+86-15267462807
Dil
Atık su çürütücü, metan açısından zengin biyogaz üretirken biyolojik olarak parçalanabilen katıları daha stabil bir biyokatı akışına dönüştürür. Belediye atık su arıtma tesislerinde, uçucu katıları, kokuları, patojen seviyelerini ve son işlem gerektiren çamur miktarını azaltmak için birincil ve ikincil katıların ayrılmasından sonra anaerobik çürütme yaygın olarak kullanılır.
bircak güvenilir çürütme, çamurun oksijensiz bir tanka yerleştirilmesinden çok daha fazlasına bağlıdır. Sıcaklık, hidrolik tutma süresi, organik yükleme, karıştırma, alkalilik ve yem tutarlılığının tümü, sonuçta metan üreten mikrobiyal popülasyonu etkiler.
Atık su arıtma operatörleri ve tasarımcıları için, çürütücü kapasitesini değerlendirirken, dengesiz çalışmayı giderirken veya biyogaz geri kazanımı ve yenilenebilir doğal gaz üretimini değerlendirirken bu ilişkilerin anlaşılması önemlidir.
Anaerobik sindirim, birkaç grup mikroorganizmanın sıralı olarak çalışmasıyla gerçekleştirilen biyolojik bir dönüşüm sürecidir. Süreç normalde dört aşamada tanımlanır.
1. Hidroliz
Proteinler, karbonhidratlar ve yağlar gibi büyük organik moleküller birçok anaerobik mikroorganizma tarafından doğrudan kullanılamaz. Hidroliz sırasında hücre dışı enzimler onları amino asitler, şekerler ve yağ asitleri gibi daha küçük çözünür bileşiklere ayırır.
Çamur biyolojik olarak yavaş yavaş parçalanabilen partikül madde içerdiğinde hidroliz, hız sınırlayıcı adım haline gelebilir.
2. Asidogenez
Asidojenik bakteriler, çözünebilir bileşikleri uçucu yağ asitlerine (VFA'lar), alkollere, hidrojene, karbondioksite, amonyağa ve diğer ara maddelere dönüştürür.
Bu aşama nispeten hızlı bir şekilde gerçekleşir. Asit üretimi, aşağı akıştaki metanojenik popülasyonun ara maddeleri tüketebileceğinden daha hızlı hale gelirse, VFA'lar birikir ve sindirici pH'ı düşebilir.
3. Asetogenez
Asetojenik organizmalar yüksek VFA'ları ve alkolleri öncelikle asetat, hidrojen ve karbondioksite dönüştürür. Bu bileşikler metan oluşturan mikroorganizmalar için ana substrat haline gelir.
4. Metanojenez
Metanojenik arkeler, asetatı ve hidrojen/karbon dioksiti metana dönüştürür. Daha yavaş büyürler ve birçok asit oluşturan organizmaya göre sıcaklığa, pH'a, toksik bileşiklere ve ani yükleme değişikliklerine karşı daha duyarlıdırlar.
Bu nedenle genel amaç basitçe “ayrıştırma” değildir. İyi çalışan bir çürütücü, dört biyolojik aşamanın tamamını dengede tutar, böylece ara asitlerin birikmesine izin vermek yerine uçucu katılar stabilize edilir.
EPA, anaerobik sindirimin atık sudaki katı maddeleri stabilize ettiğini, kokuları ve patojenleri azalttığını ve uçucu katı madde fraksiyonunun bir kısmını biyogaza dönüştürdüğünü belirtiyor.
ABD biyolojik katı madde yönetimi için, %38 uçucu katı madde azaltımı aynı zamanda önemli bir kıyaslamadır çünkü vektör çekiciliğinin azaltılmasını göstermek için 40 CFR 503.33 kapsamında belirtilen yöntemlerden biridir.
Atık su çürütücüleri çamur özelliklerine, katı madde konsantrasyonuna, saha ayak izine, yükleme hızına ve istenen enerji geri kazanımına göre seçilir.
Sürekli karıştırılan bir tank reaktörü veya CSTR , belediye atıksu çamuru için en bilinen konfigürasyonlardan biridir.
