Метатенки и аэробные стабилизаторы

Метантенки - сооружения, предназначенные для стабилизации осадков, отделяемых в процессах очистки сточных вод. Одновременно обеспечивается обеззараживание осадков. Биохимический процесс стабилизации осуществляется в анаэробных условиях и представляет собой разложение органического вещества осадков в результате жизнедеятельности сложного комплекса микроорганизмов до конечных продуктов, в основном метана и диоксида углерода.

В отличие от активного ила, биоценоз метантенка представлен только бактериями.

Согласно современным представлениям анаэробное метановое сбраживание включает четыре взаимосвязанные стадии, осуществляемые

разными группами бактерий:

Рис. 1. Схема анаэробного метанового сбраживания осадков:

1 - ферментативные кислотогены; 2 - ацетогены, образующие Н₂;

3 - ацетогены, использующие Н₂; 4 - метаногены, восстанавливающие С0₂;

5-метаногены, использующие ацетат;

I - гидролиз; II - кислотогенез; III - ацетогенез; IV-метаногенез.

Рис. 2. Метантенк:

1 - подача осадка;

2 - паровой инжектор;

3 - выпуск сброженного осадка;

4 - опорожнение метантенка;

5 - теплоизоляция;

6 - система сбора и отвода газа;

7 - циркуляционная труба;

8 - уровень осадка.

Метантенки представляют собой герметичные вертикальные резервуары с коническим или плоским днищем, выполненные из железобетона или стали.

В настоящее время разработаны типовые проекты метантенков полезным объемом 500-4000 м и диаметром 10-20 м. Для крупных очистных станций разработаны индивидуальные проекты метантенков с полезным объемом 6000-8000 м3.

Аэробные стабилизаторы - процесс окисления эндогенных и экзогенных органических субстратов в аэробных условиях.

В отличие от анаэробного сбраживания аэробная стабилизация протекает в одну стадию:

С₅H₇NO₂+5O₂ -> 5С0₂+2H₂0 + NH₃ c последующим окислением NH₃ до N0₂.

Аэробной стабилизации может подвергаться неуплотненный и уплотненный избыточный активный ил и его смесь с осадком первичных отстойников.

Процесс аэробной стабилизации может осуществляться по нескольким схемам:

Рис. 15.19. Схемы аэробной стабилизации осадка:

1 - подача сточной воды;

2 - решетка и песколовка;

3 - первичный отстойник;

4 - аэротенк; 5 - вторичный отстойник; 6 - очищенные сточные воды; 7 - избыточный активный ил; 8 - уплотнитель; 9 - иловая вода; 10 - стабилизатор;

11 - осадок из первичного отстойника; 12 - стабилизированный осадок;

13 - циркуляция уплотненного осадка; 14 – метантенк.

Аэробная стабилизация осадков обеспечивает получение биологически стабильных продуктов, хорошие показатели влагоотдачи, простоту эксплуатации и низкие строительные стоимости сооружений. Однако значительные энергетические затраты на аэрацию ограничивают целесообразность использования этого процесса на очистных сооружениях производительностью более 50-100 тыс. м3/сут.