Anaerobe Abwasserbehandlung


Anaerobe Reinigung Ist ein anaerober (in Abwesenheit von Sauerstoff) zweistufiger Prozess der biochemischen Umwandlung der organischen Abwasserbelastung in Methan und Kohlendioxid. Anfänglich gären organische Substanzen unter Einwirkung von Bakterien zu einfachen organischen Säuren (Säurephase), und in der zweiten Stufe dienen diese Säuren bereits als Nahrungsquelle für methanbildende Bakterien (alkalische Phase).

Die Hauptreaktion der Methanbildung:

wo H2A - eine organische Substanz, die H enthält2.

Methan kann als Ergebnis der Zersetzung von Essigsäure gebildet werden:

Unter bestimmten Bedingungen kann das Endprodukt Ammoniak sein.

Methanbakterien reagieren sehr empfindlich auf Schwankungen externer Faktoren. Dieser Umstand verursacht weniger Flexibilität und Stabilität des anaeroben Prozesses als aerobe und erfordert eine strenge Kontrolle und Einstellung der Eingangsparameter des Abwassers. Als optimal im Gerät gelten: Temperatur 30 - 35 0 C, pH 6,8 - 7,2, OB-Potential des Mediums - 0,25.

Die anaerobe Behandlung kann einem ausreichend konzentrierten Abwasser mit BSB unterliegen5 nicht weniger als 500-1000 g / m 3. Anaerobe Geräte sind komplexer im Design als Aerotanks und teurer in der Konstruktion.

Üblicherweise werden anaerobe Geräte verwendet, um Sedimente von Primärsedimentationsbehältern und überschüssigen aktiven Schlamm von aeroben biochemischen Behandlungssystemen für häusliches Abwasser und deren Gemische mit industriellen Abwässern zu fermentieren.

Der Zersetzungsgrad der organischen Verbindungen beträgt 40-50%.

Einstufige und zweistufige Reinigungssysteme und verschiedene Arten von Reaktoren werden vorgeschlagen und verwendet.

In dem zweistufigen System (Fig.) Eine erste Struktur - bioustanovka es kontinuierliche vollständige Durchmischung kann die zweite Struktur für die Trennung und Konzentration von Feststoffen verwendet werden (diese Funktion auch Absetzbecken, Zentrifugen usw. durchführen kann).

Abb. Zweistufiges System der anaeroben Zersetzung (a): 1 - Eintrag von Abfall;

2 - Gasauslass; 3 - Schlammmischung; 4 - flüssiger Abfluss; 5 - Suspension; 6 - Schlammrücklauf;

7 - Gerät zum Mischen; 8 - Düse (Substrat)

In solchen Systemen ist es möglich, einen Teil des Sediments von der zweiten zur ersten Stufe zurückzuführen (rezirkulieren), um die Dosis biologisch aktiver Mikroorganismen darin zu erhöhen und den Prozess zu intensivieren. Die Verwendung von herkömmlichen Sedimentationsbehältern in der zweiten Stufe ist jedoch nur möglich, wenn die erste Stufe vorentgast ist, da die Gasentwicklung eine Sedimentation verhindert. Daher werden zweistufige Systeme hauptsächlich für die partielle Trennung von zwei Stufen der anaeroben Behandlung verwendet: flüchtige organische Säuren und Methangärung.

Als anaerobe Apparatur werden hauptsächlich Methantanks verwendet, die nach dem Prinzip eines Reaktors mit vollständiger Durchmischung arbeiten.

Abb. Methan-Tank: 1 - Tankdeckel für die Gassammlung; 2 - Gasrohrleitung vom Tankdeckel; 3 - Propellerrührer; 4 - Pipeline für die Beladung (z. B. Rohschlamm und Belebtschlamm); 5 - Rohrleitungen zum Entfernen von Schlammwasser oder zum Austragen des Schlamms aus verschiedenen Ebenen; 6 - Injektor zum Zuführen von heißem Dampf zum Erhitzen des Mischgutinhaltes und Mischen; 7 - Pipeline zum Entladen einer Suspension von Festphasen-Fermentationsprodukten (zum Beispiel ein fermentiertes Sediment); 8 - die Zirkulationsleitung; 9 - Rohrleitung zum Entleeren des Methanbehälters

Es gibt offene und geschlossene Methantanks (letztere - mit einer starren oder schwimmenden Überlappung).

In einer Struktur mit einer festen starren Überlappung (Fig.), Wird das Niveau der wandernden Masse oberhalb der Basis des Halses gehalten, da in diesem Fall der Massenspiegel klein ist, die Intensität der Gasentfernung hoch ist und keine Kruste gebildet wird. Um den Prozess zu beschleunigen, wird die Masse gemischt und auf 30-40 ° C (mit mesophiler Fermentation) durch einen scharfen Dampf mit niedrigen Parametern (0,2-0,46 MPa) erhitzt. Die Hauptumwälzung im Methan erfolgt über einen Propellerrührer.

Typische Methantanks haben ein Nutzvolumen von einem Reservoir von 1000-3000 m 3. Herkömmlicherweise wird dieses Volumen in vier Teile mit unterschiedlichen Funktionen unterteilt: (. Bis zu 60 Tagen) Volumen für die schwimmende Abdeckung bildet, wobei das Volumen des Schlammes auf Wasservolumen für die richtigen Fermentationsvolumen für Dichtungen und weitere Stabilisierung des Schlamms während der Lagerung.

Maximale Tagesdosis (in m 3 / Tag pro 1 m 3 der Vorrichtung) dadurch bestimmt wird, dass die Erhöhung der Dosis Überschussentfernung mit dem Abwasser aus Anlagen aktive Bakterienzellen auf ihrem Wachstum und nach einer gewissen Zeit wird das System weiterhin eine ausreichende Anzahl an aktiven Organismen verursachen würde.

Nachteile anaerober Systeme: geringe Wachstumsrate von Mikroben, hohe Verweildauer von biologisch aktiven Substanzen in Strukturen (2-6 Tage).

Vorteile der Methode: minimale Bildung von biologisch aktiven Feststoffen, Produktion von nützlichen Produkten (brennbares Gas 65% Methan und 33% Kohlendioxid, fermentierter Schlamm).

Drei Arten von Strukturen werden für die Verarbeitung und Vergärung von Rohschlamm verwendet: 1) Klärgruben (Klärgruben); 2) zweistufige Absetztanks (emscers); 3) Methantanks.

Abwasser

In den letzten Jahren wird das Thema Umweltschutz immer relevanter denn je. Eines der wichtigen Themen in diesem Thema ist die Behandlung von Abwasser vor dem Ablassen in nahegelegene Gewässer. Eine der Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen, kann die biologische Behandlung von Abwasser sein. Das Wesen einer solchen Reinigung ist die Spaltung von organischen Verbindungen mit Hilfe von Mikroorganismen zu den Endprodukten, nämlich Wasser, Kohlendioxid, Nitritsulfatierung,

Die vollständigste Reinigung von industriellen Abwässern, die organische Substanzen in gelöstem Zustand enthalten, wird durch eine biologische Methode erreicht. Zur gleichen Zeit werden die gleichen Prozesse wie in der Behandlung von häuslichem Wasser - aerobe und anaerobe verwendet.

Für die aerobe Behandlung werden Aerotanks verschiedener Designmodifikationen, Oxythene, Filtertürme, Flototene, Biodisken und biologische Erze verwendet.

Bei dem anaeroben Verfahren für hochkonzentriertes Abwasser, das als erste Stufe der biologischen Behandlung verwendet wird, sind die Methanthene die Hauptstruktur.

Aerobe Methode basierend auf der Verwendung von aeroben Gruppen von Organismen für die Vitalaktivität, die einen konstanten Zustrom von O2 und einer Temperatur von 20 bis 40 C erfordert. Mikroorganismen werden in aktiven Schlick oder Biofilm kultiviert.