Karıştırma, katıları askıda tutar, ısıyı ve gelen beslemeyi dağıtır ve lokal asit veya sıcaklık değişimlerini azaltır. Isıtma sistemleri genellikle sabit bir çalışma sıcaklığını korumak için kullanılır.
Mezofilik belediye çamurunun çürütülmesi için, yaklaşık bir sıcaklık 35°C (95°F) yaygın olarak kullanılmaktadır. EPA kılavuzu, tarihsel olarak, tamamen karıştırılmış yüksek oranlı bir çürütücüde 35°C'de yaklaşık 15 günlük kalma süresini, önemli miktarda uçucu katı madde azaltımı sağlayabilecek koşullarla ilişkilendirir.
Gerçek tasarım HRT'si genellikle daha uzundur ve çamur özelliklerine, katı madde yüklemesine, sıcaklığa, artıklığa ve arıtma hedeflerine dayanmalıdır.
An yukarı akışlı anaerobik çamur battaniyesi (UASB) Reaktör farklı çalışıyor. Atık su, granüler veya flokülant biyokütle içeren yoğun anaerobik çamur örtüsü boyunca yukarı doğru akar.
UASB sistemleri, nispeten kısa hidrolik tutma sürelerinde çalışırken büyük miktarda aktif biyokütle konsantrasyonunu tutabildikleri için nispeten yüksek mukavemetli endüstriyel atık sular için özellikle caziptir.
Bunlar genellikle yüksek konsantrasyonlarda askıda katı madde içeren kalın belediye çamurundan ziyade çözünebilir veya kolayca biyolojik olarak parçalanabilen atık sular için daha uygundur.
Kapalı lagünler, sıcak iklimler ve belirli tarımsal veya endüstriyel atık sular için daha düşük karmaşıklık seçeneği sunar. Esnek bir kapak üretilen biyogazı yakalarken, lagün parçalama hacmini sağlar.
Genellikle daha fazla araziye ihtiyaç duyarlar ve ısıtmalı, karma çürütücülere göre daha az proses kontrolü sağlarlar.
Yapılandırmadan bağımsız olarak çeşitli parametrelerin dengede kalması gerekir:
| Çalışma Parametresi | Tipik Husus |
|---|---|
| Mezofilik sıcaklık | Yaklaşık 30–38°C |
| Termofilik sıcaklık | Yaklaşık 50–57°C |
| Sindirici pH'ı | Genellikle 6,8-7,5 civarında |
| HRT | Büyük ölçüde reaktör tipine, beslemeye ve sıcaklığa bağlıdır |
| OLR | Aktif biyokütle ve karıştırma kapasitesi eşleşmelidir |
| Alkalinite | VFA birikimine karşı tamponlama sağlar |
| Karıştırma | Tabakalaşmayı, köpük katmanlarını ve lokal aşırı yüklemeyi önler |
Bu sayılar, evrensel tasarım spesifikasyonları yerine operasyonel başlangıç noktaları olarak ele alınmalıdır.
Örneğin, HRT'yi dikkate almadan OLR'yi artırmak, aynı reaktör hacmine daha fazla biyolojik olarak parçalanabilen malzemenin girmesi anlamına gelir. Asit oluşturan organizmalar hızlı tepki verebilirken, metanojenler aktivitelerini aynı oranda arttıramazlar.
Benzer şekilde, iyi bir karıştırma, yetersiz ısıtmayı telafi edemez ve yüksek alkalilik, ciddi organik aşırı yüklemeyi süresiz olarak telafi edemez.
İstikrarlı sindirim, birleşik biyolojik çevre , tek bir parametreyi tek başına optimize etmemek.
Anaerobik sindirim, öncelikle metan ve karbon dioksitin yanı sıra su buharı, hidrojen sülfür ve eser miktarda kirletici madde içeren biyogaz üretir.
EPA, anaerobik sistemlerden elde edilen ham biyogazı genel olarak yaklaşık olarak aşağıdakileri içeren olarak tanımlamaktadır: %45–65 metan , ancak gerçek bileşim büyük ölçüde hammaddeye ve çalışmaya bağlıdır.
