Иза многих индустријских производних процеса, велике количинеотпадне воде богате органскимматерије се стварају свакодневно. Ова отпадна вода се одликује високим концентрацијама и тешко се третира. Да би се суочили са овом „изазовном отпадном водом“, широко се примењује технологија позната као „крајње оружје“:анаеробни третман. Дакле, како то тачно функционише? И зашто заслужује такву титулу?
► Шта је анаеробни третман?
једноставно речено,анаеробни третман је процес који користи специфичне микробне заједнице за разлагање и варење органске материје у води у окружењу{0}}без кисеоника.За разлику од познатијег аеробног третмана, који захтева убризгавање кисеоника, он више личи на тиху, али ефикасну „микробну гозбу“ која се одржава у затвореном простору.
► Зашто је то "Ултимате Веапон"?
Прво, може да "свари" отпадну воду екстремно{0}}е концентрације.У поређењу са аеробним третманом, анаеробни систем може да толерише и обрађује много веће количине органских загађивача по јединици запремине, што га чини посебно вештим за руковање органским отпадним водама високе{0}}концентрације из индустрија као што супрерада хране, пиварство и биофармацеутика.То значи да је у оквиру истог отиска његов капацитет третмана далеко већи.
Друго, може да претвори загађиваче у енергију.Ово је његова најзанимљивија карактеристика. Током процеса третмана, како микроорганизми разлажу органску материју, они производе биогас, који се првенствено састоји од метана.Овај биогас се може сакупљати и користити за производњу електричне или топлотне енергије, постижући фундаментални помак од „трошења енергије за пречишћавање отпадних вода“ на „повраћај енергије из отпадних вода“.
Треће, његови оперативни трошкови су нижи.Јерне захтева континуирано дување ваздуха за аерацију, његова потрошња електричне енергије је далеко нижа него код конвенционалног аеробног процеса активног муља.Истовремено, раст микроба је спорији током процеса, што резултира много мањом количином вишка производње муља, што додатно смањује оптерећење и трошкове обраде и одлагања муља.
► Основни принцип: Прецизно координирана сарадња
Анаеробни третман није појединачна реакција, већ процес у три{0}} фазе који преноси више врста микроорганизама.
Први корак је хидролиза и ацидогенеза.Сложена органска једињења великих{0}}молекула, као што су скроб, протеини и масти, хидролитичке бактерије прво разлажу на мале молекуле као што су моносахариди и аминокиселине. Ове мале молекуле затим ферментишу ацидогене бактерије и претварају их у испарљиве масне киселине (ВФА), алкохоле, водоник и угљен-диоксид.
Други корак је метаногенеза, која је кључ читавог процеса.На сцену ступају метаногени, стручњаци за ову фазу. Они првенствено користе сирћетну киселину (врсту испарљивих масних киселина) произведену у претходном кораку, или директно користе водоник и угљен-диоксид, на крају их синтетишу у метан. У овом тренутку, органско загађење у отпадним водама је значајно уклоњено и трансформисано у користан биогас.
► Кључна "опрема" за постизање овог процеса
Да би се ова „гозба-без кисеоника“ одвијала ефикасно и стабилно, потребни су софистицирани „реактори“. међу њима,узлазни анаеробни муљ покривач (УАСБ)реактор је широко примењена класична технологија. Његово језгро лежи у „слоју гранулираног муља“ високе-концентрације који се формира на дну реактора. Отпадна вода тече нагоре кроз овај слој, омогућавајући темељан контакт између гранула муља и загађивача, док генерисани биогас помаже у мешању. Реактор са експандираним грануларним слојем муља (ЕГСБ) може се посматрати као побољшана верзија УАСБ-а. Уграђивањем система рециркулације постиже се веће брзине узлазног тока, што доводи до темељнијег мешања и контакта између муља и отпадне воде, омогућавајући му да рукује отпадним водама веће концентрације или веће сложености.
► Разумевање његових ограничења: Ниједна технологија није савршена
Упркос изузетним предностима, анаеробни третман није „панацеја“. Разумевање његових недостатака је кључно за његову ефикасну примену.
★ Покретање захтева стрпљење:Кључни метаногени у систему расту споро, тако да покретање и микробна аклиматизација новог система често захтевају доста времена.
★ Осетљивост на услове околине:Метаногени су веома деликатни. Токсичне материје у отпадној води, као што су сулфиди, јони одређених тешких метала и дезинфекциона средства, могу озбиљно инхибирати њихову активност или чак узроковати квар система.
★ Строги температурни захтеви:Већина система захтева релативно топло окружење (обично у мезофилном опсегу) за стабилан рад. Ниске температуре могу значајно утицати на ефикасност третмана и производњу биогаса.
★ Генерално не може самостално да постигне стандарде пражњења:Анаеробни третман првенствено уклања органску материју и има ограничен капацитет за уклањање хранљивих материја као што су азот и фосфор. Стога, он често служи као „предња стража” у систему за третман и треба га пратити накнадним процесима, као што је аеробни третман, како би се осигурало да коначни ефлуент у потпуности испуњава стандарде за испуштање.
У закључку, са својом високом ефикасношћу у третману отпадних вода високе{0}}концентрације, карактеристикама{1}}производње енергије и ниским оперативним трошковима, анаеробни третман заиста игра улогу „главног оружја“ у области органског третмана отпадних вода, посебно за индустријске отпадне воде. Међутим, то је такође технологија која захтева педантан дизајн и управљање. Искориштавањем његових предности уз ублажавање његових слабости и постављање у одговарајућу фазу процеса лечења, његова "коначна" моћ се може у потпуности реализовати.