Aktiver Schlick besteht aus lebenden Organismen und einem festen Substrat. Lebende Organismen werden durch Anhäufungen von Bakterien, Protozoenwürmern, Schimmelpilzen, Hefen, selten Larven von Insekten, Krebstieren und Algen repräsentiert. Biofilm wächst auf Biofilter-Füllstoffen, es sieht aus wie Schleim-Fouling mit einer Dicke von 1-3 mm oder mehr. Die Prozesse der aeroben Abwasserbehandlung gehen in Gebäude genannt Belüftungstanks.

Abb.1. Aerotank-Betriebsschema

Aerotank-Betriebsschema

1 - zirkulierender aktiver Schlamm; 2 - überschüssiger aktiver Schlamm;

3-Pumpstation; 4 - Nachklärbecken;

5 - Belüftungstank; 6 - Vorklärbecken

Aerotanks Sie sind ziemlich tief (von 3 bis 6 m) Reservoirs mit Vorrichtungen zur Belüftung ausgestattet. Hier bewohnen die Mikroorganismen (auf den floccose Strukturen des aktiven Schlamms) die Kolonie, die organische Substanzen aufspaltet. Nach den Aerotanks gelangt das gereinigte Wasser in die Sedimentationsbecken, wo sich der Aktivschlamm für die anschließende teilweise Rückführung in den Belebungsbecken absetzt. Darüber hinaus werden auf solchen Strukturen spezielle Container gebaut, in denen der Schlamm "ruht" (regeneriert).

Ein wichtiges Merkmal des Betriebes des Belebungsbeckens ist die Beladung des Aktivschlamms N, die definiert ist als das Verhältnis der Menge an Schadstoffen, die pro Tag in den Reaktor gelangen, zur absolut trockenen oder aschefreien Biomasse des aktiven Schlamms im Reaktor. Je nach Beladung von Belebtschlamm sind aerobe Reinigungssysteme unterteilt in:

hochbeladene aerobe Abwasserbehandlungssysteme bei N> 0,5 kg BSB (biochemischer Sauerstoffverbrauchsindikator) 5 pro Tag pro 1 kg Schlick;

Mittelbeladene aerobe Abwasserbehandlungssysteme bei 0,2 18

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Anaerobe Abwasserbehandlung - allgemeine Informationen

Die Verwendung von anaeroben Reaktoren oder Methantanks erwies sich in industriellen und häuslichen Kläranlagen als sehr effektiv. Diese Technik ist anderen primären Reinigungsmethoden für ökonomische und ökologische Leistung überlegen. Für einige Abwasserarten (CSB mehr als 2000 mg / l) ist unter anderem nur die anaerobe Reinigung die einzige Möglichkeit, bis zu 90% der Verunreinigungen zu entfernen. Für eine effektivere Wasserreinigung greifen Sie auf eine mehrstufige Reinigung mit anaeroben und aeroben Mikroorganismen zurück.

Moderne Bioreaktoren haben ein ziemlich klares Wirkprinzip. Sie sind ein versiegelter Tank, der nicht mit dem Sauerstoffmedium kommuniziert. Im Inneren des Reservoirs befinden sich aktive il - Makrokolonien von anaeroben Mikroorganismen. Die Entwicklung von Biomasse in einer sauerstofffreien Umgebung ist langsam, daher ist die Aufrechterhaltung der bestehenden Population sehr wichtig für die Effizienz des Reinigungsprozesses.

Der größte Teil des aktiven Schlamms befindet sich am Boden des Reaktors, aber Mikroorganismen sind in den oberen Wasserschichten in Form von Schwebstoffen vorhanden. Anaerober aktiver Schlamm, häufiger als methanogen bezeichnet, ist ein dichtes 2-3 mm großes Pellet. Dies ist die Gemeinschaft von Mikroorganismen. Jedes Körnchen enthält eine unterschiedliche Anzahl dieser oder anderer Mikroorganismen, unter den am häufigsten vorkommenden können die Archaeen verschiedener Gattungen und Methosarcin erwähnt werden. Letztere sind häufiger in stark konzentrierten Abwässern zu finden.

Im Laufe des Lebens brechen die Schlickgranulate den chemischen und biologischen "Abfall" der Abwässer auf und setzen so Methan und Wasser frei. In Systemen der mehrstufigen Bio-Reinigung wird eine Reihenfolge des Abzapfens der Hauptfiltrationsprodukte festgelegt. Beim Verlassen des Methantanks wird das Wasser zum Aerotank geleitet, wo es von aeroben Bakterien gereinigt wird. Das Gas steigt auf und kann zum Heizen des Reaktors verwendet werden. Die normale Temperatur für die Entwicklung der anaeroben Gattung Archaea beträgt 30 Grad, aber dank der Entwicklung von Selektoren werden Organismen identifiziert, die bei 10-20 Grad funktionieren.

Neben kompakten Kläranlagen, die bei der Schaffung autonomer Abwassersysteme in Privathaushalten verwendet werden, gibt es industrielle Komplexe für die anaerobe Behandlung. Zu solchem ​​ist es möglich zu tragen:

  1. Lagunen - Sedimentationsbecken, im Freien oder in speziellen Räumen organisiert. In Regionen mit einem warmen Klima dienen solche Komplexe nicht nur als Behandlungseinrichtungen. Es produziert auch Biogas, das in den Treibstoffsystemen von Unternehmen verwendet wird. Die meisten Lagunen sind in der Nähe von Schweinefarmen eingerichtet, Gülle und Abwässer von Schlachthöfen werden in ihnen entwässert;
  2. Industrielle Bioreaktoren - versiegelte Tanks, installiert in Bio-Reinigungsstationen, Serviceunternehmen oder Haushalten. In Ermangelung der Notwendigkeit einer strengen Kontrolle der Umweltbedingungen sowie einer langsam wachsenden Population von Mikroorganismen sind industrielle Anlagen dieser Art hinsichtlich der Pflege und Wartung wirtschaftlich.

Wenn Reservoirs gereinigt werden, in denen ein anaerober Abbau von Biomaterialien auftritt, wird es notwendig, einen Teil der aktiven Kohle zu entfernen. Das Entleeren von Behältern kann mit Hilfe von Abwassermaschinen oder manuell erfolgen. Il hat keine pathogenen oder toxischen Eigenschaften, ist absolut unbedenklich für Mensch und Tier. Bei speziellen Anlagen, beispielsweise trocknenden (feinmaschigen) Zentrifugen, ist es möglich, Schlammkonzentrat aus seinen Überschüssen zur weiteren Realisierung zu gewinnen. Darüber hinaus ist anaerober Schlamm reich an mineralischen Elementen und kann als Düngemittel oder zur Fütterung von Tieren verwendet werden.

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Hallo! Praktisch alle Arten von Abwässern werden einer biologischen Reinigung unterzogen. Für diese Art der Filtration werden spezielle Bedingungen geschaffen, in denen spezielle Mikroorganismen verschiedene organische Substanzen aufspalten und verarbeiten, die das Wasser verschmutzen.

Eine der populärsten Methoden einer solchen Reinigung ist ein anaerober Prozess, das heißt Reinigen ohne Luftzutritt. Eine solche Reinigung wird in speziellen Sedimentationstanks, sogenannten septischen Tanks, durchgeführt.

Die anaerobe Reinigung in Klärgruben dient hauptsächlich zur Entfernung von Schlamm, Sedimenten und anderen Verunreinigungen aus dem Abwasser sowie zur Verarbeitung anderer Arten von Sedimenten und festen Abfällen. Die Faulgruben selbst sind geschlossene unterirdische horizontale Tanks, an deren Boden sich ein Sediment aus festen Partikeln bildet. Anschließend wird es von anaeroben Mikroorganismen verrottet und zersetzt.

Die Hauptaufgabe einer Klärgrube besteht darin, die löslichen Partikel in der Flüssigkeit von unlöslichen Partikeln zu trennen und die Kontamination durch anaerobe Bakterien zu zersetzen. Der unbestreitbare Vorteil der anaeroben Reinigung in Klärgruben ist die unbedeutende Bildung von Biomasse verschiedener schädlicher Mikroben. Diese Art der anaeroben Behandlung ist bei einem ausreichend niedrigen Grundwasserniveau sinnvoller.

