UASB (Up{0}}anaerobni sloj mulja) je vrsta anaerobnog reaktora koji je izumio profesor Lettinga iz Holandije 1970-ih. To je jedan od najčešće korištenih efikasnih anaerobnih reaktora trenutno. Široko se koristi za tretman organskih otpadnih voda srednje i visoke koncentracije, kao što su alkohol, pivo, klaonice i kućna kanalizacija.
Otpadna voda ravnomjerno ulazi u reaktor sa dna i teče prema gore kroz sloj mulja koji sadrži granulirani ili flokulantni mulj. U anaerobnim uvjetima, mikroorganizmi razgrađuju organsku tvar i proizvode biogas koji se uglavnom sastoji od metana i ugljičnog dioksida. Mjehurići plina prianjaju na čestice mulja i formiraju "gas-tečnost-čvrsti" mješoviti tok koji se diže do vrha.
Pregled osnovnih principa
U UASB reaktoru, otpadna voda se uvodi u dno reaktora što je ravnomjernije moguće, a otpadna voda teče prema gore kroz sloj mulja koji sadrži granulirani ili flokulantni mulj. Anaerobne reakcije nastaju kada otpadna voda i čestice mulja dođu u kontakt. Metan i ugljični dioksid koji nastaju u anaerobnim uvjetima uzrokuju unutrašnju cirkulaciju, što pogoduje stvaranju i održavanju zrnastog mulja.
Proizvodnja i separacija gasa
Neki od plinova formiranih u sloju mulja prianjaju na čestice mulja i dižu se do vrha reaktora. Mulj koji se diže na površinu udari u dno trofaznog separatora za emisiju gasova, uzrokujući desorbiranje pričvršćenih mjehurića plina. Nakon otpuštanja gasa, čestice mulja će se taložiti na površini sloja mulja, dok se gas sakuplja u komori za sakupljanje gasa trofaznog separatora.
Funkcija trofaznog separatora
Trofazni separator je najvažnija oprema u UASB reaktoru, postavljena na vrhu reaktora i dijeli reaktor na donju reakcijsku zonu i gornju zonu sedimentacije. Njegova glavna svrha je efikasno odvajanje proizvedenog biogasa iz ležišta mulja. Posebno u uslovima visokog-opterećenja, reflektorska ploča je postavljena ispod komore za sakupljanje gasa kako bi se spriječilo izlazak biogasa kroz praznine između komora za sakupljanje plina u komoru za sedimentaciju. Pregrade također pomažu u smanjenju turbulencije tekućine uzrokovane velikom brzinom proizvodnje plina u komori reaktora.
Cirkulacija i reakcija mulja
Fluke mulja akumulirane na trofaznom separatoru će u određenoj mjeri premašiti silu trenja koja ih drži na kosom zidu i kliziti nazad u zonu reakcije. Ovaj deo mulja će reagovati sa nadolazećom organskom materijom. Princip USAB sistema je da formira flokule mulja sa dobrim performansama sedimentacije i kombinuje ih sa sistemom za sedimentaciju mulja postavljenim u reaktoru za odvajanje gasa, tečnosti i čvrste materije, formirajući i održavajući mulj sa dobrim performansama sedimentacije (granularni ili flokulantni mulj), što je osnovna tačka za dobar rad USAB sistema.
