Байланысты: 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-
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНА
И ПУТИ ИХ РАЗРЕШЕНИЯ