I bio-filer dovrebbero essere usati nei serbatoi anaerobici?

La decisione di utilizzare i bio-filer in carri armati anaerobici dipende da La progettazione specifica del processo, gli obiettivi di trattamento e le condizioni operative.

I. Funzione dei serbatoi anaerobici e ruolo dei bio-filer

1. Funzioni di base dei carri armati anaerobici
   I serbatoi anaerobici si basano su comunità microbiche (ad es. Batteri idrolitici, acidogeni e metanogenici) per degradare la materia organica attraverso l'idrolisi, l'acidogenesi e la metanogenesi. I ruoli chiave includono:

   • Breakdown della materia organica : Conversione di organici complessi (proteine, grassi) in composti più semplici (acetato, CO₂, CH₄).
   • Supporto per la rimozione dei nutrienti : Rilascio di fosfato da organismi accumulati in polifosfato (PAOS) ​​per il successivo assorbimento aerobico; generazione di ammoniaca parziale.
   • Riduzione dei fanghi : Digestione dei fanghi organici per ridurre al minimo i rifiuti.

2. Ruolo dei bio-filer
   I bio-filer forniscono superfici di attaccamento per i microrganismi, migliorando la conservazione della biomassa e la stabilità del sistema:

   • Formazione di biofilm : Promuovi la colonizzazione di batteri anaerobici ad alta attività, migliorando l'efficienza di degradazione.
   • Resistenza al carico di shock : Cuscinetto contro le fluttuazioni della qualità influente mantenendo solidi sospesi.
   • Trasferimento di massa migliorato : Ottimizza il contatto con solido gas-liquido (tramite filler strutturati come elastici 3D) per accelerare il rilascio di metano.

Ii. Scenari che richiedono bio-filer

1. Biofilter anaerobico (AF) o biofilm

   • Upflow Filtri anaerobici : Utilizzare supporti porosi (poliuretano, polietilene) con rapporto di riempimento del 30% ~ 30%; Progettato per la superficie elevata e la porosità.
   • Filler 3D elastici : Adatto per acque reflue ad alto codice (4.000-10.000 mg/L) con HRT estesa (> 40 h).

2. Idrolisi migliorata o rimozione dei nutrienti

   • Sistemi AAO modificati : Aggiungi riempitivi sospesi (~ 30% di riempimento) per arricchire i batteri idrolitici, migliorando la biodegradabilità e l'approvvigionamento di carbonio per la denitrificazione.
   • Serbatoi anaerobici a due stadi : Filler graduati estendono la terapia ormonale sostitutiva (ad es. 60 h) per degradare i organici recalcitranti.

3. Applicazioni industriali su larga scala
   Per i sistemi ad alta capacità (> 10.000 m³/d), i filler riducono i costi a lungo termine (rispetto a integratori microbici) e minimizzano il lavaggio dei fanghi.

Iii. Scenari in cui i bio-filer non sono necessari

1. Processi di fanghi attivati ​​convenzionali (CAS

   • Sistemi a²/o : I filler possono ostacolare i fanghi di ciclismo tra zone anaerobiche, anossiche e aerobiche, interrompendo la dinamica PAO.
   • Design semplificati : I sistemi su piccola scala o rurale danno la priorità alla manutenzione minima sulla complessità del biofilm.

2. Acque alte-solide o reflue

   • Solidi pre-tratti (ad es. Tramite sedimentazione) per evitare l'intasamento di riempimento (ad es. In acque reflue del macello).
   • La miscelazione adeguata (agitatori sommersi) può sostenere attività microbiche senza riempitivi.

IV. Selezione di riempimento e considerazioni di progettazione

1. Tipi di riempitivi

   • Media 3D elastici : Alta superficie, resistente alla corrosione per carichi di shock.
   • Filler strutturati fissi : Spugne poliuretaniche o piastre ondulate con porosità> 80%.
   • Media galleggianti sospesi : Galleggiabilità quasi neutrale (ad es. Vettori MBBR) per fluidizzazione a bassa energia.

2. Parametri chiave

   • Riempimento del rapporto : 10–30% per bilanciare la ritenzione di biomassa e l'efficienza idraulica.
   • Installazione : Elevare filler> 0,7 m sopra il pavimento del serbatoio per prevenire l'accumulo di fanghi.
   • Apparecchiatura ausiliaria : Schermi, eliche o griglie per garantire una distribuzione uniforme.

3. Costo e manutenzione

   • Costi di capitale : Investimenti iniziali più elevati ma spese operative a lungo termine.
   • Durata : Riempitivi di qualità durano> 10 anni; Monitorare lo spessore del biofilm e il fouling.

L'uso di bio-filer nei serbatoi anaerobici dipende da:

1. Tipo di processo : Obbligatorio per i sistemi di biofilm (ad es. AF), opzionale per i progetti basati su CAS.
2. Obiettivi di trattamento : Critico per l'idrolisi migliorata, la rimozione dei nutrienti o la riduzione dei fanghi.
3. Scala ed economia : Favorito in sistemi su larga scala per l'efficienza dei costi.
4. Caratteristiche delle acque reflue : Evitare per flussi alti o facilmente degradabili.

I bio-filer possono migliorare significativamente le prestazioni del serbatoio anaerobico nelle applicazioni mirate ma richiedono un'attenta valutazione tecnica ed economica.