Анаэробная очистка сточных вод, получение биогаза

К преимуществам анаэробного способа очистки можно отнести попутное образование биогаза, который может служить источником тепловой, механической и электрической энергии

Существует множество методов очистки сточных вод, использующих естественные природные процессы и принудительные физико-химические искусственные реакции. Анаэробная очистка относится к биологическому методу, в котором процесс протекает без доступа кислорода.

Все способы очистки и применяемые в них технологии можно разделить на следующие группы:

- Механическая очистка. Может включать процеживание, отстаивание, гидроциклонирование, фильтрация и прочее;

- Химическая очистка. Использует реакции окисления, восстановления, нейтрализации и другие;

- Физико-химическая очистка. К ней можно отнести коагуляцию, флокуляцию, флотацию и электрофлотацию, ионный обмен, сорбцию, экстракцию, эвапорацию, дегазацию, криогенную обработку, микрофильтрацию, ультра и нанофильтрацию, обратный осмос, электрофорез, электролиз и так далее;

- Биохимическая очистка. Использует поля фильтрации, биологические пруды, аэротенки и метантенки, биофильтры и окислительные каналы.

В настоящее время, чтобы достичь необходимого уровня чистоты жидкости, для устранения различных органических образований, практически вся сточная вода, идущая от источников загрязнения, перед сбросом в водоемы проходит стадию биологической очистки.

Биологическая очистка сточных вод осуществляется с помощью жизнедеятельности микроорганизмов, минерализующих растворенные органические соединения. Очистные сооружения, использующие биологический метод, можно разделить на два типа. Первый тип сооружений использует аэробные условия работы (с доступом кислорода), к ним относятся аэротенки и биофильтры. Ко второму типу относятся сооружения, работающие в анаэробных условиях (без доступа кислорода), к ним относятся септики, двухъярусные отстойники, осветлители-перегниватели, метантенки.

К преимуществам анаэробного способа очистки можно отнести попутное образование биогаза, который может служить источником тепловой, механической и электрической энергии. Биогаз относится к биотопливу, его можно использовать для производства заменителя бензина, дизельного топлива, сухого льда, пластмасс, четыреххлористого углерода.

В анаэробных системах разложение органических соединений происходит без доступа кислорода, а значит без окисления. Органические соединения благодаря метановому брожению превращаются в биогаз. Биогаз содержит примерно 60-80% метана и около 20% оксида углерода и прочих газов. В случае сжигания метан разлагается на безвредные компоненты.

Химическая формула сжигания метана:

CH₄ + 2O₂ = CO₂↑ + 2H₂O

Биологические включения в процессе очистки превращается в биогаз не полностью. 5-15% от общего количества загрязнений образует биомассу – избыточный активный ил.

При особо жестких требованиях к качеству очищенных сточных вод, особенно при сбросе их в поверхностные водоемы, возможно сочетание анаэробной и аэробной очистки.