giriiş
Anaerobik biyolojik arıtma, oksijen yokluğunda organik kirleticileri parçalayan bir atık su arıtma işlemidir. Karmaşık organik bileşikleri, başta metan (CH₄) ve karbondioksit (CO₂) olmak üzere daha basit maddelere dönüştürmek için anaerobik mikroorganizmalara dayanır. Bu yöntem, enerji verimliliği ve düşük çamur üretimi nedeniyle yüksek-mukavemetli endüstriyel atık su ve çamur stabilizasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Anaerobik Tedavinin Aerobik Tedaviye Göre Avantajları
1. Daha Yüksek Organik Yükleme Kapasitesi
- Endüstriyel atık suyun anaerobik arıtımı için tipik çamur yüklemesi (F/M) şöyledir:0,5–1,0 kg BOİ₅/(kg MLVSS·d)aerobik süreçlerin iki katından daha fazladır (0,1–0,5 kg BOİ₅/(kg MLVSS·d)).
- Oksijen transferi sınırlamalarının olmaması nedeniyle,MLVSS (Karışık Likör Uçucu Askıda Katı Maddeler)anaerobik sistemlerde ulaşabilir5-10 kezaerobik sistemlerinki.
- Anaerobik arıtma için organik hacimsel yükleme hızı:5–10 kg BOİ₅/(m³·d), yalnızca karşılaştırıldığında0,5–1,0 kg BOİ₅/(m³·d)aerobik tedavi için-a10 kat fark.
2. Daha Düşük Çamur Üretimi ve Daha İyi Çamur Kalitesi
- Anaerobik arıtma sadece üretir5%–20%Aerobik proseslerde üretilen biyokütlenin
- Aerobik yöntemler üretirKaldırılan KOI kg'ı başına 0,25–0,6 kg çamuranaerobik yöntemler yalnızca verim sağlarken0,02–0,18 kg, daha iyi susuzlaştırılabilirlik ile.
- Ayrıca anaerobik sindirimparazit yumurtalarını öldürürÇamurda hijyenik ve kimyasal stabiliteyi artırarak çamur bertaraf maliyetlerini azaltır.
3. Daha Düşük Besin Gereksinimleri ve Operasyonel Esneklik
- Anaerobik mikroplar gerektiriryalnızca %5–%20Aerobik proseslerin ihtiyaç duyduğu besin maddelerinin (N, P) azaltılması, onları besin-eksikliği olan atık su için uygun hale getirir.
- Anaerobik mikroorganizmalar aktif kalıraylar hatta yıllarönemli bir düşüş olmadan ve kapatmalardan sonra hızlı bir şekilde yeniden başlatılabilir, böylecearalıklı çalışma(mevsimsel atık sular için idealdir).
4. Enerji Tasarrufu ve Metan Üretimi
- Aerobik tedavi tüketir0,5–1,0 kWhAnaerobik sistemler havalandırma için kaldırılan COD başına kg başına elektrikhavalandırma maliyetlerini ortadan kaldırın.
- Anaerobik sindirimmetan üretir, veren oKaldırılan COD başına kg başına 12.000 kJ enerji.
- Köpük sorunu yok (atık su içeren yüzey aktif maddenin-aerobik arıtımından farklı olarak).
5. Daha Az Hava Kirliliği ve Daha Geniş Parçalanma Yeteneği
- Aerobik havalandırma olabilirorganik bileşiklerin uçucu hale getirilmesi, hava kirliliğine neden olurken, anaerobik sistemler bu sorunu önler.
- Anaerobik mikroplarbazı dirençli bileşikleri bozar(örneğin, klorlu hidrokarbonlar) aerobik bakterilerin yapamayacağı bir şeydir.
6. Gelişmiş Bozunma için Kompleks Mikrobiyal Sinerji
- Anaerobik sindirim, çeşitli mikrobiyal toplulukların sinerji içinde çalışmasını içerir ve aerobik tedavinin tam olarak işleyemeyeceği-bozunması{-zor olan organiklerin parçalanmasını sağlar.
Anaerobik Arıtmanın Dezavantajları
1. Yavaş Mikrobiyal Büyüme ve Daha Uzun Başlatma Süresi
- Anaerobik mikroplar yavaş büyürler vedaha uzun başlatma süreleri ve hidrolik tutma süreleri (HRT)aerobik sistemlerden daha iyidir.
2. Atık Su Daha Fazla Arıtma Gerektirir
- Anaerobik atık su sıklıkladeşarj standartlarını karşılamıyorve olmalıaerobik işlemle cilalandı.
3. Düşük-C/N Atık Su için Alkalinite Takviyesi Gereklidir
- Düşük-konsantrasyonlu veya düşük-C/N atıksu alkaliniteden yoksun olabilir ve bu durumharici alkalinite ilavesi.
4. Düşük-Dayanımlı Atık Su için Isıtma Gereklidir
- Optimum sıcaklıkları korumak için metan üretimi yetersizse(30–38 derece), harici ısıtmagereklidir.
5. Metandan Kaynaklanan Patlama Riski
- Biyogaz (CH₄ + CO₂ + H₂S)yanıcı ve patlayıcı, gerektirenpatlamaya- dayanıklı reaktör tasarımları.
6. Toksik Bileşiklere Duyarlılık
- Klorlu alifatikler ve diğer toksinlermetanojenleri inhibe etmekaerobik heterotroflardan daha şiddetli; Yanlış çalıştırma sistemin istikrarını bozabilir.
7. Sıkı Sıcaklık Kontrolü Gerekli
- Düşük sıcaklıklarverimliliği önemli ölçüde azaltırve operasyonel yönetimdaha karmaşıkaerobik sistemlerden daha fazladır.
8. H₂S Koku ve Korozyon Sorunları
- Atık sudaki sülfat (SO₄²⁻)H₂S, neden oluyorkokularVeBorularda, motorlarda ve kazanlarda korozyon.
- Sülfat azaltımı daorganik madde tüketir,metan verimini azaltır.
9. Nitrifikasyon Yok
- Anaerobik sistemleramonyağı nitrifiye edemez; optimal mikrobiyal aktivite gerektirirNH₃-N seviyeleri 40–70 mg/L.