Anaerobe Reinigung in Klärgruben besteht aus zwei Stufen der Abwassergärung. Dies ist saure und alkalische Fermentation.

Die saure Gärung findet in der Klärgrube bei ihrer anfänglichen Befüllung statt, wenn das Abwasser nicht mit dem fermentierten Schlamm kontaminiert ist. Diese Stufe ist durch die Bildung von unangenehmen Geruchsgasen gekennzeichnet. Die Schlammentfernung wird begleitet von gelbgrauen Sedimenten, die in der Luft schlecht trocknen. Il kommt oft zusammen mit Gas an die Oberfläche.
Die bei der Säuregärung freigesetzten Gase verdrängen den Sauerstoff und füllen den Klärbehälter allmählich, was zur aktiven Entwicklung anaerober Bakterien führt. Dies zeigt, dass die zweite Stufe der Reinigung begonnen hat - alkalische Fermentation.

Die alkalische Gärung wird auch als Methan bezeichnet, da die meisten Gase in der Klärgrube Methan sind. Im Falle der alkalischen Fermentation fehlt die Bildung von stinkenden Gasen, außerdem zeichnet sich dieses Verfahren durch eine ziemlich schnelle Strömung aus, und das Schlammvolumen nimmt wesentlich ab. Zur gleichen Zeit hat der Schlamm eine dunkle Farbe und trocknet ziemlich schnell in der Luft.

Für einen vollständigeren Abbau von Schlamm werden spezielle Arten von anaeroben Bakterienstämmen verwendet. Dies ermöglicht den vollständigen Abbau aller Verunreinigungen. Ferner wird während der anaeroben Fermentierung Auslöschung von pathogenen Mikroorganismen mit einer höheren Geschwindigkeit verläuft, wobei der erzeugte Niederschlag von besserer Qualität, die aktiv in der Landwirtschaft als organischer Dünger verwendet wird.

Das Volumen der Faulgruben hängt direkt vom Wasserverbrauch ab. Wenn zum Beispiel der Wasserverbrauch 250 Liter pro Tag beträgt, sollte das Mindestvolumen des Faulbehälters ungefähr 3 Kubikmeter betragen. Herkömmlicherweise sind Klärgruben aus Stein, rotem Backstein oder Betonringen mit einer Dicke von Trennwänden von nicht weniger als 12 Zentimeter. Und bis heute wird die Kapazität von Kunststoff, Polyethylen, Polypropylen und Verbundglasfasern immer beliebter. Das Material wird aufgrund all seiner technischen Eigenschaften ausgewählt: mechanische Beständigkeit gegen Druck, Korrosion, Steifigkeit und Festigkeit. Die Form der Klärgrube kann unterschiedlich sein, aber die beste Form ist der Kreis, da die runden Wände den Bodendruck am gleichmäßigsten verteilen.

Es sollte auch erwähnt werden, dass diese Methode trotz aller Vorteile der anaeroben Behandlung immer noch ihre eigenen kleinen Nachteile hat. Dazu gehören eine geringe Vergärungs- und Verwertungsquote von Abfällen, die Gefahr der Freisetzung von Methan, eine besondere Empfindlichkeit gegenüber Schwermetallen sowie die Anreicherung von Abwässern mit Ammoniumstickstoff.

Es sei darauf hingewiesen, dass eine Reinigung ohne biogene Elemente jetzt möglich ist und alle Bedingungen geschaffen wurden, um das Abfallvolumen zu reduzieren. Anaerobe Wasserbehandlungsverfahren in Klärgruben sind die produktivste und viel versprechend, da ihre Umsetzung mit einer minimalen Anzahl von Betriebsmitteln erfordert, sowie gibt es keine Probleme mit der Entsorgung abgebrannter Abfälle. Dies wiederum bringt unbestreitbare wirtschaftliche Vorteile und eine hohe Reinigungsleistung.

Anaerobe biologische Behandlung

Der Abbau organischer Verunreinigungen erfolgt dabei in mehreren Stufen unter Beteiligung von Mikroorganismen mit unterschiedlichen Wirkungsmechanismen. Herkömmlicherweise werden sie in vier Hauptphasenprozesse eingeteilt, entsprechend den Substanzen, die bei jeder der Zersetzungsstufen freigesetzt werden, und den Arten von Bakterien, die an jeder Stufe der anaeroben Fermentation teilnehmen.

Die erste, Hydrolysephase, besteht in der Zersetzung komplexer Kohlenwasserstoffe in ihre einfacheren Bestandteile und Wasser. Durch die "Arbeit" der entsprechenden Bakterien zerfallen Proteine ​​in Aminosäuren, Zucker entsteht aus Kohlenhydraten, Fette werden zu Fettsäuren umgewandelt. Die Zwischenoxidationsphase, die zweite wiederum, führt bei dieser Kettenumwandlung zu komplexen organischen Verbindungen zu einfacheren, zu denen Alkohole, Aldehyde und organische Säuren gehören.

Die abschließende Oxidation aller Produkte zu Essigsäure und die Entwicklung von Wasserstoff erfolgt während der dritten Phase des anaeroben Prozesses. Die Beteiligung von methanbildenden Bakterien bestimmt die vierte Phase und besteht darin, die Produkte der vorhergehenden Abbauphasen unter Bildung von Methan und Kohlendioxid zuzuführen. Gleichzeitig geht der größte Teil der freigesetzten Energie in die Methanbildung und daher wird nur ein geringer Anstieg der Schlammmasse beobachtet.

Merkmal der anaeroben biologischen Reinigung

Die Besonderheit der anaeroben biologischen Reinigung besteht in der engen Beziehung zwischen allen vier Phasen der Zersetzung und der Reihenfolge ihres Verlaufs. Die Verletzung der Strömung von einem von ihnen kann zur Destabilisierung des gesamten Prozesses der anaeroben Zerlegung des verschmutzten Abflusses führen. Der Grund für diese Besonderheit ist die Entwicklung von Mikroorganismen, durch denen die endgültige Zersetzung wegen ihres Kulturmediums Methan tritt Stoffe durch Bakterien in den vorherigen Stufen der Zersetzung von verunreinigenden organischen Substanzen erzeugt werden. Daher sollte besonderes Augenmerk auf die Bestimmung der qualitativen Zusammensetzung der organischen Substanz, die Teil des behandelten Abwassers ist, gelegt werden. Dies ist auf die unterschiedliche Geschwindigkeit der Zersetzungsprozesse von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten und die Freisetzung von verschiedenen Mengen von Methan zurückzuführen. Um die Effizienz der anaeroben Behandlung verbessern soll das gleichzeitige Auftreten der Zersetzung von Substanzen im Abwasser enthaltenen gewährleistet in einer ersten Phase erstreckt, wobei der Hydrolyseschritt der durch ihre Trennung erreicht. Wenn behandeltes Abwasser zu einer gleichförmigen Zusammensetzung unterzogen wird, dass die Definition der den Pfades Zersetzung des ursprünglichen Verunreinigungsmaterials auf der Bühne der Biomasse nimmt mit der Stromversorgung anzupassen.

Faktoren, die die Wirksamkeit der anaeroben biologischen Reinigung beeinflussen

Für die negativen Auswirkungen, die im wesentlichen die Rate der letzten beiden Stufen reduzieren, bietet hohe Gehalt an organischen Säuren, die die Acidität des wässrigen Mediums erhöht, um die Unterdrückung der Aktivität von anaeroben Bakterien Familien führen. Dies kann dazu führen, dass die Zersetzung der organischen Stoffe in der zweiten Oxidationsstufe zu stoppen, zu Carbonsäuren erstreckt, Aldehyde und Alkohole, die noch recht toxische Substanzen.