Tablica parametara UASB anaerobnog reaktora
|
Parameters |
Preporučeni domet |
Objašnjenje/Uticaj |
|
Temperatura |
35–38 stepeni; |
Utječe na aktivnost mikroba |
|
pH vrijednost |
6,8–7,8 (idealno 7,0–7,2) |
Prenizak vodi do zakiseljavanja; previsok inhibira metanogene bakterije |
|
Stopa organskog punjenja (OLR) |
5–20 kgCOD/(m³·d), do 30–50 |
Visoko razgradiva otpadna voda može koristiti veću vrijednost |
|
Vrijeme zadržavanja hidraulike (HRT) |
Od nekoliko sati do nekoliko dana (ovisno o kvaliteti vode) |
Otpadne vode-visoke koncentracije zahtijevaju duži HRT |
|
Upflow Velocity |
0.5–10 m/h |
Kontroliše nakupljanje mulja i efekat mešanja |
|
Koncentracija mulja (VSS) |
10–30 g/L |
Visoka koncentracija pogoduje održavanju zrnastog mulja |
|
Alkalnost |
1000–5000 mg/L |
Puferira pH i sprječava nakupljanje kiseline |
|
Stopa uklanjanja COD-a |
70%–90% |
Zavisi od koncentracije utjecaja i radnih uvjeta |
|
Obim proizvodnje gasa |
~0,35 m³/kgCOD |
Anaerobni gas sadrži 60-80% metana |
Scenariji primjene UASB anaerobnih reaktora
Industrija hrane i pića
Za otpadnu vodu visokog COD-a koju stvaraju postrojenja za proizvodnju alkohola, pivare, fabrike limunske kiseline i postrojenja za preradu sokova, UASB može efikasno ukloniti organsku materiju i povratiti energiju metana.
Farmaceutska industrija
Za teško{0}}-razgradnju organskih otpadnih voda proizvedenih tokom proizvodnje antibiotika, penicilina, vitamina itd., uspješno se primjenjuje u velikim projektima farmaceutskih preduzeća.
Industrija papira i škroba
Za otpadne vode sa visokim sadržajem suspendovanih materija i organskim opterećenjem, ima odličnu otpornost na udarce i efikasnost tretmana.
Otpadne vode od stoke i klaonica
Primjenjivo za otpadne vode stoke i peradi i tretman otpadnih voda iz klaonica, što može značajno smanjiti COD i sadržaj amonijačnog dušika.
Obrada kućne kanalizacije
Posebno pogodan za gradsku ili seosku kućnu kanalizaciju niske do srednje koncentracije, sa očiglednim prednostima u uštedi energije i smanjenju mulja.
Medicinske i hemijske otpadne vode
Koriste se za tretman medicinskih otpadnih voda koje sadrže organske zagađivače i neke hemijske otpadne vode, u kombinaciji sa naknadnim aerobnim procesom, mogu postići standardno ispuštanje.
Karakteristike UASB anaerobnog reaktora
Sloj mulja u UASB anaerobnom reaktoru ima veliku biomasu, sa koncentracijom do 20-30 g/L. Volumetrijska stopa opterećenja je relativno visoka. U uslovima mezofilne fermentacije, obično je oko 10 kg CODcr/(m³·d). Hidraulično vrijeme zadržavanja otpadne vode u reaktoru je kratko, što može efikasno ukloniti organsku materiju iz industrijskih otpadnih voda. Stopa uklanjanja COD može doseći preko 90%.
UASB anaerobni reaktor ne zahtijeva taložnik ili uređaj za vraćanje mulja. Nije potrebno punilo, niti je potreban nikakav mehanički uređaj za miješanje u zoni reakcije. Ovo štedi ulaganje u opremu i radnu potrošnju energije. Štaviše, proizvodnja mulja je niska, što smanjuje troškove obrade mulja.
Može se prilagoditi velikim fluktuacijama u kvaliteti i količini industrijskih otpadnih voda i ima jaku toleranciju na značajne fluktuacije u koncentraciji KPK. Može raditi stabilno do određene mjere.
Može pretvoriti organsku materiju iz otpadnih voda u biogas. Biogas ima visoku upotrebnu vrijednost i može se koristiti kao gorivo za proizvodnju električne energije, grijanje itd., čime se postiže recikliranje i korištenje energije.
UASB anaerobni reaktor integriše biološku reakciju i odvajanje sedimentacije. Općenito, potreban je i uređaj za miješanje. Uzlazni tok i uzlazni tok koji stvara biogas igraju ulogu miješanja. Struktura je jednostavna, a rukovanje i održavanje praktični.
Popularni tagovi: uasb anaerobni reaktor uvod, Kina uasb anaerobni reaktor uvod proizvođači, dobavljači, tvornica
