שלושת הסוגים הללו של כורים אנאירוביים מייצגים למעשה את האבולוציה של טכנולוגיית טיפול ביולוגי אנאירובי מבסיס למשולב מאוד. אנחנו יכולים לחשוב עליהם כעל המודלים ה"בסיסיים", ה"משופרים" ו"העל".
הסבר מפורט על המבנה הפנימי ועקרונות העבודה
1. UASB (מודל בסיסי:-תגובה חד-שלבית)
* מבנה פנימי: המבנה הפשוט ביותר, הוא יכול להיחשב למיכל תגובה-שכבתי יחיד. שפכים נכנסים מהקרקעית וזורמים כלפי מעלה דרך מצע הבוצה. מפריד אחד-שכבתי תלת-פאזי ממוקם בחלק העליון, האחראי על הפרדת ביו-גז, בוצה ומים.
* עקרון עבודה: אין לו מערכת זרימה מאולצת; הוא מסתמך לחלוטין על ערבוב טבעי של זרימת ההשפעה והביוגז שנוצר. בוצה יוצרת "מיטת בוצה" בתחתית הכור, אשר מתפרקת כאשר שפכים עוברים דרכה.
* מאפיינים: מבנה פשוט, עלות נמוכה, אין צורך בכוח חיצוני, אך אפקט הערבוב הוא בדרך כלל ממוצע, נוטה לאזורים מתים, ובעל עמידות זעזועים חלשה יחסית.
2. EGSB (גרסה משופרת: מיטה מורחבת בקצב-גבוה-זרימה-)
* מבנה פנימי: בהתבסס על UASB, המיכל עשוי גבוה ורזה יותר (יחס גובה-ל-קוטר גבוה). המאפיין המבני המשמעותי ביותר שלו הוא הכללת מערכת סחרור חיצונית (משאבה חוזרת), השואבת את השפכים המטופלים בחזרה לכניסה.
* עקרון עבודה: משאבת הסחרור החיצונית מגבירה בכוח את מהירות הזרימה כלפי מעלה של המים (מגיעה ל-3-10 מ"ש), ומכניסה את כל מצע הבוצה למצב "מורחב" או אפילו "נוזל". ערבול אינטנסיבי זה מבטל אזורים מתים, ומבטיח מגע יסודי בין שפכים לבוצה.
* מאפיינים: יעילות העברת מסה גבוהה במיוחד ועמידות חזקה בפני זעזועים, אך בשל הצורך במשאבת סחרור חיצונית, צריכת האנרגיה התפעולית שלה היא הגבוהה מבין השלושה.
3. IC (גרסת-על: מחזור פנימי כפול-שכבתי)
* מבנה פנימי: בעצם שני כורי UASB מוערמים אנכית, הכוללים מפריד דו--תלת-שלבי-. מבנה הליבה שלו מורכב ממעלה הביוגז הפנימי (צינור זרימה למעלה) וצינור החזרת בוצה (צינור זרימה למטה).
* עקרון עבודה: הכמות הגדולה של ביו-גז שנוצרת בתא התגובה הראשון התחתון פועלת כמו משאבת מעלית אוויר, ומושכת את תערובת המים-הבוצה לראש דרך צינור העלייה. לאחר הסרת הגז בחלק העליון, תערובת המים-הבוצה נופלת אוטומטית חזרה לתחתית דרך צינור ההחזרה, ויוצרת מערכת זרימה פנימית חזקה שאינה דורשת חשמל חיצוני. תא התגובה השני העליון לאחר מכן "מעבד בסדר-" את מי השפכים.
* מאפיינים: כושר עיבוד גבוה במיוחד, טביעת רגל מינימלית (בשל גובהה), עמידות חזקה ביותר לזעזועים (המחזור הפנימי מדללת אוטומטית את השפע), וללא צורך במשאבת זרימה חיצונית, וכתוצאה מכך צריכת אנרגיה תפעולית נמוכה.
תנאי יישום והמלצות בחירה
1. תנאי יישום של UASB
* תרחישים ישימים: מתאים לשפכים אורגניים בריכוז נמוך עד בינוני עם איכות וכמות מים יציבים יחסית (כגון עיבוד מזון ושפכי בית מטבחיים).
* תקציב ואתר: מתאים לפרויקטים עם תקציב מוגבל ודרישות פחות מחמירות לשטח הרצפה.
* מגבלות: לא מתאים לטיפול בשפכים בטמפרטורה-נמוכה, בריכוז-נמוך או בשפכים המכילים חומרים רעילים בשל יכולות הערבוב המוגבלות שלהם ועמידות בפני זעזועים.
2. תנאי יישום של EGSB
* תרחישים ישימים: מתאים במיוחד לשפכים אורגניים סוררים בריכוז- נמוך, או לטיפול בשפכים בסביבות-בטמפרטורה נמוכה.
* איכות מים מיוחדת: בשל מצב ההתפשטות-הגבוה שלו, יש לו גם יכולת הסתגלות טובה לשפכים המכילים מוצקים מרחפים (SS).
* מגבלות: אם הפרויקט רגיש מאוד לעלויות החשמל התפעוליות, צריכת האנרגיה הגבוהה של EGSB (משאבת סחרור חיצונית) היא עלות שיש לקחת בחשבון.
3. תנאי יישום של IC
* תרחישים ישימים: תוכנן במיוחד עבור שפכים תעשייתיים-בריכוז גבוה במיוחד-(כגון נייר, אלכוהול, חומצת לימון ושפכי תרופות, כאשר COD מגיע לעשרות או אפילו מאות אלפים).
* אילוצי אתר: אם שטח המפעל שלך מוגבל מאוד, כור ה-IC הוא הבחירה הראשונה מכיוון שיעילות הטיפול שלו היא פי 3-5 מזו של UASB באותו נפח.
* תנודות באיכות המים: כאשר יש תנודות גדולות באיכות המים המשפיעה או בעומסי הלם, פונקציית דילול המחזור הפנימי האוטומטי של IC יכולה לייצב את המערכת ביעילות.
לסיכום:
* למי שמתעדף עלות-יעילות ותנאי מים פשוטים יותר, בחר UASB;
* עבור מים עם ריכוזים נמוכים, חומרים קשים-לפירוק- או טמפרטורות נמוכות, בחר EGSB;
* לריכוזים גבוהים במיוחד, מקום מוגבל מאוד ושאיפה ליעילות מקסימלית, בחרו ב-IC.