Способы интенсификации процессов анаэробного сбраживания

Автор статьи: Игорь Ливен

Статьи по теме:

В этой и следующей статье рассмотрим методы улучшения анаэробного сбраживания, которые необходимы как для улучшения качества анаэробной биологической очистки, так и для увеличения количества вырабатываемого метана.

Конструкции метатенков за все время их использования претерпели значительные изменения, целью их «эволюции» было максимальное создание условий, благоприятных для процесса анаэробного брожения. Первые их варианты представляли собой вертикальные емкости с плоским, или же коническим днищем, изготовленные из стали, или железобетона. Метатенк должен быть обязательно оборудован системами его обслуживания, включающими установки подогрева, перемешивания, а также отведения, сбора и хранения биогаза. Для того, чтобы уменьшить площадь образования твердой корки на поверхности субстрата, поверхность сбраживания должна быть минимальной, поэтому стали применяться емкости с узкой горловинной частью.

Кроме того, такое конструкционное решение позволяет увеличить процент выхода получаемой биогазовой смеси. Форма рабочих резервуаров метатенков, в поисках оптимального решения, позволяющего сократить потери тепла и реакционную зону, привели к разработке шаровидным, грушеобразным и яйцеобразным ее разновидностям. Оптимальной считается форма в виде яйца, так как при такой конструкции наблюдаются минимальные теплопотери, экономится железобетон, а так же практически исключается образование коркового слоя и накопление осадка.

Важным моментом конструкции метатенка является обеспечение его теплоизоляции. Для этого используют утепление заглублением емкости в грунт, или же используют дополнительное ограждение и слой утеплителя. Так же, для повышения эффективности работы метатенка, применяется подогревание осадка, подаваемого на минерализацию, которое может производиться несколькими путями. К одному из них относится предварительный подогрев паром, к другому же использование системы теплообменников между осадком, подаваемым в систему, и уже выводимым из нее. Кроме того, на этой стадии может быть проведена, при необходимости, стерилизации или пастеризация осадка, как, например, в системе анаэробной переработки шлама и отходов Аэкомикс, выпускаемой компанией Nijhuis Water Technology.

Способы интенсификации процессов анаэробного сбраживания

Повышение концентрации загрузки метатенка

Кроме конструкционных решений, существуют и другие пути интенсификации работы метатенков, целью которых является сокращение продолжительности сбраживания, повышение выхода и качества биогаза, а так же получение плотного осадка с минимальной влажностью и высокими водоотдающими свойствами. Одним из них является метод повышения концентрации загрузки метатенка. Достичь этого можно путем сгущения осадка перед подачей в метатенк, или же с помощью рециркуляции сброженного осадка. В результате применения первого способа идет увеличение концентрации обрабатываемого осадка. Второй же способ позволяет увеличить биомассу анаэробных бактерий, осуществляющих процесс минерализации. Для предварительного уплотнения осадка используют методы гравитационной сепарации, флотации и центрифугирования. С помощью флотации можно добиться сгущения ила до влажности около 95-96%, что позволяет в два раза увеличить интенсивность обработки.

Фазовое разделение

Для повышения интенсивности метанового сбраживания используется так же и метод фазового разделения. Связано его появление с исследованием метаболизма кислотообразующих и метанобразующих бактерий и их разной чувствительностью к условиям среды. Так как скорость роста биомассы бактерий, участвующих в трех первых стадиях процесса анаэробного сбраживания, на порядок выше, чем у метаногенов, то и скорость потребления пищи у них гораздо выше. Кроме того, метанобразующие бактерии гораздо более чувствительны к изменениям кислотности среды, колебаниям температурного режима и воздействию токсинов.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.