Im Gegensatz zum aeroben Prozess ist die anaerobe biologische Reinigung bei hohen Schadstoffkonzentrationen wirksam. Dies liegt an der Tatsache, dass die biologischen Reinigungsprozesse, die unter Beteiligung von anaeroben Bakterien stattfinden, keine Anwesenheit von in Wasser gelöstem Sauerstoff erfordern. Daher ist ihre Teilnahme effiziente Reinigung von Abwässern mit hohen CSB-Werte (chemischer Sauerstoffbedarf) und BOD (chemischer Sauerstoffbedarf), unmöglich für aerobe Mikroorganismen durchgeführt. Weiterhin anaerobe Bakterien, im Gegensatz zu aeroben Pendants sind nicht empfindlich auf die Wirkung von Tensiden und vollkommen gereinigte Abwasser die sie enthält. Zusätzlich zu dieser Maßnahme, wenn es eine hohe Rate der Reduzierung der Konzentration von Schadstoffen, aufgrund der Wirkung des aktiven anaeroben Schlamms als bioflokulyanta. Aber mit einer Abnahme der Konzentration von Schadstoffen die Wirksamkeit einer solchen Behandlung mit Hilfe von anaeroben Biomasse geht fällt deutlich. Daher ist es oft alle anaerober und aerober Abbau von organischen Schadstoffen in Abwässern der Anlage verwendet wird, einen hohen Grad an Reinigung zu erzielen ermöglicht.

Anaerobe Abwasserbehandlung

Chemieunternehmen verbrauchen viel Abwasser und werfen anschließend eine große Anzahl stark verschmutzter Flüssigkeiten ab. Daher ist die Aufgabe einer rationellen integrierten Nutzung der Wasserressourcen heute besonders akut und eine wichtige technische, wirtschaftliche und technologische Aufgabe. Eine der Methoden ist die anaerobe Abwasserbehandlung.

Warum muss Abwasser gereinigt werden?

Abwasser enthält verschiedene Verunreinigungen, kolloidale und grob verteilte Partikel, mineralische, organische, biologische Substanzen. Um sicherzustellen, dass das Abwasser die Umwelt nicht belastet und die Umwelt nicht belastet, ist eine Reinigung vor der Einleitung unerlässlich, deren Hauptaufgabe die Dekontamination, Klärung, Entgasung, Destillation und Enthärtung ist. Die Abwasserbehandlung, die mit verschiedenen Chemikalien kontaminiert ist, wird auf verschiedene Arten durchgeführt. Die beliebtesten unter ihnen sind mechanische, chemische, physikochemische und biologische.

Was ist biologische Behandlung von Abwasser?

Die biologische Reinigung erfolgt unter Verwendung organischer Substanzen. Diese Technik beruht auf der Fähigkeit von Mikroorganismen, im Abwasser gelöste organische Substanzen zu nutzen. Der Verbrauch von organischem Material tritt in Gegenwart und Abwesenheit von Sauerstoff auf.

Methoden der biologischen Behandlung

Methoden der biologischen Reinigung sind aerob und anaerob. Anaerob wird in Abwesenheit von Sauerstoffkontakt durchgeführt. Aufgrund der erschwinglichen Kosten und der hohen Effizienz ist diese Technik in der modernen Industrie am meisten gefragt.

Methoden zur aeroben Abwasserbehandlung: wie Abwasserbehandlung unter aeroben Bedingungen

Der Prozess der Dekontamination von verunreinigtem Abwasser mit aeroben Mikroorganismen erfolgt unter der Bedingung des konstanten Sauerstoffs (die auf der Sauerstofflebenstätigkeit der organischen Substanzen abhängen). Der Reinigungsprozess selbst erfolgt in einem Bioreaktor oder Belebungsbecken (ein spezieller Behälter aus Kunststoff, Metall oder Beton). Im Tank, in geringer Entfernung vom Boden, befinden sich Schirme und Bürsten - sie dienen als Grundlage für die Platzierung von aeroben Bakterienkolonien.

Um den ständigen Zugang von Sauerstoff am Boden der Tanks zu gewährleisten, werden Belüfter verlegt - spezielle Rohre mit Löchern. Die Luft, die durch sie hindurchgeht, sättigt die Senken mit Sauerstoff und schafft dadurch die notwendigen Bedingungen für Leben und Wachstum der Aerobier. Da bei den Oxidationsprozessen organischer Substanzen große Mengen Energie freigesetzt werden, kann die Betriebstemperatur im Inneren des Aerotanks deutlich erhöht werden.

Für normale Systeme dieser Art wird ein komplexes Elektroniksystem benötigt. Es hilft, die notwendigen Bedingungen für das Leben von aeroben Bakterien aufrechtzuerhalten.

Merkmale der biologischen Reinigungsprozesse anaerob

Anaerobe Behandlung wird hauptsächlich verwendet, um Sediment, Schlamm und andere Schmutzstoffe im Abwasser zu entfernen. Es wird auch für die Verarbeitung anderer Arten von Niederschlag, feste Abfälle verwendet. Klärgruben sind unterirdische, hermetisch verschlossene horizontale Behälter, an deren Boden sich ein fester Niederschlag bildet. Anschließend zerfällt es und zersetzt sich. Diese Prozesse geschehen genau aufgrund der Wirkung von anaeroben Mikroorganismen.

Die Hauptaufgabe einer anaeroben Klärgrube besteht in der Abtrennung löslicher flüssiger Partikel von Unlöslichem und der Zersetzung von Verunreinigungen durch Behandlung mit anaeroben Mikroorganismen. Der Vorteil von anaeroben Behandlungssystemen ist die unbedeutende Bildung von Biomasse von schädlichen Mikroorganismen. Verwenden Sie die Methode ist ratsam bei einem niedrigen Grundwasserspiegel.

Methoden der anaeroben Reinigung. Anaerobe biologische Abwasserbehandlung

Die Prozesse der anaeroben Wasserreinigung finden in Methantanks und Bioreaktoren statt (diese Einheiten sind versiegelt). Materialien für die Herstellung von Behältern - Metall, Kunststoff, Beton. Da Sauerstoff für die Aktivität von Mikroorganismen nicht benötigt wird, finden alle Reinigungsprozesse ohne Energiefreisetzung statt und die Temperatur steigt nicht an. Bei der Zersetzung von organischen Bestandteilen, die sich in Wasser befinden, bleibt die Anzahl der Kolonien von Bakterien praktisch unverändert. Da in diesem Fall ein komplexes System zur Überwachung der Umweltbedingungen nicht erforderlich ist, sind die Kosten der Methodik relativ niedrig.

Der Hauptnachteil der anaeroben Behandlung ist die Bildung von Methanbrenngas als Folge der Aktivität von Anaerobiern. Daher können die Strukturen nur auf ebenen, gut gepfeilten Flächen installiert werden, entlang deren Umfang Gasanalysatoren mit anschließender Verbindung mit dem Feueralarmsystem ausgestattet werden müssen. Übrigens wird die anaerobe Reinigung in den meisten Fällen verwendet, um Häuser und Datschen in VOCs zu versorgen.

Das Schema der Kläranlage und die Anordnung der Wärmepunkte von Gebäuden

Die anaerobe Reinigung ist kein vollständiges Schema, sondern nur ein separater Schritt in einem komplexen System zur Behandlung von Abwässern aus verschiedenen Verunreinigungen. Das Schema der Wasserbehandlung sieht in der Kläranlage wie folgt aus:

  1. Abflüsse, die organische und anorganische Substanzen, große Partikel (Steine, Sand) und synthetische Einschlüsse enthalten, fallen in die erste Kammer (sie werden als Siedler bezeichnet). In der Wanne findet eine mechanische Behandlung des Abwassers unter dem Einfluss der Schwerkraft statt. Die schweren Hauptkomponenten setzen sich auf dem Boden des Behälters ab.
  2. Nach der Vorbehandlung gelangen die Abwässer bereits in die zweite Kammer, wo sie mit Sauerstoff gesättigt sind. Große organische Einschlüsse werden ebenfalls in kleine Partikel zerlegt. Bei einigen Installationen werden die Datenzellen Fischgrät-und Bürste aus Stahl, der Verzögerung nicht abbaubare Komponenten, wie beispielsweise Polyethylen, synthetischen Fasern und anderen Materialien, kaum abbaubar.
  3. Gesättigtes Sauerstoffabwasser fließt in den Bioreaktortank, wo sich das Organische zersetzt.
  4. Die endgültige Schwerkraftreinigung wird in der letzten Kammer durchgeführt. Am Boden dieses Abteils befindet sich eine Kalkfüllung, die die reaktiven Elemente bindet.