Atık su tesislerinde bu gaz şunlar olabilir:
Belediye çamuru tek başına mevcut bir çürütücünün enerji potansiyelini her zaman en üst düzeye çıkarmayabilir.
Gıda işleme artıkları, gıda atıkları, yağlar, sıvı yağlar ve gres gibi uygun yüksek enerjili organik atıkların eklenmesi biyolojik olarak parçalanabilir karbon yükünü artırabilir ve sonuç olarak biyogaz üretimini artırabilir.
EPA, birlikte sindirimi, normalde düşük verimli hammaddelerden gaz üretimini artırabilecek bir yöntem olarak tanımlar. Bunlardan biri, gıda işleme atıklarını ve katı, sıvı yağları ve gresleri kabul eden ABD atık su tesisinin biyogaz üretimini yaklaşık iki katına çıkardığını belirtti.
Bu, maksimum yem ilavesinin istendiği anlamına gelmez. Gelen alt tabakalar aşağıdakiler açısından değerlendirilmelidir:
Ham çürütücü gazı normalde doğal gaz boru hattına doğrudan enjeksiyon için uygun değildir.
Tipik yükseltme birkaç tedavi aşamasını içerir:
Hidrojen sülfürün giderilmesi: Demir bazlı ortam, aktif karbon, biyolojik kükürt giderme veya diğer teknolojiler aşındırıcı H2S'yi ortadan kaldırır.
Nem giderme: Soğutma, yoğunlaştırma, kurutma veya adsorpsiyon su buharını azaltır.
CO2 ayrımı: Membran ayırma, basınç salınımlı adsorpsiyon, su temizleme veya kimyasal absorpsiyon metan konsantrasyonunu artırabilir.
Kirletici kontrolü izleyin: Atık su kaynağına ve nihai gaz spesifikasyonuna bağlı olarak siloksanlar ve VOC'lerin de uzaklaştırılması gerekebilir.
EPA, yükseltilmiş RNG'nin genellikle en az %90 metan içerdiğini, boru hattına enjekte edilen RNG'nin ise genellikle yaklaşık %90 metan içerdiğini bildirmektedir. %96–98 metan alıcı kuruluşun gaz kalitesi spesifikasyonlarına tabidir.
ABD projeleri için, belediye atık su arıtma çürütücülerinden elde edilen biyogazdan üretilen nitelikli yenilenebilir CNG veya LNG de federal Yenilenebilir Yakıt Standardı kapsamında onaylanmış yolların kapsamına girebilir.
Operatörler metan üretimi çökmeden önce trendlere yanıt vermelidir.
Köpüklenme may result from filamentous organisms in the incoming sludge, rapid gas release, inadequate mixing, sudden loading changes, high concentrations of fats or proteins, or poor solids withdrawal.
Uyarı işaretleri şunları içerir:
Düzeltici eylemler arasında yüklemenin azaltılması, karıştırma dağıtımının iyileştirilmesi, sorunlu besleme stoklarının yönetilmesi, çamur çekilmesinin ayarlanması ve kalıcı köpüğün mekanik olarak kontrol edilmesi yer alabilir.
Organik yükteki ani bir artış, metan oluşturan organizmaların tepki verememesinden önce asit üretimini sıklıkla artırır.
VFA birikmeye başlar, alkalilik tüketilir ve sonunda pH düşer.
Ancak, pH tek başına geç bir göstergedir çünkü bikarbonat tamponlama, gelişen istikrarsızlığı gizleyebilir.
Bu nedenle operatörler genellikle VFA'yı toplam veya bikarbonat alkaliniteyle birlikte izler. Sürekli artan bir VFA-alkalinite oranı genellikle tek bir izole okumadan daha önemlidir. Pratik bir çalışma kuralı olarak, kabaca 0,3'ün altındaki değerler genellikle rahat tamponlamayı gösterirken, yaklaşık 0,4-0,5 veya daha yüksek bir değere doğru ısrarlı bir hareket araştırmayı tetiklemelidir. Sahaya özgü tarihsel eğilimler her zaman evrensel bir alarm noktasına göre öncelikli olmalıdır.
