פונקציות של מעכלים אנאירוביים בטיפול בשפכים

מעכלים אנאירוביים (כינוי כללי לכורים אנאירוביים כגון UASB, IC ו-EGSB) מסתמכים על מיקרואורגניזמים אנאירוביים (מתנוגנים וחומרי חומצה) כדי לפרק חומר אורגני בשפכים בסביבה נטולת חמצן. זהו תהליך ליבה לטיפול בשפכים-בריכוז גבוה.

1. ריכוז גבוה של COD-, הפחתת מזהמים משמעותית: שפכים אורגניים בריכוז גבוה- ממשחטות, מפעלי עיבוד מזון, מבשלות בירה, חוות בעלי חיים ומפעלי קייטרינג יש לרוב COD השפעה של עשרות אלפי מ"ג/ליטר. מולקולות אורגניות גדולות עוברות תגובה אנאירובית בשלושה-שלבים:

1) הידרוליזה והחמצה: מולקולות אורגניות גדולות מתפרקות לחומצות אורגניות קטנות יותר;

2) ייצור מימן וחומצה אצטית;

3) מתנוגנזה: חומצה אצטית הופכת למתאן (ביוגז). בתעשיות צביעה, דפוס ותעשיות כימיות, השלב האנאירובי יכול להסיר 60%-85% מה-COD ממי שפכים בריכוז גבוה-, להפחית משמעותית את העומס הביוכימי האירובי שלאחר מכן ולחסוך באנרגיית האוורור.

2. הסרת סולפט וקצת חנקן אמוניה (כמות קטנה)

סולפט במי שפכים מופחת למימן גופרתי על ידי חיידקים המפחיתים -סולפט; חנקן אורגני עובר אמוניפיקציה, וממיר אותו לחנקן אמוניה. תהליכים אנאירוביים אינם יכולים להסיר חנקן, ולכן החנקן הכולל נותר ללא שינוי במהותו, אך רמות החנקן באמוניה יגדלו, מה שיצריך תהליכי ניטריפיקציה ודניטריפיקציה הבאים.

3. הפחתת בוצה והשבת משאבי ביוגז
התהליך האנאירובי מייצר פחות בוצה משמעותית מהתהליך האירובי; הוא מייצר ביו-גז (50%-70% תכולת מתאן), אותו ניתן לשרוף לייצור חשמל וחימום, להשגת שחזור אנרגיה.

4. שיפור הפירוק הביולוגי של שפכים
חלק מהחומרים האורגניים המקרו-מולקולריים הסוררים עוברים הידרוליזה והחמצה, וכתוצאה מכך ניתוק שרשרת ויחס B/C משופר, מה שמוביל לתוצאות טיפול טובות יותר במיכלים האירוביים הבאים.

זרימת שפכים: מיכל שוויון ← מעכל אנאירובי ← מיכל אנוקסי ← מיכל אירובי ← מיכל שיקוע משני

1. המעכל האנאירובי מסיר את רוב המזהמים האורגניים בקצה הקדמי, ומפחית את העומס;

2. המיכל האירובי מסיר לעומק שאריות COD ובו זמנית מסיר חנקן אמוניה באמצעות ניטריפיקציה;

3. השלב האנאירובי אינו יכול להשלים סילוק חנקן מוחלט; הסרת חנקן כוללת מסתמכת על דניטריפיקציה אנוקסית לאחר מכן.

1. שליטה קפדנית על חמצן מומס (DO); המיכל חייב להיות נקי מחמצן, שכן זה יעכב חיידקים מתנוגניים;

2. לשלוט ב-pH המשפיע ל-6.5-7.8; החמצה מוגזמת תגרום לעלייה ב-VFA בשפכים ולקריסת מערכת;

3. טמפרטורה מתאימה: סביב 35 מעלות (מזוטרופי); טמפרטורות נמוכות יפחיתו משמעותית את יעילות הטיפול;

4. השפעת לא אמורה להכיל כמויות גדולות של סולפידים, מתכות כבדות או מעכבים רעילים, שכן אלו יפגעו בחיידקים.

מעכלים אנאירוביים הם בעצם "יחידות טיפול ראשוניות" לשפכים, שתוכננו במיוחד לעיבוד ריכוזים גבוהים של מזהמים אורגניים, לייצר ביוגז ולהפחית את הלחץ על מכלים אירוביים במורד הזרם; עם זאת, אין להם את היכולת להסיר כלל חנקן או זרחן ואינם יכולים לשמש כקצה{0}}עצמאי של-טיפול בצנרת.