Am Auslauf der Kläranlage kann zusätzlich eine separate Filtereinrichtung installiert werden. Es garantiert den maximalen Reinigungsgrad - bis zu 99%. Die biologischen Behandlungsstationen sind nach der Inbetriebnahme voll autonom.

Alle Umwandlungsprozesse sind eng miteinander verknüpft und treten in der festgelegten Reihenfolge in der Kapazität eines anaeroben Bioreaktors auf. Jede technische Verletzung führt zum Ausfall aller Prozesse. Daher sollte die Auslegung von Behandlungsanlagen so genau wie möglich sein - ebenso wie deren Anpassung an geeignete Abwässer.

Abhängig von der vorherrschenden Klasse organischer Substanzen (wir meinen Abwasser) verändert sich die Zusammensetzung von Biogas sowie der Anteil von Methan darin. Kohlenhydrate zersetzen sich leicht, aber sie geben einen kleineren Anteil von Methan. Die Zersetzung von Ölen und Fetten produziert eine große Menge an Biogas mit einem signifikanten Gehalt an Methan. Die Zersetzungsprozesse verlaufen langsam. Fettsäuren - in diesem Fall Nebenprodukte der Zersetzung von Ölen und Fetten - werden oft zu einem zusätzlichen Hindernis für den normalen Verlauf des Zersetzungsprozesses.

Die modernsten und perfektesten Strukturen für die Fermentation von Sedimenten sind Metatane. Durch ihren Einsatz wird die Fermentationszeit deutlich verkürzt - künstliches Erhitzen reduziert das Volumen der Strukturen erheblich. Heutzutage werden Metate- ne in der in- und ausländischen Praxis häufig verwendet. Visuell sind sie Tanks - Stahlbeton, zylindrische Form, mit einem konischen Boden, hermetische Überlappung. Die Oberseite des Tanks ist mit einer Haube zum Sammeln und Entfernen von Gasmassen versehen. Die Metatanks sind mit einem Propellerrührer ausgestattet, der in einem zylindrischen Rohr installiert ist und von einem Elektromotor, einem Wärmetauscher in der Form eines Rohrsystems, Abzweigrohren abläuft.

Eine spezielle Vorrichtung wird zum Entladen der gewogenen Massen verwendet: eine Vorrichtung mit einem vertikalen Rohr, einem Abflussrohr, einer Verriegelungsvorrichtung. In der Metatenka wird das Gemisch aus frischem (nassem) Sediment, das sich in den Primärsedimentationsbecken befindet, sowie aus dem aktiven Schlamm (es gelangt nach dem Aerotank in den Nachklärbecken) geleitet. Die nächste Stufe des Arbeitsprozesses ist die Fermentation. Es ist thermophil und mesophil (durchgeführt bei einer Temperatur von 50-55 und 30-35 Grad Celsius). Bei der thermophilen Fermentation laufen die Zerfallsprozesse viel schneller ab, aber bereits wird das ausgefällte Wasser schlechter. Die Mischung von Gasen, die während der Fermentation freigesetzt werden, besteht aus Methan und Kohlendioxid im Verhältnis von 7 zu 3.

Aerobe und anaerobe Abwasserbehandlung: Vorteile

Die Hauptvorteile der biologischen Behandlung von Abwasser:

  1. Erschwinglicher Preis - die Kosten für die Reinigung eines Kubikmeter Abwassers mit der Verwendung einer chemischen und mechanischen Methode wird höher als bei der Verwendung von biologischen erhalten.
  2. Benutzerfreundlichkeit, Zuverlässigkeit - sofort nach dem Start der Bio-Reinigungsstation beginnen sie völlig autonom zu arbeiten. Sie müssen keine Verbrauchsmaterialien kaufen.
  3. Umweltfreundlich - das Abwasser, das die Reinigung durchlaufen hat, kann gefahrlos in den Boden abgelassen werden, ohne Angst vor dem Zustand der Umwelt zu haben. Nach der Arbeit der Station sind keine Reagenzien mehr vorhanden, die entsprechend entsorgt werden müssen. Schlamm, der sich am Boden der Kammer absetzt, ist ein ausgezeichneter Dünger.

Der Reinigungsgrad beträgt 99%, dh das auf biologische Weise gereinigte Wasser kann theoretisch getrunken werden, aber es ist besser, dies praktisch nicht zu tun. Da sich die Bakterienkolonien selbst vermehren können, sollten sie nur einmal in fünf Jahren ersetzt werden.

Natürliche biologische Behandlung

In der Natur gibt es Prozesse der biologischen Wasserreinigung, die aber Jahre dauern. Wenn kontaminierte Abwässer in den Boden gelangen, werden sie sofort in den Boden aufgenommen und dort von speziellen Mikroorganismen verarbeitet. Wenn Flüssigkeit auf Lehmboden bioponds gebildet ist - Abwasser darin allmählich unter dem Einfluß der Schwerkraft Prozess geklärten den organischen Niederschlags auf dem Boden gebildet. Aber diese Prozesse dauern sehr lange - und während die Natur selbst das Wasser von der Verschmutzung befreit, verschlechtert sich die ökologische Situation rapide.

Fazit

Die anaerobe Methode der Abwasserbehandlung hat ihre Vor- und Nachteile. Zum einen entsteht im Reinigungsprozess keine große Menge an Belebtschlamm, so dass dieser nicht entsorgt werden muss. Auf der anderen Seite kann das Verfahren nur bei niedrigen Substratkonzentrationen verwendet werden. Etwa 89% der Energie gehen in die Produktion von Methan, die Wachstumsrate von Biomasse ist gering. Die Effizienz der Reinigung ist auf diese Weise hoch, aber in einigen Fällen wird das Abwasser noch gereinigt.

Anaerobe Abwasserbehandlung

Die anaerobe Reinigung ist ein anaerober (in Abwesenheit von Sauerstoff) zweistufiger Prozess der biochemischen Umwandlung der organischen Abwasserbelastung in Methan und Kohlendioxid. Anfänglich gären organische Substanzen unter Einwirkung von Bakterien zu einfachen organischen Säuren, und in der zweiten Stufe dienen diese Säuren bereits als Nahrungsquelle für methanbildende Bakterien.

Methanbakterien reagieren sehr empfindlich auf Schwankungen externer Faktoren. Dieser Umstand macht die Flexibilität und Stabilität des anaeroben Prozesses weniger als aerob und erfordert eine strenge Kontrolle und Einstellung der Eingangsparameter des Abwassers. Optimale Parameter sind die folgenden: Temperatur 30-35 ° C, pH = 6,8-7,2, OB-Mediumpotential = minus (0,2-0,3).

Anaerobe Reinigung kann mit ausreichend konzentriertem Abwasser mit BSB5 nicht weniger als 500-1000 g / durchgeführt werden. Anaerobe Vorrichtungen sind komplexer im Aufbau als Aerotanks und teurer in der Konstruktion, sie bieten jedoch eine größere Reinigungswirkung

auf chemischen Sauerstoffbedarf (COD), und sorgen auch für die Nutzung der Wärme von Biogas erzeugt, um die Temperatur des eigenen Prozesses zu erhöhen.

Üblicherweise werden anaerobe Geräte verwendet, um Sedimente von Primärsedimentationsbehältern und überschüssigen aktiven Schlamm von aeroben biochemischen Behandlungssystemen für häusliches Abwasser und deren Gemische mit industriellen Abwässern zu fermentieren. Solche Systeme werden auch für die Verarbeitung von industriellen und landwirtschaftlichen Abfällen mit hohem Feststoffgehalt eingesetzt.

