Анаэробная очистка сточных вод – общая информация

Принцип анаэробной очистки стоков заключается в разложении биоматериала отдельными видами микроорганизмов, размножающихся в бескислородной среде. Этот способ применяется при многоуровневой фильтрации воды в современных комплексах глубокой очистки. Благодаря развитию технологий удалось создать биоочистные станции небольших габаритов, применение которых возможно в условиях ограниченной площади частного дома.

Значение и особенности анаэробной очистки стоков

Применение анаэробных реакторов или метантенков оказалось весьма эффективным на промышленных и бытовых очистных станциях. Данная методика превосходит прочие способы первичной очистки по экономическим и экологическим показателям. Помимо прочего, для некоторых видов стоков (ХПК более 2000 мг/л) только анаэробная очистка является единственным способом, при котором удаляется до 90% загрязнений. Для более эффективной очистки воды прибегают к многоуровневой очистке с использованием анаэробных и аэробных микроорганизмов.

Современные биореакторы имеют достаточно понятный принцип работы. Они представляют собой герметичный резервуар, не имеющий сообщения с кислородной средой. Внутри резервуара располагается активный ил – макроколонии анаэробных микроорганизмов. Развитие биомассы в бескислородной среде происходит медленно, поэтому сохранение имеющейся популяции очень важно для эффективности процесса очистки.

Большая часть активного ила находится на дне реактора, но присутствуют микроорганизмы и в верхних слоях воды в виде взвеси. Анаэробный активный ил, чаще называемый метаногенным, представляет собой плотные 2-3 мм гранулы. Это и есть сообщества микроорганизмов. Каждая гранула содержит разное количество тех или иных микроорганизмов, среди наиболее распространенных можно отметить археи разных родов и метаносарцины. Последние чаще встречаются в высококонцентрированных стоках.

В процесс жизнедеятельности гранулы ила расщепляют химический и биологический «мусор», поступающий со стоками, выделяя при этом метан и воду. В системах многоуровневой биоочистки налажена последовательность отведения основных продуктов фильтрации. Покидая метантенк вода направляется в аэротенк, где доочищается аэробными бактериями. Газ, поднимается вверх и может использоваться для обогрева реактора. Нормальной температурой для развития анаэробов рода архей является 30 градусов, но благодаря разработкам селекторов выделены организмы, функционирующие при 10-20 градусах.

Разновидности систем анаэробной очистки

Кроме компактных очистных установок, используемых при создании автономных канализационных систем в частных домах, существуют промышленные комплексы анаэробной очистки. К таковым можно отнести:

лагуны – отстойники, организуемые под открытым небом или в специальных помещениях. В регионах с теплым климатом такие комплексы служат не только в качестве очистных сооружений. Здесь также добывается биогаз, используемый в топливных системах предприятий. Чаще всего лагуны устраиваются рядом со свинофермами, в них сливается жидкий навоз и стоки с боен;
промышленные биореакторы – герметичные резервуары, устанавливаемые на станциях биоочитстки, осуществляющих обслуживание предприятий или домохозяйств. Ввиду отсутствия необходимости строгого контроля условий среды, а также медленно растущей популяции микроорганизмов, промышленные установки данного типа отличаются экономичностью в плане ухода и обслуживания.

К устройству естественных анаэробных отстойников (лагун, прудов) предъявляются определенные требования, в первую очередь касающиеся пожарной безопасности. Выделяемый в результате активности микрофлоры метан должен улавливаться или рассеиваться в воздухе. Для этого сооружения, в которых располагаются очистные блоки, оборудуют газоанализаторами и вентиляционными системами. При организации открытого отстойника его размещают на ровной, хорошо продуваемой поверхности.

Утилизация анаэробного активного ила

При очистке резервуаров, в которых осуществляется анаэробная деструкция биоматериалов, возникает необходимость удаления части активного угля. Опорожнение емкостей может осуществляться при помощи ассенизаторских машин или вручную. Ил не имеет каких-либо патогенных или токсичных свойств, абсолютно безвреден для человека и животных. При наличии специального оборудования, например, сушильных (мелкоячеистых) центрифуг, из его излишков можно изготавливать иловый концентрат для дальнейшей реализации. Кроме этого, анаэробный ил богат минеральными элементами и может использоваться в качестве удобрений или для подкормки животных.