מהו טיפול אנאירובי בשפכים ועקרון העבודה שלו?

 

מאמר זה ייתן מבוא נגיש לטיפול אנאירובי ויחלק אותו לשלושה חלקים כדי לעזור לך להבהיר כיצד הוא עובד ומדוע אתה משתמש בו.

 

1. מהו טיפול בשפכים אנאירובי?

 

2. כיצד פועל הטיפול האנאירובי בשפכים?

 

3. סוגים נפוצים של מערכות לטיפול בשפכים אנאירוביים כוללים

 

4. מה Aquasust יכול לעזור לך על טיפול בשפכים אנאירובי?

 

 

טיפול בשפכים אנאירובי הוא תהליך ביולוגי שבו מיקרואורגניזמים מפרקים מזהמים אורגניים בהיעדר חמצן. במחזור הטיפול האנאירובי הבסיסי, מי שפכים נכנסים לכלי הביוריאקטור. הביוריאקטור מכיל חומר מוצק למחצה סמיך הנקרא בוצה, המורכב מחיידקים אנאירוביים ומיקרואורגניזמים אחרים. מיקרואורגניזמים אנאירוביים אלה או "חיידקים אנאירוביים" מעכלים את החומרים המתכלים הקיימים בשפכים, ובכך מייצרים ביקוש נמוך יותר של חמצן ביולוגי (BOD), דרישת חמצן כימית (COD) ו/או מוצקים מרחפים בסך הכל (TSS). תוצר של ביוגז.

 

טיפול בשפכים אנאירוביים משמש לטיפול בשפכים תעשייתיים שונים מחקלאות, מזון ומשקאות, מוצרי חלב, עיסת נייר ותעשיות טקסטיל, כמו גם בוצת שפכים עירונית ושפכים. טכנולוגיה אנאירובית משמשת בדרך כלל לנחלים עם ריכוז גבוה של חומרים אורגניים (נמדדים כ-BOD, COD או TSS גבוהים), לרוב לפני טיפול אירובי. טיפול אנאירובי משמש גם ליישומים מיוחדים, כמו טיפול בזרמי פסולת עם חומרים אורגניים אורגניים עם כלור, ומתאים מאוד לטיפול בשפכים תעשייתיים חמים.

 

 

טיפול בשפכים אנאירובי הוא טיפול ביולוגי בו נעשה שימוש במיקרואורגניזמים אנאירוביים לפירוק והסרה של מזהמים אורגניים בשפכים. למרות שמערכות טיפול אנאירובי יכולות ללבוש צורות רבות, הן בדרך כלל כוללות צורה כלשהי של ביוריאקטור או אחסון שיכולים לשמור על הסביבה נטולת החמצן הדרושה לתמיכה בתהליך העיכול האנאירובי.

 

תהליך טיפול בשפכים אנאירובי כולל שני שלבים: שלב ההחמצה ושלב ייצור המתאן, שניהם במצב שיווי משקל דינמי. בשלב היווצרות החומצה הראשונית, חיידקים אנאירוביים מפרקים תרכובות אורגניות מורכבות לחומצות אורגניות נדיפות קצרות-שרשרת פשוטות יותר. השלב השני, הנקרא שלב ייצור המתאן, מורכב משני שלבים: ייצור חומצה אצטית, חיידקים אנאירוביים מסנתזים חומצות אורגניות ליצירת אצטט, מימן ופחמן דו חמצני; וייצור מתאן, ואז מיקרואורגניזמים אנאירוביים פועלים על המולקולות החדשות שנוצרו, ויוצרים גז מתאן ופחמן דו חמצני. ניתן למחזר תוצרי לוואי אלה לשימוש כדלק, וניתן להשתמש בשפכים להמשך טיפול ו/או הזרמה.

 

בהתאם לדרישות היישום הספציפיות ולדרישות המתקנים, ניתן לעצב מערכות עיכול אנאירוביות כמכשירים חד-שלביים או רב-שלביים, מה שאומר שניתן לצייד אותם במיכלי החמצה נפרדים ובמכשירי ביו-ריאקטור.