Olası yanıtlar şunları içerir:
Protein açısından zengin hammaddeler amonyak açığa çıkarırken kükürt içeren atıklar hidrojen sülfit üretebilir.
Amonyağın toksik fraksiyonu pH'a ve sıcaklığa büyük ölçüde bağlıdır, dolayısıyla bir tesiste başarılı bir şekilde çalışan bir toplam amonyak konsantrasyonu, farklı koşullar altında inhibisyona neden olabilir.
Sülfür hem biyolojik hem de operasyonel problemler yaratır çünkü çözünmüş sülfit mikroorganizmaları engelleyebilir, gaz halindeki H2S ise ciddi korozyon ve güvenlik endişeleri yaratır.
Trend olan metan yüzdesi, CO2, H2S, VFA, alkalinite, pH, gaz üretimi ve besleme yüklemesi birlikte Yalnızca gaz hacmine güvenmekten çok daha güçlü bir erken uyarı sistemi sağlar.
Anaerobik çürütme çamuru ortadan kaldırmaz. Su, artık katılar, nitrojen, fosfor ve inorganik materyal içeren stabilize bir sindirim ürünü bırakırken biyolojik olarak parçalanabilen organik materyali dönüştürür.
Atık su tesisleri, sindirimden sonra taşıma hacmini azaltmak için genellikle santrifüjler, bant filtre presleri, vidalı presler veya diğer susuzlaştırma ekipmanlarını kullanır.
Sıvı merkez veya süzüntü normalde atık su arıtma prosesine önemli miktarda amonyak ve çözünür fosfor döndürür. Daha büyük tesislerde, bu yanal besin yükleri, ayrı nitrojen arıtımını veya fosfor geri kazanımını haklı gösterebilir.
Giderek daha önemli hale gelen seçeneklerden biri, borularda, pompalarda ve susuzlaştırma ekipmanlarında kontrolsüz struvit çökelmesine izin vermek yerine fosforun kullanılabilir bir fosfat ürünü olarak geri kazanılmasıdır.
Proses tasarımı sırasında biyokatıların dağılımı da dikkate alınmalıdır.
ABD EPA kurallarına göre, A Sınıfı ve B Sınıfı öncelikle patojen azaltma gerekliliklerini ifade eder ve arazi uygulaması için farklı yönetim gereksinimleri taşırlar. B Sınıfı biyokatılar hala tespit edilebilir patojenler içerebilir ve bu nedenle saha kısıtlamaları gerektirebilir; A Sınıfı biyokatılar ise daha katı patojen azaltma gerekliliklerini karşılar.
Bu nedenle anaerobik sindirimin kendisi otomatik olarak "A Sınıfı biyokatıların" üretilmesi olarak tanımlanmamalıdır. Tam tedavi dizisi ve geçerli Bölüm 503 kriterleri nihai sınıflandırmayı belirler.
Başlangıç kademeli olmalıdır.
Pratik bir dizi şunları içerir:
Yeni bir çürütücünün derhal tam tasarım kapasitesine yüklenmesi, asit üretiminin gelişen metanojenik popülasyonu aşmasına olanak tanıyabilir.
Ekonomik açıdan bakıldığında, en iyi atık su çürütücünün mümkün olan maksimum biyogazı üreten reaktör olması şart değildir. Operatörler, ısıtma ve karıştırma enerjisini, katı atık tasarruflarını, kimyasal tüketimini, bakımı, biyogaz kullanımını, besin yan akışı arıtmasını ve potansiyel RNG veya enerji gelirini tek bir entegre denge olarak karşılaştırmalıdır.
Çürütücü performansı doğru atık su ve çamur karakterizasyonuyla başlar.
Bir reaktör, karıştırma sistemi, gaz arıtma ünitesi veya ilgili atık su arıtma ekipmanını seçmeden önce, beklenen katı madde yükünü, KOİ özelliklerini, sıcaklığı, kükürt ve nitrojen içeriğini, HRT gereksinimini, nihai biyokatı rotasını ve biyogazın amaçlanan kullanımını tanımlayın.
