1.6: Стабілізація біотвердих речовин

Last updated
Save as PDF

Page ID: 105197

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Результати навчання

Порівняйте та порівняйте різні методи стабілізації шламу
Зрозумійте різні біологічні процеси для стабілізації твердих речовин стічних вод
Опишіть різні типи бактерій, що використовуються під час анаеробного травлення при різних температурах

Стабілізація шламу

Після того, як тверді речовини будуть загущені, вони готові до стабілізації. На даний момент тверді речовини були лише загущені, і вони є відходами рідкої частини процесу обробки. Існує велика кількість летючого органічного матеріалу, який потребує стабілізації. Стабілізація також допоможе зменшити запахи і знищити хвороботворні мікроорганізми. Існує кілька різних методів для досягнення цього. Травлення є найбільш поширеним, але стабілізація також може бути досягнута шляхом додавання хімічної або термічної стабілізації шляхом нагрівання шламу.

Аеробне травлення

Аеробне розкладання дуже схоже на аераційні танки, розглянуті раніше в системах активного мулу. Первинний і/або вторинний мул перетравлюється аеробним шляхом, це означає, що аеробні бактерії розщеплюють органічну речовину. Варильні котли можуть бути як прямокутними, так і круглими. Бактерії аеробні, тому повітря потрібно подавати в варильний котел.

Однією з головних відмінностей між аераційним резервуаром у резервуарах з активним мулом та аеробним варильним котлом є те, що не існує постійної подачі свіжого БВО ₅. У варильному котлі немає прісних стічних вод, що надходять тільки в осілі тверді речовини. У варильному котлі аеробні бактерії зможуть дихати, але без джерела їжі вони будуть піддаватися ендогенному диханню. У такому стані бактерії починають розщеплювати власну клітинну масу і тим самим зменшують кількість летючих зважених речовин. Аеробні дайджестери матимуть більш тривалий час утримання, як правило, близько 30 днів або більше. Загальне зменшення летючих твердих речовин може становити близько 45% до 70%.

Анаеробне травлення

Нагадаємо, що анаеробні засоби навколишнього середовища не мають вільних або комбінованих джерел кисню. Бактерії повинні знаходити інше джерело дихання. Анаеробне травлення - це двоетапний процес біологічного очищення. Перший крок робиться групою бактерій, які розщеплюють тверді речовини з утворенням летючих кислот. Другий крок - це ще одна група бактерій, що руйнують ці летючі кислоти з утворенням метану, вуглекислого газу та води.

При перевірці роботи варильного котла критичним параметром є рН. Першим етапом процесу травлення є створення летючих кислот. Надмірна кількість кислот викличе падіння рН. РН між 6,6 і 7,6 вважається прийнятним діапазоном. Якщо рН падає нижче цього, це ознака того, що недостатньо метаноутворюючих бактерій для розщеплення летких кислот. Інший спосіб вивчити це - дивлячись на співвідношення летючої кислоти до лужності. Велика кількість лужності в мулі зможе буферувати різкі зміни рН. Якщо лужності недостатньо, рН може значно знизитися і негативно вплинути на бактерії в варильному котлі.

Змішування також є важливою вимогою конструкції та експлуатації. Гарне перемішування дозволить рівномірно розподілити мул по всій ємності. Це дозволяє бактеріям контактувати з сирої мулом і сприяти процесу травлення. Правильне змішування також запобіжить поділу зернистості та інших інертних твердих речовин. Це також запобіжить розвитку шару накипу у верхній частині варильного котла.

Існує три різних типи анаеробного перетравлення, виходячи з того, яка робоча температура варильного котла. Вони класифікуються за типом бактерій, які найбільш поширені при заданих температурних діапазонах. Найпоширенішим типом є мезофільний, який працює від 85 ℉ до 100 ℉. Це той самий тип анаеробного травлення, який відбувається в шлунку людини. Психрофільні варильні апарати працюватимуть від 50 ℉ до 68 ℉. Перевага даного типу варильних котлів полягає в тому, що зовнішні системи опалення не потрібні для підвищення температури. Однак при цих більш холодних температурах бактерії не настільки активні. Тому психрофільні варильні апарати потребують більш тривалого часу затримання для досягнення стабілізації твердих речовин. Йде гаряче, ніж мезофільний, теплолюбний. Ці варильні апарати працюють від 120 ℉ до 135 ℉. При цих більш високих температурах час затримки від 5 до 12 днів може досить стабілізувати тверді речовини. Однак існує додаткова вартість нагрівання мулу до цих більш високих температур.

Хімічна стабілізація

Хімічна стабілізація досягається додаванням гідроксиду кальцію,\(\ce{Ca(OH)2}\). Він також широко відомий як гашене вапно. Додавання вапна підвищить рН мулу до того моменту, коли біологічна активність різко знижується. Це сильно відрізняється від травлення, оскільки органіка не знижується. Вапно тимчасово припиняє біологічну активність і таким чином стабілізує мул. Потім мул утилізується на сміттєзвалище. Хімічна стабілізація не настільки поширена через високі витрати, правила та вплив на навколишнє середовище поводження з хімічними речовинами.