Anaerobowe oczyszczanie ścieków przemysłowych

Anaerobowe oczyszczanie ścieków nadaje się szczególnie do ścieków przemysłowych o wysokim obciążeniu substancjami organicznymi ulegającymi biodegradacji. Typowe zastosowania obejmują między innymi przemysł spożywczy, napojowy, cukrowniczy, skrobiowy oraz fermentacyjny. Oprócz ładunku CSB decydujące znaczenie mają również biodegradowalność, zawartość substancji stałych, temperatura oraz skład chemiczny wody.

Nie istnieje jedna, uniwersalna wartość graniczna CSB. Decydujące znaczenie ma przede wszystkim dzienna ilość CSB ulegająca biodegradacji beztlenowej. Wraz ze wzrostem obciążenia organicznego korzyści płynące z oczyszczania beztlenowego – w zakresie energii potrzebnej do napowietrzania, osadu nadwyżkowego oraz pozyskiwania biogazu – zazwyczaj rosną. Aby uzyskać rzetelną ocenę, należy łącznie uwzględnić zarówno ilość, jak i skład ścieków.

Możliwa produkcja biogazu zależy głównie od zawartości substancji organicznych ulegających rozkładowi beztlenowemu. Szczególne znaczenie mają w tym kontekście zawartość CSB, stopień rozkładalności, ilość ścieków oraz warunki procesowe. Na podstawie analizy ścieków można oszacować techniczny potencjał produkcji biogazu oraz opracować odpowiednią koncepcję instalacji i jej wykorzystania.

Wybór między systemami UASB, EGSB, GMR i CSTR zależy od składu ścieków oraz warunków eksploatacyjnych. Systemy UASB i EGSB nadają się szczególnie do ścieków zawierających substancje rozpuszczone, łatwo ulegające rozkładowi, natomiast systemy CSTR – do ścieków o wyższej zawartości substancji stałych i zmiennym składzie. System GMR oferuje korzyści zwłaszcza w przypadku ścieków przemysłowych bogatych w wapń oraz przy wysokich wymaganiach dotyczących mieszania.

Tak. Wstępne oczyszczanie beztlenowe może znacznie odciążyć istniejące aerobowe oczyszczalnie ścieków poprzez usunięcie znacznej części ładunku organicznego CSB jeszcze przed etapem biologicznego oczyszczania aerobowego. To, czy modernizacja jest uzasadniona pod względem technicznym i ekonomicznym, zależy od ładunku ścieków, istniejącej technologii instalacji, dostępnej przestrzeni oraz wymaganych parametrów na wylocie.

W szczególności wymagane są następujące parametry: przepływ objętościowy, całkowity i rozpuszczony CSB, BSB, udział CSB ulegający rozkładowi beztlenowemu, zawartość substancji stałych, wartość pH, temperatura, a także istotne składniki wody, takie jak wapń, siarczany, azot i fosfor. Ponadto należy znać ewentualne czynniki hamujące oraz dzienne lub sezonowe wahania obciążenia.

Zależy to od składu ścieków. Możliwe etapy wstępnego oczyszczania to przesiewanie, oddzielanie substancji stałych, separacja tłuszczów i olejów, flotacja, neutralizacja, regulacja temperatury, zbiorniki wyrównawcze lub wstępne zakwaszanie. Celem jest stworzenie stabilnych warunków dla procesów beztlenowych oraz ograniczenie zawartości substancji zakłócających przed reaktorem.

Często tak. Etap beztlenowy bardzo skutecznie redukuje wysokie stężenia substancji organicznych, ale nie zawsze stanowi ostatni etap oczyszczania. W zależności od dopuszczalnych wartości zrzutu lub wymagań dotyczących ponownego wykorzystania, na dalszym etapie można zastosować na przykład procesy biologiczne tlenowe, flotację, filtrację lub strącanie fosforanów.

Instalacje beztlenowe wymagają fazy rozruchu biologicznego, podczas której biomasa aktywna dostosowuje się do danego rodzaju ścieków przemysłowych. Czas trwania tej fazy zależy między innymi od typu reaktora, zastosowanej biomasy zaszczepiającej, składu ścieków oraz stopniowego zwiększania obciążenia organicznego. Dlatego też proces rozruchu jest dostosowywany indywidualnie do danego projektu.

Tak. Na podstawie dostępnych analiz ścieków oraz danych eksploatacyjnych można w pierwszej kolejności ocenić zasadniczą przydatność. W przypadku ścieków o złożonym składzie lub dotychczas nieznanych może być wskazane przeprowadzenie dodatkowych badań laboratoryjnych lub pilotażowych. Na tej podstawie można określić rozkładność beztlenową, potencjał biogazowy oraz odpowiednie koncepcje reaktorów na potrzeby dalszego projektowania instalacji.