Экологические проблемы региона и пути их разрешения
жүктеу/скачать 10,49 Mb. Pdf көрінісі
|
Сборник Экологические проблемы региона 2018
| Май
2018 г. 253 II . ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Для очистки сточных вод животноводческих комплексов целесообразно рассмотреть применение анаэробной очистки как самостоятельного метода или первой ступени биологической очистки. Для этого необходимо изучить её особенности, современные сооружения и рекомендовать оптимальную конструкцию. III . ТЕОРИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ Анаэробную очистку используют для удаления загрязнений из сточных вод, в качестве первой ступени очистки сточных вод с высокой концентрацией органических загрязнений (БПКполн >4 – 5г/л), а также для переработки активного ила, других осадков и твердых отхо- дов. Многие твердые отходы содержат целлюлозу, легче поддающуюся анаэробному разло- жению с образованием биогаза, чем аэробному окислению. Входе метаногенерации (метаногенеза) – анаэробного процесса с образованием метана – органические загрязнения конвертируются в биогаз, содержащий в основном CH 4 и CO 2 . Его можно использовать в качестве топлива. Количество выделяемого биогаза достаточно не только для компенсации энергетических затрат на анаэробное разложение, но и для использова- ния сторонними потребителями – в котельных или нагревателях для получения пара и горячей воды, в стационарных газогенераторах для получения электроэнергии с рекуперацией тепла, в технологических процессах термосушки и сжигания осадков и др. Биогаз может быть транс- формирован в электрическую энергию с к.п.д. 33%, в тепловую – с к.п.д. 50%. После удаления CO 2 и H 2 S его можно использовать в двигателях внутреннего сгорания или в дизельных двигате- лях. В средней полосе России биогаз, выделяемый метантенком при переработке навоза одной коровы, способен обогреть дом семьи из 4 человек и стойло коровы [3]. В Китае и Индии для утилизации отходов домашнего хозяйства эксплуатируется не- сколько миллионов биогазовых установок относительно несложной конструкции объемом 8– 10м 3 каждая, несколько десятков тыс. установок с реакторами большого объема и несколько десятков млн печей и водонагревателей на биогазе. В развитых странах построено множе- ство крупных биогазовых установок для очистки стоков промышленных предприятий, пере- работки отходов ферм, городского твердого мусора. Промышленное применение систем анаэробного разложения неуклонно расширяется в связи с возрастанием требований к энергоэкономичности процессов, особенно при очистке сильно загрязненных стоков, с возможностью получения альтернативного топлива – биогаза, непригодностью других способов очистки некоторых сточных вод и появлением высокоэф- фективных анаэробных реакторов нового поколения. В технологии очистки городских сточных вод анаэробное окисление применяют в ос- новном к концентрированным субстратам. На станции биологической очистки к их числу относятся сырой осадок, образующийся при предварительном (перед биологической очист- кой) отстаивании сточной воды, и избыточный активный ил, или биопленка. Осадок и актив- ный ил относятся к группе гигрофильных органических субстратов, легко загнивающих и потому подлежащих обработке [4]. Основными органическими компонентами осадка и ила являются белки, жиры и угле- воды, в сумме составляющие 75…85% беззольного (органического) вещества. Количествен- ные соотношения веществ указанных классов в осадке и иле заметно различаются. В актив- |