Einstufige und zweistufige Reinigungssysteme und verschiedene Arten von Reaktoren werden vorgeschlagen und verwendet. In einem zweistufigen System ist die erste Anlage eine kontinuierliche Biomasse mit vollständiger Vermischung, die zweite Einrichtung kann zum Trennen und Konzentrieren von Feststoffen verwendet werden (diese Funktion kann auch durch Sedimentationstanks, Zentrifugen usw. durchgeführt werden).

In solchen Systemen ist es möglich, einen Teil des Sediments von der zweiten zur ersten Stufe zurückzuführen (rezirkulieren), um die Dosis biologisch aktiver Mikroorganismen darin zu erhöhen und den Prozess zu intensivieren. Die Verwendung von herkömmlichen Sedimentationsbehältern in der zweiten Stufe ist jedoch nur möglich, wenn die erste Stufe vorentgast ist, da die Gasentwicklung eine Sedimentation verhindert.

Daher werden zweistufige Systeme hauptsächlich für die partielle Trennung von zwei Stufen der anaeroben Behandlung verwendet: flüchtige organische Säuren und Methangärung.

Als anaerobe Apparaturen werden Methantanks verwendet, die nach dem Prinzip eines Reaktors mit vollständiger Durchmischung arbeiten.

Es gibt offene und geschlossene Methantanks (letztere - mit einer starren oder schwimmenden Überlappung). Bei einer Struktur mit fester starrer Überlappung (Anlage 3, Abbildung 42) wird das Niveau der wandernden Masse über der Basis des Halses gehalten, da in diesem Fall der Massenspiegel klein ist, die Intensität der Gasentfernung hoch ist und keine Kruste gebildet wird. Um den Prozess zu beschleunigen, wird die Masse gemischt und auf 30-40 ° C (mit mesophiler Fermentation) durch einen scharfen Dampf niedriger Parameter (0,2-0,46 MPa) erhitzt. Dampf wird durch einen Injektor zugeführt, wobei die Arbeitsflüssigkeit die Fermentationsmasse selbst ist. Die Hauptumwälzung im Methan erfolgt über einen Propellerrührer.

Typische Methantanks haben ein nutzbares Volumen von einem Reservoir 1000-3000. Bedingt wird dieses Volumen in vier mit verschiedenen Funktionen des Teils unterteilt: das Volumen für die Bildung einer schwimmenden Kruste, das Volumen für Schlammwasser, das Volumen für die ordnungsgemäße Fermentation, das Volumen für die Verdichtung und zusätzliche Stabilisierung des Sediments während der Lagerung

Vielleicht führt eine Erhöhung der Maximaldosis der Ladung zu einem Überschuß der Freisetzung von aktiven Bakterienzellen aus dem Gebäude über ihr Wachstum hinaus, und nach einer gewissen Zeit wird es nicht genügend aktive Organismen im System geben (Vasilenko, Nikiforov..., 2009).

Anaerobe Wasserbehandlung

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1. Biologische Wasserbehandlung: aerobe und anaerobe Prozesse.... 3

2. Besonderheiten der anaeroben Prozesse während der biologischen Behandlung..............................................................6

3. Anlagen zur anaeroben Abwasserbehandlung....................10

Selbst in den Städten des alten Ägypten, Griechenlands und Roms gab es Kanalisationen, in denen Lebens- und Lebenswüste von Menschen und Tieren zu Gewässern - Flüssen, Seen und Meeren - transportiert wurden. Im antiken Rom, bevor sie in den Tiber abflossen, sammelten sich die Abwässer und wurden in einem Lagerteich-Kloake gelagert. Im Mittelalter war diese Erfahrung weitgehend in Vergessenheit geraten, Abfall, Exkremente von Menschen und Tieren, die auf die Straßen der Stadt gegossen wurden und gelegentlich entfernt wurden. Dies war der Grund für die Kontamination und Kontamination von Trinkwasserquellen und führte zu Epidemien von Cholera, Typhus, Amöbenruhr usw.

Im frühen 19. Jahrhundert wurde in England eine Toilette mit Wasserspülung erfunden. Es bestand ein offensichtlicher Bedarf, Abwasser zu behandeln und zu verhindern, dass es in Trinkwasserquellen gelangt. Das Abwasser wurde gesammelt und in großen Behältern aufbewahrt, das Sediment wurde als Düngemittel verwendet.

In den frühen zwanzigsten Jahrhunderts Systeme wurden intensive Behandlung von häuslichem Abwasser entwickelt, einschließlich Bewässerung Bereichen, in denen das Wasser durch Filtrieren durch den Boden, Ink-Jet-Filter mit Splitt und Sand Laden sowie Reservoire mit Zwangsbelüftung gereinigt wurde - Belüftung. Letztere sind der wichtigste Knotenpunkt der moderner Stationen aerobe Behandlung von kommunalem Abwasser. Der Hauptzweck der Abwasserbehandlung war zunächst die Desinfektion. Das Verständnis kam die Bedeutung von qualitativ hochwertiger Abwasserbehandlung für den Schutz der natürlichen Gewässer später.

Das Problem des sauberen Wassers ist eines der drängendsten Probleme des kommenden Jahrhunderts. Gegenwärtig sind moderne Technologien zur Abwasserbehandlung entwickelt worden und werden entwickelt. Die interessantesten und vielversprechendsten sind natürliche und billigste biologische Reinigungsmethoden, die eine Intensivierung der natürlichen Prozesse der Zersetzung von organischen Verbindungen durch Mikroorganismen unter aeroben oder anaeroben Bedingungen sind.

Der Zweck des Essays: Betrachten Sie die Methode der anaeroben Abwasserbehandlung, finden Sie ihre Vorteile.

1. Biologische Wasserbehandlung: aerobe und anaerobe Prozesse

Biologische Reinigung beinhaltet den Abbau der organischen Komponente von Abwasser Mikroorganismen (Bakterien und Protozoen). In diesem Stadium gibt es eine Mineralisierung von Abwasser, Entfernung von organischem Stickstoff und Phosphor, das Hauptziel ist es, BSB5 (biochemischer Sauerstoffbedarf für 5 Tage, notwendig für die Oxidation von organischen Verbindungen im Wasser) zu reduzieren. Nach den geltenden Normen sollte der Gehalt an organischen Stoffen in gereinigtem Wasser 10 mg / l nicht überschreiten.

Bei der Bio-Reinigung können sowohl aerobe als auch anaerobe Organismen verwendet werden.

Der Abbau von organischen Substanzen durch Mikroorganismen unter aeroben und anaeroben Bedingungen erfolgt mit unterschiedlichen Energiebilanzen der Gesamtreaktionen. Betrachten und vergleichen Sie diese Prozesse.

Wann? aerobe Biooxidation Glukose 59% der darin enthaltenen Energie wird für den Biomassezuwachs und 41% für den Wärmeverlust aufgewendet. Dies ist auf das aktive Wachstum von aeroben Mikroorganismen zurückzuführen. Je höher die Konzentration der organischen Substanzen im behandelten Abwasser ist, desto stärker ist die Erwärmung, desto höher ist die Wachstumsrate der mikrobiellen Biomasse und die Ansammlung von überschüssigem Aktivschlamm.

Wann? anaerober Abbau Glucose mit der Bildung von Methan, nur 8% der Energie wird für Biomasse ausgegeben, 3% ist Wärmeverlust und 89% wird in Methan umgewandelt. Anaerobe Mikroorganismen wachsen langsam und benötigen eine hohe Substratkonzentration.

Aerobe mikrobielle Gemeinschaft wird durch eine Vielzahl von Mikroorganismen, hauptsächlich Bakterien, vertreten, die verschiedene organische Substanzen in den meisten Fällen unabhängig voneinander oxidieren, obwohl die Oxidation bestimmter Substanzen durch Kooxidation (Comometolismus) durchgeführt wird. Die aerobe mikrobielle Gemeinschaft von aktivem Schlamm aerober Wasseraufbereitungssysteme wird durch eine außergewöhnliche Biodiversität repräsentiert. In den letzten Jahren zeigt aktiver Schlick mit Hilfe neuer mokularbiologischer Methoden, insbesondere spezifischer rRNA-Proben, das Vorkommen von Bakteriengattungen Paracoccus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, Sphaerotilus, Aeromonas, Pseudomonas, Cytophaga, Flavobacterium, Flexibacter, Halisomenobacter, Artrobacter, Corynebacterium, Microtrix, Nocardia, Rhodococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Staphylococcus. Es wird jedoch angenommen, dass bis heute nicht mehr als 5% der Mikroorganismenarten, die an der aeroben Wasserreinigung beteiligt sind, identifiziert wurden.