 

 

לגונה אנאירובית

 

לגונות אנאירוביות הן בריכות גדולות מעשה ידי אדם, בדרך כלל בגודל של 1-2 דונם ועד לעומק של עד 20 רגל. הם נמצאים בשימוש נרחב בטיפול בשפכים חקלאיים מייצור בשר, כמו גם בטיפול בזרמי שפכים תעשייתיים אחרים, וכצעד טיפול ראשוני לטיפול בשפכים עירוניים. מי שפכים מועברים בדרך כלל לתחתית הלגונה, שם הם שוקעים ויוצרים שכבה נוזלית עליונה ושכבת בוצה מוצקה למחצה. שכבת הנוזל מונעת מחמצן להגיע לשכבת הבוצה, ומאפשרת לתהליך העיכול האנאירובי לפרק את החומר האורגני בשפכים. בממוצע, תהליך זה עשוי להימשך מספר שבועות או עד שישה חודשים כדי להביא את רמת BOD/COD לטווח היעד. חיידקים אנאירוביים מועילים לתנאים סביבתיים מסוימים, כגון טמפרטורת מים חמים (85-95 מעלות F) ו-pH כמעט נייטרלי. לכן, שמירה על תנאים אופטימליים תגביר את פעילותם של מיקרואורגניזמים אנאירוביים, ובכך תפחית את זמן החזקת שפכים. קצב הנשימה האנאירובית עשוי להיות מוגבל גם על ידי גורמים רבים, כולל תנודות בריכוז BOD/COD ונוכחות של חומרים כמו נתרן, אשלגן, סידן ומגנזיום.

 

כור מיטת בוצה אנאירובית

 

כור מיטת הבוצה הוא טיפול אנאירובי שבו מי שפכים עוברים דרך "שמיכה" צפה חופשית של חלקיקי בוצה מרחפים. כאשר החיידקים האנאירוביים בבוצה מעכלים את הרכיבים האורגניים בשפכים, הם מתרבים ומתאספים לחלקיקים גדולים יותר, השוקעים בתחתית מיכל הכור וניתנים למחזור למיחזור עתידי. הביוב המטופל זורם כלפי מעלה אל מחוץ למכשיר. הביוגז שנוצר במהלך תהליך הפירוק נאסף על ידי כיסוי האיסוף במהלך כל מחזור הטיפול.

 

 

מיטת בוצה אנאירובית זרימה כלפי מעלה (UASB): בטיפול ב-UASB, מי שפכים נשאבים לתחתית הביוריאקטור UASB ומופעלים בזרימה כלפי מעלה. כאשר שפכים זורמים דרכם, הדבר גורם לשכבת הבוצה לצוף.

 

מיטות בוצה גרגירית מורחבת (EGSBs): EGSBs דומים מאוד לטכנולוגיית UASB. הגורם המבדיל העיקרי הוא ששפכים ממוחזרים דרך המערכת כדי לקדם יותר מגע עם הבוצה. הם גם בדרך כלל גבוהים יותר מ-UASB, וזרימת ההשפעה נמשכת במהירות גבוהה יותר. לכן, בהשוואה למערכת UASB, ה-EGSB יכול להתמודד עם זרמים בעלי תוכן אורגני גבוה יותר.

 

כור בבל אנאירובי (ABR): ה-ABR מורכב מתאים סגורים למחצה המופרדים על ידי בבלאות מתחלפות. הבלאט קוטע את הזרימה החלקה של מי שפכים ומעודד מגע רב יותר עם שכבת הבוצה כאשר הבוצה זורמת מכניסת הכור לשקע.

 

 

כור הסינון האנאירובי מורכב ממיכל כור המצויד בתווך מסנן קבוע מסוים. מותר למיקרואורגניזמים אנאירוביים להתבסס על אמצעי הסינון, ויוצרים מה שנקרא ביופילם. מדיית סינון משתנה ממערכת למערכת. חומרים נפוצים כוללים סרטי פלסטיק וחלקיקים, כמו גם חצץ, פומיס, לבנים וחומרים אחרים. יש לחסן חומרי סינון חדשים בחיידקים אנאירוביים, וייתכן שיחלפו מספר חודשים עד שה-biofilm יצטבר עד לנקודה שבה ניתן יהיה לעבד אותו בתפוקה מלאה.

 

במהלך מחזור הטיפול, זרם השפכים עובר בתווך סינון, המשמש ללכידת חלקיקים בנחל תוך מתן שטח פנים מספק לחשיפת החיידקים האנאירוביים בביופילם לחומרים האורגניים הנמצאים בנחל. לאורך זמן, יש לעקוב בקפידה אחר ביצועי כור הסינון, מכיוון שחומרי המסנן בסופו של דבר ייסתמו על ידי הצטברות מופרזת של ביופילם וחלקיקים, ונדרשים שלבי תחזוקה כגון שטיפה לאחור וניקוי כדי לשמור על ביצועים מיטביים.