Технологія анаеробно-аеробної очистки

Комплексну технологію ще називають повною, двоступінчастою, оскільки поєднання аеробних та анаеробних біологічних методів дає максимально ефективні результати очищення стоків, а відходи однієї технології є сировиною-субстратом для іншої.

Метод застосовують при наявності великого обсягу висококонцентрованих стоків – більше 8 000–10 000 мг О₂/дм³ по ХСК і для досягнення високого ступеня вилучення-трансформації забруднень та скиду кінцевого очищеного стоку у водойми.

Основною фазою-стадією є анаеробне метанове зброджування, а додатковою, вторинною – доочищення в аеротенку.

На першій, метаногенній стадії знімається 80–90% забруднень стоків, а залишки доочищаються аеробними методами. Первинні осади та надлишковий мул аеробної стадії можуть бути субстратом-бонусом для отримання біогазу на метаногенній стадії ЛОС.

Комплексна технологія дозволяє

–   ефективно видалити забруднення стоків з їх послідовною утилізацією,

–  зменшити витрати енергії на процеси очищення,

–  отримати відновлюваний енергетичний ресурс – біогаз.

При наявності в стоках великої кількості органічних забруднень, біогаз можна утилізувати шляхом його когенерації у електроенергію, що дає можливість не тільки забезпечити процес очищення стоків власними енергоресурсами, а й заробляти кошти на «зеленому» тарифі.

Комплексна анаеробно-аеробна технологія передбачає використання обладнання кожної із стадій.

Виділення побутових включень, піску та сторонніх домішок шляхом механічного розділення на фази та відстоювання.

Виділення домішок за допомогою циклонів, відстійників, пісковловлювачів.

Необхідна стадія у разі включення в потік побутових та інших стоків, що містять кусковий матеріал забруднень.

Обробка коагулянтами і флокулянтами для виділення баластних завислих речовин. Основою очищення є флотація – процес перенасичення розчину повітря в об’ємі стоків і за рахунок молекулярних сил злипання та концентрування забруднень їх винос на поверхню із подальшим видаленням. Забезпечує видалення речовин, які можуть пригнічувати і знижувати ефективність біологічних процесів деструкції забруднень на наступних стадіях.

Анаеробна очистка – головна стадія комплексної технології, що забезпечує біотрансформацію основного масиву забруднюючих компонентів стоків або субстрату в біогаз, біомасу активного мулу та очищені стоки – дігестат. Ефективність очистки – до 90% по БСК та до 85% по ХСК. Залежно від складу вхідних стоків або субстрату та поставлених завдань з їх очищення і виробництва біогазу добирають технічне рішення: класичний дайджастер, UASB, 2UASB, IC реактор або інші. В результаті метаноферментації виділяється «сирий» неочищений біогаз. У випадку використання висококонцентрованих стоків або стоків з нерозчинними видами органічних відходів утворений дігестат подається у реактор анаеробного доброджування для доочищення, додаткової газогенерації та дегазації.

Доочистка стоків після основної анаеробної стадії від залишків розчинних органічних сполук і біогенних мінеральних компонентів.

Процес відбувається за допомогою аеробних бактерій, що наростають і акумулюються в активному мулі або в біоплівці рухомого носія завдяки їх здатності до іммобілізації на інертному матеріалі.

Технічне рішення: двокаскадний MBBR реактор з рухомим носієм біомаси Aqwise AGAR.

Ефективність за ХСК – 95%.

Ефективне очищення від азоту.

Зменшення кількості надлишкового мулу на 75% порівняно з традиційними аеротенками

Зменшення енерговитрат на аерацію на 20–30% .

Можливе доочищення за допомогою IFAS та AS рішень з використанням активного мулу у завислому стані.

Стадія забезпечує виділення і мінімізацію об’єму відходів ЛОС та доочищення супутніх продуктів для подальшої утилізації або продажу.

Концентрування баластних речовин стоків та осадів попередньо проводять на флотаторах, ламельних відстійниках та мулоущільнювачі. Згущення осадів та виділення твердої фракції здійснюють на дегідрататорах та прес-сепараторах.  Для підвищення ефективності комплексної технології очищення стоків осади, виділені із аеробної стадії, можуть спрямовуватися на анаеробну стадію для мінімізації об’єму вторинної органіки шляхом її трансформації у біогаз.

Очищення біогазу від сірководню відбувається постадійно, на мокрому адсорбційному скрубері та вугільних фільтрах.

Зневоднюють біогаз на теплообмінниках.

Очищений біогаз використовують для виробництва електричної та теплової енергії на когенераційних модулях або спалюють в котлах для підігріву води з метою забезпечення температурних режимів основних стадій очищення.

Для аварійного спалювання біогазу застосовують свічу утилізації.