Es sollte angemerkt werden, dass viele aerobe Bakterien fakultative Anaerobier sind. Sie können in Abwesenheit von Sauerstoff aufgrund anderer Elektronenakzeptoren (anaerobe Atmung) oder Fermentation (Substratphosphorylierung) wachsen. Produkte ihres Lebens sind Kohlendioxid, Wasserstoff, organische Säuren und Alkohole.

Der anaerobe Abbau von organischen Substanzen in der Methanogenese wird als ein mehrstufiger Prozess durchgeführt, bei dem mindestens vier Gruppen von Mikroorganismen beteiligt sein müssen: Hydrolytika, Fermenter, Acetogene und Methanogene. In der anaerobe Gemeinschaft zwischen Mikroorganismen gibt es enge und komplexe Beziehungen, die Analogien in vielzelligen Organismen haben, da ihre Entwicklung in Anbetracht der Substratspezifität von Methanogenen ohne eine trophische Verbindung mit den Bakterien früherer Stadien unmöglich ist. Im Gegenzug bestimmen Methan-Archeas unter Verwendung von Substanzen, die von primären Anaerobiern produziert werden, die Reaktionsrate, die von diesen Bakterien ausgeführt wird. Eine Schlüsselrolle beim anaeroben Abbau organischer Substanzen zu Methan spielen Methanarchaeen von Gattungen Methanosarcina, Methanosaeta (Methanothrix), Methanomicrobium und andere. In ihrer Abwesenheit oder das Fehlen von anaerober Digestion endet bei Schritt kislotogennogo und acetogene Fermentation, die zur Ansammlung von flüchtigen Fettsäuren führen, hauptsächlich Butter-, Propion- und Essigsäure, um den pH zu reduzieren und den Prozess zu stoppen.

Vorteil der aeroben Reinigung ist die hohe Rate und Verwendung von Substanzen in geringen Konzentrationen. Wesentliche Nachteile, insbesondere wenn konzentrierte Abwasseraufbereitung sind hohe Energieverbrauch für die Belüftung und Probleme im Zusammenhang mit der Handhabung und Entsorgung von großen Mengen an Überschussschlamm. Die aeroben Verfahren werden bei der Reinigung von kommunalem, industriellen und etwas Schweinen Abwasser mit COD nicht höher als 2000 löschen, die vorgenannten Nachteile verwendete Technologien vorläufige anaerobe Behandlung von konzentrierten Abwasser Methanfermentationsverfahren aeroben kann, die einen Energiewert nicht den Energieverbrauch für die Belüftung erfordern, und darüber hinaus Konjugat bilden, - Methan.

Der Vorteil des anaeroben Prozesses ist auch eine relativ kleine Bildung von mikrobieller Biomasse. Zu den Nachteilen gehört die Unfähigkeit, organische Verunreinigungen in geringen Konzentrationen zu entfernen. Für die Tiefenreinigung von konzentriertem Abwasser sollte jedoch eine anaerobe Behandlung in Kombination mit dem nachfolgenden aeroben Stadium verwendet werden (Abb. 1.).


Abb. 1. Vergleich der Stoff- und Energiebilanzen aerober und anaerober Abwasserbehandlungsmethoden.

Die Wahl der Technologie und die Eigenschaften der Abwasserbehandlung werden durch den Gehalt an organischen Verunreinigungen in ihnen bestimmt.

2. Besonderheiten der anaeroben Prozesse während der biologischen Reinigung

Und so, anaerobe biochemische Reinigung (Methan-Fermentation oder Fermentation) ist die Mineralisierung der organischen Substanz von industriellen oder häuslichen Abwässern als Folge ihrer Oxidation mit Hilfe von anaeroben Mikroorganismen im Prozess der Verwendung dieser Substanz als eine Nahrungsquelle.

Die Prozesse der anaeroben Oxidation verlaufen ohne den Zugang von molekularem Sauerstoff, während die Sauerstoffquelle im Wasser die sauerstoffhaltigen Anionen ist: usw. Die Methode basiert auf der Fähigkeit bestimmter Mikroorganismen im Verlauf ihrer Vitalaktivität, zuerst komplexe organische Verbindungen zu hydrolysieren und dann Methan-bildende Bakterien zu verwenden, um sie in Methan und Kohlensäure umzuwandeln. Als ein Beispiel gibt es zwei mögliche Schemata von Glucosefermentationsprozessen:

Der biologische Abbau komplexer organischer Verbindungen erfolgt im Verlauf mehrerer aufeinander folgender Phasen durch Einwirkung verschiedener Bakteriengruppen. Zu dieser Zeit werden verschiedene Zwischenprodukte konstant gebildet und zersetzt. Vier große Stadien lassen sich sehr breit identifizieren (Abb. 2).

Anaerobe Abwasserbehandlung

In einem Landhaus kann eine von zwei Methoden, anaerobe oder aerobe, verwendet werden, um häusliches Abwasser zu reinigen. Beide Methoden sind biologisch, da die Behandlung von Abwasser durch spezielle Mikroorganismen erfolgt, die natürlicherweise in der Natur leben und organische Verschmutzung eine Nahrungsquelle für sie darstellt. Warum sind biologische Reinigungsmethoden effektiv? Die Sache ist, dass häusliches Abwasser etwa 70% organische Verunreinigungen und 30% mineralische Verunreinigungen enthält. Die anaerobe Abwasserbehandlung erfolgt in einer sauerstofffreien Umgebung. Bei der aeroben Klärung von Abwässern ist eine ständige Zufuhr von Sauerstoff erforderlich, um organische und chemische Verbindungen effizient zu zersetzen.

Es gibt eine große Anzahl verschiedener Arten anaerober Bakterien, die in organischen Senken so etwas wie aufeinanderfolgende Stadien der Verarbeitung, Zersetzung und Assimilation verschiedener Substanzen und Verbindungen organisieren. Bei unzureichender Konzentration anaerober Bakterien verlangsamt sich die anoxische Zersetzung und kann sogar aufhören. Ursache sind meist verschiedene chemische Verbindungen und biologische Objekte, die in den Abfluss fallen und die Mikroflora depressiv beeinflussen.

biochemische Prozesse unter anaeroben Bedingungen

Welche Stoffe und Gegenstände nicht in die Klärgrube, anaerobe werfen und abgelassen, um nicht die Leistung des unabhängigen Wasserablauf abzubauen? Die Abwasserbehandlung jeder Art kann das System nicht ein: große Lebensmittelreste, Pflanzen und die Früchte, Pilze, Drogen, Pestizide und verschiedene chemische Reinigungsmittel auf Basis von Chlor, Lösungsmitteln, Säuren, Laugen, Alkohol enthaltenden Flüssigkeit, das Waschwasser nach der Filterregeneration, große Fragmente Metall und Kunststoff, Kunststofffolien und -fasern, Tierhaare.

Die Einhaltung dieser Regeln ist sehr wichtig. Was für kleine Wesen harmlos scheint, kann ein tödliches Gift sein. Wenn diese Substanzen und festen Objekte in die Kläranlage gelangen, wird die lebenswichtige Aktivität von anaeroben und aeroben Bakterien inhibiert, eine komplexe Folge von chemischen Umwandlungen wird gestört und die Behandlung des Abwassers wird gestoppt. Die Klärgrube wird, ebenso wie die Tiefenreinigungsstation, zu einem Lagertank, also zu einer regelrechten Senkgrube.

dass Sie nicht in eine Klärgrube und eine aerobe Kläranlage werfen können

Es ist notwendig, ein Überlaufen des Klärbecken in der Klärgrube zu vermeiden. Durch den Überlauf wird die bestehende Reihenfolge der Reinigungsschritte verletzt, die Konzentration der anaeroben Bakterien nimmt ab und die Effizienz ihrer Arbeit nimmt ab. Abwasser aus dem Sturm- und Entwässerungssystem kann aus demselben Grund nicht in die häusliche Kläranlage gelangen. Ein starker Wasserstrahl nach dem Regen bricht leicht die komplexe mehrstufige Arbeit verschiedener Arten von Bakterien.

