嫌気性廃水処理とその動作原理とは何ですか?

 

この記事では、嫌気性治療についてわかりやすく紹介し、その仕組みと使用理由を明確にするために 3 つのパートに分けて説明します。

 

1. 嫌気性排水処理とは何ですか?

 

2. 嫌気性廃水処理はどのように行われますか?

 

3. 一般的なタイプの嫌気性廃水処理システムには次のものがあります。

 

4.Aquasust は嫌気性廃水処理にどのような効果をもたらしますか?

 

 

嫌気性廃水処理は、酸素の不在下で微生物が有機汚染物質を分解する生物学的プロセスです。基本的な嫌気性処理サイクルでは、廃水がバイオリアクター容器に入ります。バイオリアクターには、嫌気性細菌やその他の微生物で構成されるスラッジと呼ばれる濃厚な半固体物質が含まれています。これらの嫌気性微生物または「嫌気性細菌」は廃水中に存在する生分解性物質を消化し、それによって生物学的酸素要求量 (BOD)、化学的酸素要求量 (COD) および/または総懸濁物質 (TSS) を低下させます。排水は副次的なものとして使用されます。バイオガスの産物。

 

嫌気性廃水処理は、農業、食品および飲料、乳製品、パルプおよび紙、繊維産業からのさまざまな工業廃水、さらに都市下水汚泥および廃水の処理に使用されます。嫌気技術は通常、高濃度の有機物質 (高 BOD、COD、または TSS として測定) を含む流れに対して、通常は好気処理の前に使用されます。嫌気性処理は、無機または塩素化有機物による廃液処理などの特殊な用途にも使用され、温かい産業廃水の処理に非常に適しています。

 

 

嫌気性排水処理は、嫌気性微生物を利用して排水中の有機汚染物質を分解除去する生物学的処理です。嫌気性処理システムにはさまざまな形式がありますが、通常、嫌気性消化プロセスをサポートするために必要な無酸素環境を維持できる何らかの形式のバイオリアクターまたは保管庫が含まれています。

 

嫌気性廃水の処理プロセスは、酸性化段階とメタン生成段階の 2 つの段階からなり、どちらも動的平衡状態にあります。初期の酸形成段階では、嫌気性細菌は複雑な有機化合物をより単純な短鎖の揮発性有機酸に分解します。メタン生成段階と呼ばれる第 2 段階は 2 つのステップで構成されます。酢酸の生成、嫌気性細菌が有機酸を合成して酢酸塩、水素、二酸化炭素を生成します。メタン生成、そして嫌気性微生物がこれらの新しく形成された分子に作用して、メタンガスと二酸化炭素を形成します。これらの副産物は燃料として使用するためにリサイクルでき、廃水はさらなる処理および/または排出に使用できます。

 

特定の用途要件と設備要件に応じて、嫌気性消化システムは単段または多段装置として設計できます。つまり、別個の酸性化タンクとバイオリアクター装置を装備できることになります。

 

 

嫌気性ラグーン

 

嫌気性ラグーンは大きな人工の池で、通常は大きさが 1-2 エーカー、深さは最大 20 フィートです。これらは、食肉生産からの農業廃水の処理、その他の産業廃水の流れの処理、および都市廃水処理の一次処理段階として広く使用されています。廃水は通常、ラグーンの底にパイプで送られ、そこで沈殿して上部の液体層と半固体のスラッジ層を形成します。液体層は酸素が汚泥層に到達するのを防ぎ、嫌気性消化プロセスにより廃水中の有機物を分解します。平均して、このプロセスでは、BOD/COD レベルを目標範囲に到達させるまでに、最短で数週間、最長で 6 か月かかる場合があります。嫌気性細菌は、温水温度 (85-95 度 F) や中性付近の pH など、特定の環境条件に対して有益です。したがって、最適な条件を維持すると嫌気性微生物の活性が高まり、廃水の滞留時間が短縮されます。嫌気呼吸の速度は、BOD/COD 濃度の変動やナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの物質の存在など、多くの要因によって制限される可能性があります。

 

嫌気性汚泥床反応器

 

汚泥床反応器は、廃水が浮遊汚泥粒子の「ブランケット」を通過する嫌気性処理です。汚泥中の嫌気性細菌が廃水中の有機成分を消化すると、増殖して大きな粒子に集まり、反応槽の底に沈殿し、将来のリサイクルに利用できます。処理された下水は装置から上向きに流れます。分解プロセス中に生成されるバイオガスは、処理サイクル全体を通じて収集カバーによって収集されます。

 

 

上向き嫌気性汚泥床 (UASB): UASB 処理では、廃水が UASB バイオリアクターの底部にポンプで汲み上げられ、上向きの流れが適用されます。排水が流れると汚泥層が浮き上がります。

 

拡張粒状汚泥床 (EGSB): EGSB は UASB 技術と非常に似ています。主要な差別化要因は、汚泥との接触を促進するために廃水がシステムを通じてリサイクルされることです。また、それらは一般に UASB よりも高く、流入流はより高速で継続します。したがって、UASB システムと比較して、EGSB はより多くの有機コンテンツを含むストリームを処理できます。

 

嫌気性バッフル反応器 (ABR): ABR は、交互のバッフルで分離された半密閉コンパートメントで構成されています。バッフルは、汚泥が反応器の入口から出口に流れるときに、廃水のスムーズな流れを遮断し、汚泥層との接触を促進します。

 

 

嫌気ろ過反応器は、一定の固定ろ材を備えた反応槽から構成されます。嫌気性微生物はフィルター媒体上に定着し、いわゆるバイオフィルムを形成します。フィルター媒体はシステムごとに異なります。一般的な材料には、プラスチックのフィルムや粒子、砂利、軽石、レンガ、その他の材料が含まれます。新しい濾材には嫌気性細菌を接種する必要があり、フル処理できるレベルまでバイオフィルムが蓄積するまでに数か月かかる場合があります。

 

処理サイクル中、廃水の流れはフィルター媒体を通過します。このフィルターは、流れ中の粒子を捕捉すると同時に、バイオフィルム内の嫌気性細菌を流れ中に存在する有機物質にさらすのに十分な表面積を提供します。時間の経過とともに濾過リアクターの性能を注意深く監視する必要があります。これは、フィルター媒体が過剰なバイオフィルムや粒子の蓄積によって最終的に詰まり、最適な性能を維持するには逆洗や洗浄などのメンテナンス手順が必要になるためです。