혐기성 생물학적 처리

소개

혐기성 생물학적 처리는 산소가 없는 상태에서 유기 오염물질을 분해하는 폐수 처리 공정입니다. 이는 복잡한 유기 화합물을 주로 메탄(CH₄)과 이산화탄소(CO2)와 같은 단순한 물질로 변환하기 위해 혐기성 미생물에 의존합니다. 이 방법은 에너지 효율이 높고 슬러지 발생량이 적기 때문에 고강도 산업폐수 및 슬러지 안정화에 널리 사용됩니다.

유산소 치료에 비해 무산소 치료의 장점

1. 더 높은 유기 적재 용량

• 산업폐수의 혐기성 처리를 위한 일반적인 슬러지 로딩(F/M)은 다음과 같습니다.0.5~1.0kg BOD₅/(kg MLVSS·d), 호기성 프로세스의 두 배 이상 (0.1~0.5kg BOD₅/(kg MLVSS·d)).
• 산소 전달 제한이 없기 때문에MLVSS(혼합주 휘발성 부유물질)혐기성 시스템에서는 도달할 수 있습니다.5~10회에어로빅 시스템의 것.
• 혐기성 처리를 위한 유기 체적 부하율은 다음과 같습니다.5~10kg BOD₅/(m³·d), 단지에 비해0.5~1.0kg BOD₅/(m³·d)유산소 치료용-a10배의 차이.

2. 슬러지 생산량 감소 및 슬러지 품질 향상

• 혐기성 처리는 단지 생성합니다5%–20%호기성 과정에서 생성된 바이오매스.
• 호기성 방법으로 생산제거된 COD 1kg당 슬러지 0.25~0.6kg, 혐기성 방법은0.02~0.18kg, 탈수성이 더 좋습니다.
• 혐기성 소화도기생충 알을 죽인다슬러지의 위생적, 화학적 안정성을 향상시켜 슬러지 처리 비용을 절감합니다.

3. 낮은 영양소 요구량 및 운영 유연성

• 혐기성 미생물에는 다음이 필요합니다.5%~20%에 불과호기성 공정에 필요한 영양분(N, P)을 함유하여 영양분이 부족한-폐수에 적합합니다.
• 혐기성 미생물은 다음 기간 동안 활성을 유지합니다.몇 달 또는 몇 년큰 감소 없이 종료 후 빠르게 다시 시작할 수 있으므로간헐적인 작동(계절 폐수에 이상적).

4. 에너지 절약 및 메탄 생산

• 에어로빅 치료는0.5~1.0kWh폭기를 위해 제거된 COD 1kg당 전기량, 혐기성 시스템통기 비용 제거.
• 혐기성 소화메탄을 생산한다, o를 산출하다제거된 COD kg당 12,000kJ의 에너지.
• 거품 문제가 없습니다(폐수를 함유한 계면활성제-의 호기성 처리와 다름).

5. 대기 오염 감소 및 분해 능력 확대

• 에어로빅 통기 가능유기 화합물을 휘발시킨다, 대기 오염을 일으키는 반면 혐기성 시스템은 이 문제를 방지합니다.
• 혐기성 미생물은특정 난분해성 화합물을 분해합니다.(예: 염소화탄화수소) 호기성 박테리아는 할 수 없습니다.

6. 향상된 분해를 위한 복합 미생물 시너지 효과

• 혐기성 소화에는 다양한 미생물 군집이 시너지 효과를 발휘하여 호기성 처리로는 완전히 처리할 수 없는 -분해하기 어려운-유기물을 분해할 수 있는 과정이 포함됩니다.

혐기성 치료의 단점

1. 느린 미생물 성장 및 긴 가동 시간

• 혐기성 미생물은 천천히 성장하므로더 긴 시동 기간 및 유압 유지 시간(HRT)에어로빅 시스템보다

2. 폐수는 추가 처리가 필요합니다

• 종종 혐기성 유출물배출 기준을 충족하지 않습니다그리고 있어야 한다에어로빅 처리로 광택.

3. 저-C/N 폐수에 대한 알칼리도 보충 필요

• 낮은-농도 또는 낮은-C/N 폐수에는 알칼리성이 부족할 수 있습니다.외부 알칼리도 첨가.

4. 저-폐수 강도에 필요한 난방

• 최적의 온도를 유지하기에는 메탄 생산량이 부족한 경우(30~38도), 외부가열필요합니다.

5. 메탄으로 인한 폭발 위험

• 바이오가스(CH₄ + CO2 + H2S)는가연성 및 폭발성, 요구방폭-반응로 설계.

6. 독성 화합물에 대한 민감성

• 염소화 지방족 및 기타 독소메탄생성을 억제한다호기성 종속영양생물보다 더 심각함; 부적절한 작동으로 인해 시스템이 불안정해질 수 있습니다.

7. 엄격한 온도 조절이 필요하다

• 저온효율성이 크게 감소, 운영 관리는더 복잡한에어로빅 시스템보다

8. H2S 냄새 및 부식 문제

• 폐수 내 황산염(SO₄²⁻)은H₂S, 원인냄새그리고파이프, 엔진, 보일러의 부식.
• 황산염 감소도유기물을 소모하고,메탄 생산량을 줄입니다.

9. 질산화 없음

• 혐기성 시스템암모니아를 질화할 수 없다; 최적의 미생물 활동이 필요합니다NH₃-N 수준 40~70mg/L.