Анаеробні системи очищення

Як уже згадувалося, надлишок активного мулу може перероблятися двома способами: після висушування як добриво або ж попадає в систему анаеробного очищення. Такі ж способи очищення застосовують і при зброджуванні висококонцентрованих стоків, які містять велику кількість органічних речовин. Процеси бродіння здійснюються в спеціальних апаратах – метатенках.

Розпад органічних речовин складається із трьох етапів: розчинення й гідроліз органічних сполук; ацидогенез; метаногенез.

На першому етапі складні органічні речовини перетворюються в масляну, пропіонову й молочну кислоти. На другому етапі ці органічні кислоти перетворюються в оцтову кислоту, водень, вуглекислий газ. На третьому етапі метаноутворюючі бактерії відновлюють оксид вуглецю в метан з поглинанням водню. За видовим складом біоценоз метатенків бідніший за аеробні біоценози.

Нараховують близько 50 видів мікроорганізмів, здатних здійснювати першу стадію – стадію кислотоутворення. Самі численні серед них – представники бацил і псевдомонад. Метаноутворюючі бактерії мають різноманітну форму: коки, сарцини й палички. Етапи анаеробного бродіння здійснюються одночасно, а процеси кислотоутворення й метаноутворення протікають паралельно. Оцтовокислі й метаноутворюючі мікроорганізми утворюють симбіоз, який вважався раніше одним мікроорганізмом за назвою Methanobacillus omelianskii.

Процес метаноутворення – джерело енергії для цих бактерій, тому що метанове бродіння являє собою один з видів анаеробного дихання, у ході якого електрони з органічних речовин переносяться на вуглекислий газ, що відновлюється до метану. У результаті життєдіяльності біоценозу метатенка відбувається зниження концентрації органічних речовин й утворення біогазу, який є екологічно чистим паливом. Для одержання біогазу можуть використовуватися відходи сільського господарства, стоки переробних підприємств, що містять цукор, побутові відходи, стічні води міст, спиртових заводів і т.д.

Метатенк являє собою герметичний ферментер обсягом у кілька кубічних метрів з перемішуванням, що обов'язково обладнується газовідвідниками із протипожежними пастками. Метатенки працюють у періодичному режимі завантаження відходів або стічних вод з постійним відбором біогазу й вивантаженням твердого осаду після завершення процесу. У цілому, активне використання метаногенезу при зброджуванні органічних відходів – один з перспективних шляхів спільного рішення енергетичних й екологічних проблем, який дозволяє агропромисловим комплексам перейти на автономне енергозабезпечення.