Аеробна стабілізація осаду

Стабілізація осаду.

Розкладання органічних речовин у кислому середовищі - процеси гниття опадів стічних вод супроводжуються виділенням неприємних заходів, утворенням колоїдних і мелкодисперсных часток, і отже, погіршенням водоотдающих властивостей.

Стабілізація - запобігання загнивання опадів засноване на зміні физико - хімічних характеристик опадів, що супроводжується придушенням життєдіяльності гнильних бактерій.

Стабілізація буває аеробна й анаэробная. Може здійснюватися свободноплавающими й прикріпленими мікроорганізмами.

Переваги стабілізації свободноплавающими мікроорганізмами - простота конструкції, але при цьому більші витрати електроенергії для здійснення необхідного массообмена.

Для стабілізації за допомогою прикріплених мікроорганізмів спорудження мають більше складну конструкцію, але экономичнее.

Прикріплення мікроорганізмів здійснюється, щоб тримати більшу біомасу за рахунок адгезії зважених речовин, для запобігання роз'єднання мікроорганізмів. На йоржах виникає просторова сукцесія мікроорганізмів /бактерії (дріжджі, сульфат що редукують), найпростіші (інфузорії), дрібні тварини (коловертки) /, що впливає на процес стабілізації стічних вод. Крім того, при використанні прикріплених мікроорганізмів процес стабілізації йде глибше. При стабілізації, мікроорганізм повинен наздогнати свою жертву, що при вільно плаваючому біоценозі складно, тому що мало їхню концентрацію. При стабілізації прикріпленими мікроорганізмами процес розпаду збільшується в 2...3 рази. При аеробній стабілізації илов губиться 1/3 органічної речовини,при використанні прикріплених мікроорганізмів - 2/3.

При анаэробной стабілізації - губиться 45% сухої речовини, при прикріпленні мікроорганізмів- до 60%. Більше глибокий розпад не досягти тому що частина сухої речовини йде на приріст біомаси мікроорганізмів. Перевагою прикріплення мікроорганізмів також є те, що насадка не вимивається.

Аеробна стабілізація - процес окислювання органічної речовини мікроорганізмами (аеробами) у присутності кисню повітря. Аеробна стабілізація (у відмінності від анаэробной) протікає в одну фазу:

З₅Н₇NO₂ + 7Н₂ПРО 5З₂ + 3Н₂ПРО + Н⁺ + NO₃^- або

З₅Н₇ПРО₂N + 5ПРО₂ 5З₂ + 2Н₂ПРО + NH₃ (NH₃NO₃^-).

Процес аеробної стабілізації опадів подібний до процесу очищення стічних вод в аэротенках.

Тривалість аеробної стабілізації активного мулу пов'язана з віком мулу: чим більше вік мулу, тим коротше період стабілізації й менше швидкість споживання кисню й навпаки. Тривалість стабілізації суміші осаду з активним мулом залежить від кількості внесеного з осадом субстрату, внутрішньоклітинного субстрату й ступеня їхнього розпаду.Процес триває доти, поки є живильний субстрат.

Ефективність і тривалість процесу залежить від співвідношення осаду й активного мулу, кількості й концентрації органічних речовин, інтенсивності аерації, t ^про й необхідний ефект, а також змісту мікроелементів, солей важких металів і токсичних хімічних сполук.

Рекомендації із проектування й розрахунку аеробних стабілізаторів наведені в Снип п. 6.364...6.367.

Зміна t на 10 ⁰С змінює тривалість стабілізації в 2...2,2 рази, але обсяг у стільки ж раз не міняється тому що при кожній температурі утвориться свій біоценоз.

Існують стабілізатори з вільно плаваючими мікроорганізмами й із прикріпленими.

У биореакторах з вільно плаваючим мулом концентрація повинна бути 20 г/л (менш помітно ингибирование). Розпад по беззольній речовині становить 30%. У биореакторах із прикріпленими мікроорганізмами концентрація мулу повинна бути 10...13 г/л. Розпад становить 70%.

Вологість стабілізованого ущільненого в плині 5 годин осаду, згідно СНиП - 96,5...98,5%. Білки, що входять в активний іл і становлять 55% твердої фази, містять амінокислоти, які розкладаються до NO₂^- NO₃^-. Якщо недостача ПРО₂, то відбувається денітрифікація, утворяться пухирці газу - відбувається флотація. Кількість повітря необхідне на аерацію залежить від подальшої обробки осаду:

Для механічного зневоднювання необхідно, щоб осад добре віддавав воду;

Для иловых площадок необхідно запобігти загнивання (процес розпаду буд. б. вище), тобто кількість ПРО₂ буд. б. больше.

Кількість споживаного повітря залежить від:

Подиху;

Дегидрогеназной активності (окисні процеси усередині клітини).

Згідно СНиП: J 6 м³/м² година, q_в= 1-2 м³/ч. м³, W = 99,5 - 97,5 %.

Кожна клітина обволікається мембраною, що може бути зруйнована тільки лігнінами, які виробляються мікроорганізмами (це дуже повільний процес). Оболонка становить більшу частину від ваги мікроорганізму.

Швидкість процесу із прикріпленими мікроорганізмами в 2 рази вище, значить і витрата повітря більше (3 м³/година на м³). Стабілізація вільно плаваючими мікроорганізмами дає кількість NO₃ =200 мг/л, а із прикріпленими 30 мг/л, тому що усередині настовбурчуючи йде анаэробная денітрифікація. Водоотдающая здатність мулу поліпшується незначно.

Аеробної стабілізації можуть бути піддані неущільнених й ущільнений (не > 6 годин) надлишковий активний іл, сирий осад первинних відстійників й їхня суміш.

Иловая вода після стабілізації й ущільнення направляється в аэротенк (БПК₅=100мг/л; ХПК - 360..670 мг/л; БПК_полн=200 мг/л; С_ВЗВ 100мг/л.

Кількість кишкових паличок знижується до 70-99%, спостерігається інактивація вірусів. Однак яйця гельмінтів не гинуть. При відстоюванні стабілізованого осаду протягом 1-2 доби тверда фаза може спливати, а потім повторно осаджуватися, тому иловые площадки для стабілізованого осаду доцільно влаштовувати із дренажем і поверхневим відведенням иловой води.