrivit pentru apele uzate cu cod ridicat (4.000-10.000 mg/L) cu HRT extinsă (> 40 h).

2. Hidroliză îmbunătățită sau îndepărtarea nutrienților

   • Sisteme AAO modificate : Adăugați umpluturi suspendate (~ 30% raport de umplere) pentru a îmbogăți bacteriile hidrolitice, îmbunătățind biodegradabilitatea și alimentarea cu carbon pentru denitrificare.
   • Rezervoare anaerobe în două etape : Umpluturile gradate se extind HRT (de exemplu, 60 h) pentru a degrada organice recalcitrante.

3. Aplicații industriale la scară largă
   Pentru sistemele de înaltă capacitate (> 10.000 m³/d), umpluturile reduc costurile pe termen lung (față de suplimente microbiene) și minimizează spălarea nămolului.

Iii. Scenarii în care bio-fombrenele sunt inutile

1. Procese convenționale de nămol activat (CAS)

   • Sisteme A²/O. : Umpluturile pot împiedica ciclismul de nămol între zonele anaerobe, anoxice și aerobe, perturbând dinamica PAO.
   • Proiecte simplificate : Sistemele la scară mică sau rurală prioritizează întreținerea minimă asupra complexității biofilmului.

2. Soliduri ridicate sau ape uzate de decontare

   • Solide pre-tratați (de exemplu, prin sedimentare) pentru a evita înfundarea umpluturii (de exemplu, în apele uzate de abatoare).
   • Amestecarea adecvată (agitatori submersibile) poate susține activitatea microbiană fără umpluturi.

Iv. Considerații de selecție și proiectare de umplere

1. Tipuri de umpluturi

   • Media 3D elastică : Suprafață ridicată, rezistentă la coroziune pentru încărcături de șoc.
   • Umplete structurate fixe : Bureți poliuretan sau plăci ondulate cu> 80% porozitate.
   • Media plutitoare suspendată : Flotabilitate aproape neutră (de exemplu, purtători MBBR) pentru fluidizarea cu energie redusă.

2. Parametri cheie

   • Raport de umplere : 10–30% pentru a echilibra retenția de biomasă și eficiența hidraulică.
   • Instalare : Elevați umpluturi> 0,7 m deasupra podelei rezervorului pentru a preveni acumularea de nămol.
   • Echipament auxiliar : Ecrane, elice sau grile pentru a asigura o distribuție uniformă.

3. Costuri și întreținere

   • Costuri de capital : Investiții inițiale mai mari, dar cheltuieli operaționale mai mici pe termen lung.
   • Durată de viaţă : Umpluturi de calitate durează> 10 ani; Monitorizați grosimea și murdărirea biofilmului.

Utilizarea bio-filetelor în rezervoarele anaerobe depinde de:

1. Tip de proces : Obligatoriu pentru sistemele de biofilm (de exemplu, AF), opțional pentru proiectări bazate pe CAS.
2. Obiective de tratament : Critic pentru hidroliză îmbunătățită, îndepărtarea nutrienților sau reducerea nămolului.
3. Scară și economie : Favorizat în sisteme pe scară largă pentru eficiența costurilor.
4. Caracteristicile apelor uzate : Evitați-vă pentru soluri ridicate sau fluxuri ușor degradabile.

Bio-umplere pot îmbunătăți semnificativ performanța rezervorului anaerob în aplicațiile vizate, dar necesită o evaluare tehnică și economică atentă.