導入
嫌気性生物処理は、酸素の不在下で有機汚染物質を分解する廃水処理プロセスです。これは、嫌気性微生物に依存して、複雑な有機化合物をより単純な物質、主にメタン (CH₄) と二酸化炭素 (CO₂) に変換します。この方法は、エネルギー効率が高く、スラッジ生成量が少ないため、高濃度の産業廃水やスラッジの安定化に広く使用されています。-
好気性処理に対する嫌気性処理の利点
1. より高い有機負荷容量
- 産業廃水の嫌気性処理における典型的な汚泥負荷量 (F/M) は次のとおりです。0.5 ～ 1.0 kg BOD₅/(kg MLVSS・d)、好気性プロセスの 2 倍以上 (0.1 ～ 0.5 kg BOD₅/(kg MLVSS・d)).
- 酸素移動の制限がないため、MLVSS (混合酒揮発性浮遊固体)嫌気性システムでは到達できる5～10回有酸素システムのこと。
- 嫌気性処理の有機体積負荷率は次のとおりです。5 ～ 10 kg BOD₅/(m3・d)、のみと比較して0.5 ～ 1.0 kg BOD₅/(m3・d)有酸素治療用-10倍の差.
2. 汚泥生成量の削減と汚泥品質の向上
- 嫌気性処理により生成されるのは5%–20%好気性プロセスで生成されるバイオマス。
- 好気性メソッドが生成するものCOD 1 kg あたり 0.25 ～ 0.6 kg のスラッジを除去、一方、嫌気的方法では、0.02～0.18kg、より優れた脱水性を備えています。
- 嫌気性消化も寄生虫の卵を殺す汚泥の衛生的および化学的安定性が向上し、汚泥の処分コストが削減されます。
3. 栄養素要件の低減と運用の柔軟性
- 嫌気性微生物が必要とするのは、わずか 5% ～ 20%好気性プロセスに必要な栄養素（N、P）が豊富に含まれているため、栄養不足の廃水に適しています。{0}
- 嫌気性微生物は活動を続けます。何か月、あるいは何年も大幅な低下がなく、シャットダウン後もすぐに再起動できるため、間欠運転(季節廃水に最適)。
4. エネルギー節約とメタン生成
- 有酸素療法の消費量0.5～1.0kWh嫌気システム中に曝気のために除去される COD の kg あたりの電力曝気コストを削減.
- 嫌気性消化メタンを生成する、oを生成しますver 除去された COD 1 kg あたり 12,000 kJ のエネルギー.
- 泡の問題はありません（界面活性剤を含む廃水の好気処理とは異なります）。{0}}
5. 大気汚染の削減と幅広い分解能力
- 好気性エアレーション缶有機化合物を揮発させる、大気汚染を引き起こす一方、嫌気システムはこの問題を回避します。
- 嫌気性微生物は、特定の難分解性化合物を分解する（例：塩素化炭化水素）好気性細菌は不可能です。
6. 分解を促進するための複雑な微生物の相乗効果
- 嫌気性消化には、多様な微生物群集が相乗的に作用し、好気性処理では完全には処理できない、分解が難しい有機物の分解が可能になります。{0}}-
嫌気性治療のデメリット
1. 微生物の増殖が遅く、起動時間が長い
- 嫌気性微生物はゆっくりと増殖するため、より長い始動時間と油圧保持時間 (HRT)有酸素システムよりも。
2. 排水にはさらなる処理が必要
- 嫌気性排水が頻繁に発生する排出基準を満たしていないそしてそうでなければなりません好気性処理で磨き上げた.
3. 低-C/N廃水にはアルカリ度の補充が必要
- 低{0}}濃度または低-C/N の廃水はアルカリ性を欠いている可能性があるため、外部アルカリ添加.
4. 低濃度廃水には加熱が必要-
- メタン生成が最適な温度を維持するには不十分な場合(30～38度)、外部加熱必要です。
5. メタンによる爆発の危険性
- バイオガス (CH₄ + CO₂ + H₂S) は可燃性および爆発性、必要な防爆反応炉の設計-.
6. 有毒化合物に対する過敏症
- 塩素化脂肪族およびその他の毒素メタン生成菌を抑制する好気性従属栄養植物よりも深刻です。不適切な操作はシステムを不安定にする可能性があります。
7. 厳密な温度管理が必要
- 低温効率を大幅に低下させる、運用管理はより複雑な有酸素システムよりも。
8. H₂S 臭と腐食の問題
- 廃水中の硫酸塩 (SO₄²⁻) が生成しますH₂S、原因となる臭いそしてパイプ、エンジン、ボイラーの腐食.
- 硫酸塩の還元も有機物を消費し、メタン収量の削減。
9. 硝化しない
- 嫌気性システムアンモニアを硝化できない;最適な微生物の活動には必要なものがありますNH₃-N レベル 40～70 mg/L.