Hangzhou Nihao Çevre Teknolojileri Co., Ltd. atık su arıtma ürünleri tedarik etmekte ve proses odaklı ekipman seçimi ile belediye ve endüstriyel arıtma projelerini desteklemektedir.
Yeni bir atık su arıtma sistemi planlıyorsanız veya mevcut bir biyolojik prosesi geliştiriyorsanız, bizimle iletişime geçin. Nihao Suyu akış hızınız, atık su özellikleriniz, arıtma hedefiniz ve mevcut proses bilgilerinizle birlikte. Ekibimiz, genel atık su arıtma hattı için uygun arıtma konfigürasyonlarının ve destekleyici ekipmanların değerlendirilmesine yardımcı olabilir.
Dört aşama hidroliz, asidojenez, asetojenez ve metanojenezdir. Karmaşık organik materyal önce çözünür bileşiklere, ardından uçucu asitlere ve diğer ara maddelere, ardından asetat ve hidrojene ve son olarak metan ve karbondioksite dönüştürülür.
Mezofilik çürütme genellikle 30-38°C civarında gerçekleşir ve yaklaşık 35°C belediye çamur çürütücülerinde yaygın olarak kullanılır. Termofilik sindirim normalde 50-57°C civarında çalışır. Termofilik sistemler daha hızlı biyolojik reaksiyonlar ve daha fazla patojen azaltımı sağlayabilir ancak genellikle sıcaklık değişimlerine ve proses bozukluklarına karşı daha duyarlıdır.
HRT, malzemenin reaktörde ne kadar süre kalacağını belirlerken, OLR, birim reaktör hacmi başına günde ne kadar organik malzemenin uygulandığını temsil eder. Yetersiz tutma ile birlikte aşırı yükleme, asit oluşumunun metanojenik dönüşüm kapasitesini aşması nedeniyle VFA birikmesine neden olabilir.
Köpüklenme may be associated with filamentous organisms, high protein or fat loading, rapid gas production, poor mixing, feed variations, and accumulated scum. Control measures include identifying the source, correcting loading or mixing conditions, managing feedstocks, and removing accumulated foam or scum where necessary.
Ham biyogaz, su, hidrojen sülfür, karbon dioksit ve siloksanlar ve VOC'ler gibi kirletici maddeleri uzaklaştırmak için temizlenir. Teknolojiler aktif karbon, demir ortamı, membranlar, basınç salınımlı adsorpsiyon ve temizleme sistemlerini içerebilir. Boru hattı kalitesinde RNG genellikle işlenmemiş çürütücü gazdan çok daha yüksek metan konsantrasyonu gerektirir.
Çoğu belediye çürütücüsü, çamurun biyolojik olarak parçalanabilirliğine ve proses tasarımına bağlı olarak yaklaşık %40-60 oranında uçucu katı madde imhasını hedefler. Amerika Birleşik Devletleri'nde uçucu katıların %38 oranında azaltılması özellikle önemlidir çünkü bu, 40 CFR Kısım 503 uyarınca vektör çekiciliğinin azaltılmasını göstermek için bir EPA seçeneğidir.
Başlıca tehlikeler arasında metan yangını ve patlama riski, hidrojen sülfit toksisitesi, oksijen eksikliği olan atmosferler, basınçlı gaz, kapalı alanlar ve hareketli ekipmanlar yer alır. Tesislerde uygun gaz algılama, havalandırma, basınç ve vakum koruması, alev kontrolü, elektriksel sınıflandırma, kapalı alan prosedürleri, acil durum kapatma sistemleri ve sahaya özel işletim prosedürleri kullanılmalıdır. Sistem tasarımı ve işletimi sırasında geçerli OSHA, yangın kanunu, elektrik kanunu ve yerel gereksinimler gözden geçirilmelidir.
86 - 571 - 88647609
+ 86-15267462807
İngilizce
عربي
İspanyolca