Вопрос. Анаэробный процесс

Анаэробный способ очищения сточных вод является на сегодняшний день наиболее перспективным способом очистки вод с высокой концентрацией органических соединений, а также для очистки бытовых стоков. Преимуществом анаэробных методов очистки перед аэробными заключается в низком уровне эксплуатационных расходов (т.к. для анаэробных микроорганизмов дополнительная аэрация воды не требуется) и в отсутствии проблем с утилизацией избыточной биомассы.
Еще одним преимуществом анаэробных реакторов является минимальное количество оборудования, необходимого для нормальной работы реактора. Но в то же время анаэробные установки выделяют продукт жизнедеятельности микроорганизмов – метан, поэтому нужно постоянно следить за его концентрацией в воздухе.
Все указанные выше методы используются только до определенного уровня концентрации загрязняющих веществ в сточных водах. Прежде чем сбросить отработанную воду в водоем, ей необходимо пройти 3-4 ступени очистки. Кроме этого иногда помимо биологической очистки требуется ионизация или ультрафиолетовое облучение. В настоящее время получили распространение двух- и даже ступенчатые анаэробные реакторы, где процессы гидролиза сложных соединений, кислотообразоваяия и метаногенеза протекают в отдельных емкостях. Идея разделения фаз анаэробного процесса представляет­ся плодотворной, поскольку кинетические константы кислотообразовання и метаногенеза различаются. Для ацидогенеза при 32˚ С µmax = 0,164 м ^-1 (модель Моно). Метаногенные ассоциации растут медленнее, поэтому для них объем реакционной зоны должен быть в два-четыре раза больше. В метантенках с фазовой сепарацией (разделением фаз) можно создать наиболее благоприятные условия для развития каждой микробной ассоциации. Это позволяет сократить суммарный объем реактора, уменьшить эксплуатационные расходы. С другой стороны, двух- и трехступенчатые реакторы с различными режимами работы сложно увязать в единую систему, для этого требуются надежные средства автоматизации и управления. Реакторы с фазовой сепарацией не имеют преимуществ перед обычными при сбраживании субстратов с высоким содержанием дисперсной фазы.

Отношение С/N в субстрате имеет важное значение для нормального анаэробного процесса. Достаточным является значение С/N =< 17. При более значительном преобладании углерода необходимо вводить азот в виде (NH₄)₂СО₃. Стоки пищевых предприятий, как правило, имеют благоприятное для анаэробного процесса соотношение С/N и достаточное содержание фосфора.

На процесс анаэробного разложения органических веществ значительно влияет наличие в субстратах различных минеральных компонентов, многие из которых токсичны для микроорганизмов. В табл. 3.7 приведены данные о влиянии различных примесей на процесс сбраживания. В малых концентрациях многие токсичные вещества оказы­вают стимулирующее действие на развитие анаэробного биоценоза, выступая в качестве необходимых микродобавок.