Anaerobe Fermenter (eine allgemeine Bezeichnung für anaerobe Reaktoren wie UASB, IC und EGSB) nutzen anaerobe Mikroorganismen (Methanogene und Säuerungsmittel), um organische Stoffe im Abwasser in einer sauerstofffreien Umgebung zu zersetzen. Dabei handelt es sich um einen Kernprozess zur Behandlung hochkonzentrierter Abwässer.
I. Kernfunktionen
1. Abbau von hochkonzentriertem CSB, deutliche Reduzierung von Schadstoffen: Hochkonzentriertes organisches Abwasser aus Schlachthöfen, Lebensmittelverarbeitungsbetrieben, Brauereien, Tierhaltungsbetrieben und Gastronomiebetrieben hat oft einen Zufluss von Zehntausenden mg/L. Große organische Moleküle unterliegen einer drei-stufigen anaeroben Reaktion:
1) Hydrolyse und Ansäuerung: Große organische Moleküle zerfallen in kleinere organische Säuren;
2) Wasserstoff- und Essigsäureproduktion;
3) Methanogenese: Essigsäure wird in Methan (Biogas) umgewandelt. In der Färberei-, Druck- und Chemieindustrie kann die anaerobe Stufe 60–85 % des CSB aus hochkonzentriertem Abwasser entfernen, wodurch die nachfolgende aerobe biochemische Belastung erheblich reduziert und Belüftungsenergie eingespart wird.
2. Entfernung von Sulfat und etwas Ammoniakstickstoff (kleine Menge)
Sulfat im Abwasser wird durch sulfatreduzierende Bakterien zu Schwefelwasserstoff reduziert; Organischer Stickstoff wird ammonisiert und in Ammoniakstickstoff umgewandelt. Anaerobe Prozesse können Stickstoff nicht entfernen, sodass der Gesamtstickstoff im Wesentlichen unverändert bleibt, der Ammoniakstickstoffgehalt jedoch ansteigt, was nachfolgende Nitrifikations- und Denitrifikationsprozesse erforderlich macht.
3. Schlammreduzierung und Rückgewinnung von Biogasressourcen
Beim anaeroben Verfahren entsteht deutlich weniger Schlamm als beim aeroben Verfahren; Es erzeugt Biogas (50–70 % Methangehalt), das zur Stromerzeugung und Heizung verbrannt werden kann, wodurch eine Energierückgewinnung erreicht wird.
4. Verbesserte biologische Abbaubarkeit des Abwassers
Einige widerspenstige makromolekulare organische Stoffe werden hydrolysiert und angesäuert, was zu Kettenspaltungen und einem verbesserten B/C-Verhältnis führt, was zu besseren Behandlungsergebnissen in nachfolgenden Aerobic-Tanks führt.
II. Typische Prozessaufteilung der Funktionen in einem anaeroben Fermenter
Abwasserfluss: Ausgleichstank → anaerober Faulbehälter → anoxischer Tank → aerober Tank → sekundärer Absetztank
1. Der anaerobe Fermenter entfernt die meisten organischen Schadstoffe am vorderen Ende und reduziert so die Belastung;
2. Das Aerobic-Tank entfernt Rest-CSB tiefgreifend und entfernt gleichzeitig Ammoniakstickstoff durch Nitrifikation;
3. Die anaerobe Stufe kann die vollständige Stickstoffentfernung nicht abschließen; Die vollständige Stickstoffentfernung beruht auf einer anschließenden anoxischen Denitrifikation.
III. Wichtige Punkte für den-Vor-Ort-Betrieb
1. Gelösten Sauerstoff (DO) streng kontrollieren; Der Tank muss sauerstofffrei sein, da dadurch methanogene Bakterien gehemmt werden.
2. Kontrollieren Sie den pH-Wert des Zuflusses auf 6,5–7,8; Eine übermäßige Versauerung führt zu einem Anstieg der VFA im Abwasser und zum Zusammenbruch des Systems.
3. Geeignete Temperatur: etwa 35 Grad (mesotrop); niedrige Temperaturen verringern die Behandlungseffizienz erheblich;
4. Der Zufluss sollte keine großen Mengen an Sulfiden, Schwermetallen oder toxischen Inhibitoren enthalten, da diese den Bakterien schaden.
Anaerobe Fermenter sind im Wesentlichen „Primärbehandlungseinheiten“ für Abwasser, die speziell dafür konzipiert sind, hohe Konzentrationen organischer Schadstoffe zu verarbeiten, Biogas zu erzeugen und den Druck auf nachgeschaltete aerobe Tanks zu reduzieren; Sie sind jedoch nicht in der Lage, den gesamten Stickstoff oder Phosphor zu entfernen, und können nicht als eigenständige Rohrendbehandlung verwendet werden.