Der Überlauf einer Klärgrube kann aufgrund einer großen Salve von Abwasser oder aufgrund einer übermäßigen Ansammlung eines dichten Sediments am Boden der Kammer erfolgen. Das maximale Volumen der Salvenabgabe ist im technischen Pass des Produkts angegeben. Wegen unzureichender Effizienz zersetzt die anaerobe Abwasserbehandlung die feste Komponente nicht vollständig. Dadurch wird ein recht großer Teil nicht von Bakterien verarbeitet, sondern setzt sich einfach auf dem Boden ab, wodurch das Arbeitsvolumen der Aufnahmekammer reduziert wird. Aus diesem Grund ist es notwendig, das Sediment einmal alle 1-3 Jahre aus der Klärgrube zu entfernen. Andernfalls verringert das Sediment nicht nur das Arbeitsvolumen, sondern wird auch so kompakt, dass es sehr schwierig ist, es mit einem Abwasserschlauch zu pumpen. Es ist notwendig, zuerst die verkrustete Masse mit einem Wasserstrahl unter hohem Druck zu verwischen.

Abpumpen eines dichten Sediments aus einem anaeroben Klärgrube

Warum brauche ich eine Abwassermaschine? Erstens, es gibt eine Menge Sediment und Transport ist notwendig, um es herauszunehmen; Zweitens zerstört eine unzureichende Wirksamkeit der anaeroben Behandlung nicht die Mehrheit der pathogenen Mikroben, so dass ein Sediment aus der septischen Pflanze nicht als Düngemittel für Garten und Garten verwendet werden kann. Das gesammelte Sediment muss zu speziellen Deponien transportiert werden, wo es entsorgt wird. Schädlich für die menschliche Gesundheit sind Mikroorganismen äußerst vielfältig. Es können Viren, Bakterien, Schimmelpilze sein, einige von ihnen sind die Erreger von gefährlichen Krankheiten. Die Maschine zum Abpumpen von Sediment aus dem Klärgruben benötigt eine freie Fahrt zum Standort. Berücksichtigen Sie dies, wenn Sie das Gebiet planen und die Gebäude platzieren.

Wählen Sie ein System der autonomen Kanalisation, das auf anaerober Technologie basiert, und sorgen Sie dafür, dass alle Bewohner und Ihre Nachbarn vor einem möglichen Kontakt mit unzureichend geklärtem Abwasser geschützt sind. Berücksichtigen Sie, dass das aus der Klärgrube freigesetzte Wasser nicht mehr als bis zu 60-70% gereinigt werden kann. Gemäß den hygienischen Standards wird solches Wasser als verschmutzt betrachtet und es kann nicht in einen Abzugsgraben oder auf den Boden abgelassen werden - es ist notwendig, zusätzliche Reinigung zu organisieren. Eine zusätzliche Reinigung erfolgt im Boden, wo sowohl anaerobe als auch aerobe Bakterien natürlich leben. Wenn der Boden auf dem sandigen Gebiet ist - bedenke, dass du Glück hast. Es ist genug, um einen ziemlich kompakten aufnehmenden Brunnen (nur ein Zylinder ohne einen Boden) zu machen, in den der septische Behälter trifft, wird das Wasser in den Boden gefiltert.

Filterfeld für Lehmböden

Wenn der Boden Lehm ist, ist es notwendig, ein Filtrationsfeld zu bauen. Die Schwierigkeit ist, dass es in der Größe und in komplexer Struktur künstlicher Vorrichtung bringt die perforierten Rohre, Belüftungssystem, und eine dicke Schicht von geotextile Filtermaterial (Kies, Schotter, Sand) ausreichend groß ist. Einmal in mehreren Jahren muss das Filterfeld aktualisiert werden, da es durch Verschlammung seine Eigenschaften verliert. Wenn es unmöglich ist, den Filterkasten unterhalb der Wasseraustrittsstellen der Klärgrube zu platzieren, wird das Wasser zunächst in einem Vorratsbehälter angezeigt, wobei die Tauchpumpe an die Entwässerungsstelle Boden Nachbehandlung zugeführt wird. In dieser anaeroben Faul verlieren Volatilität, da die Pumpe an eine Steckdose angeschlossen werden müssen. Wählen Sie einen Standort für den Standort der anaeroben Klärgrube so weit wie möglich von den Wasserversorgungspunkten entfernt. Vor allem von kleinen - wie ein Brunnen, eine Bohrnadel, ein Sandloch.

Zum Vergleich: In Anlagen zur biologischen Tiefenreinigung mit aerober Methode bildet sich nur sehr wenig Sediment. Abwassermaschinen müssen nicht angerufen werden. Eine kleine Menge Schlamm wird vom Besitzer selbst mit Hilfe des eingebauten Airlift entfernt. Aerobe Bakterien unter konstanten Belüftungsbedingungen reinigen die Abflüsse sehr effektiv. Infolgedessen wird nicht nur praktisch die gesamte dichte Verschmutzung aufgeteilt, sondern der Gehalt an pathogenen Mikroorganismen im Sediment übersteigt nicht die hygienischen Standards und das Sediment kann als Gartendünger verwendet werden.

Anaerobe Abwasserbehandlung wird nicht nur in der Privatwirtschaft, sondern auch in der Industrie eingesetzt. Im Prozess der lebenswichtigen Aktivität anaerober Bakterien in Abwässern oxidieren Kohlenstoffverbindungen und durchlaufen einen Fermentationsprozess in einer sauerstofffreien Umgebung. Als Ergebnis werden Kohlenstoffoxide und Methangas erhalten. In Anbetracht der großen Mengen industrieller Abwässer und der Größe der Kläranlagen vereinfacht das Erfordernis einer erzwungenen Belüftung die Kosten des Reinigungsprozesses und verringert sie. Auf der anderen Seite macht die geringe Effizienz der anaeroben Behandlung von Abwässern diese Methode nicht universell. Abhängig von der Zusammensetzung des Abwassers oder dessen Volumen muss in manchen Fällen eine effizientere aerobe Methode mit Zwangsbelüftung eingesetzt werden.

anaerober Reaktor, der in der Lebensmittelindustrie verwendet wird

Der anaerobe industrielle Reaktor enthält Kolonien von anoxischen Bakterien, die auf verschiedenen Trägern fixiert sind, so dass sie nicht durch den Strom der vorbeiströmenden Flüssigkeit weggewaschen werden. Als Träger zur Fixierung von Bakterien werden spezielle Biofilme, rohrförmige Elemente aus Keramik oder Kunststoff, Kies usw. verwendet.

Moderne Technologien ermöglichen nicht nur die Reinigung von Produktionsabfällen, die Rückführung von Wasser in den Arbeitszyklus, sondern auch die Gewinnung nützlicher chemischer Verbindungen aus dem Abwasser. Wenn beispielsweise ein industrieller anaerober Reaktor im Prozess der organischen Zersetzung arbeitet, werden Kohlendioxid und Methan erzeugt. Methan kann gesammelt und als Energiequelle verwendet werden.

In welchen Industriebereichen wird die anaerobe Abwasserbehandlung eingesetzt? Zellstoff und Papier, Pharmazeutika, Zuckerproduktion, Lebensmittel, Fleischverarbeitung, Brauen. In einigen Fällen kann die anaerobe Abwasserbehandlung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der flüssigen Produktionsabfälle zu einer Quelle wertvoller organischer Düngemittel oder Rohstoffe für die weitere Verarbeitung werden. Zum Beispiel, um Protein und biologisch aktive Substanzen zu produzieren.



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