UASB (Upflow anaerrobic sludge blanket) 혐기성 원자로의 공급 업체로서, 나는 다양한 유형의 폐수가 제시하는 다양한 도전과 기회를 직접 목격했습니다. 관심있는 특정 영역 중 하나는 UASB 반응기에 대한 낮은 강도 폐수의 영향입니다. 이 블로그에서는 긍정적이고 부정적인 효과를 탐색하고 그러한 폐수를 다룰 때 UASB 반응기의 성능을 최적화 할 수있는 방법에 대해 논의 할 것입니다.
낮은 강도 폐수 이해
낮은 강도 폐수는 일반적으로 유기물의 농도가 상대적으로 낮습니다. 화학 산소 수요 (COD)는 일반적으로 200-1000mg/L 범위이며, 이는 식품 가공 또는 화학 산업과 같은 높은 강도 폐수에 비해 상당히 낮습니다. 낮은 강도 폐수의 일반적인 공급원에는 국내 하수, 일부 가벼운 산업 폐수 및 특정 유형의 농업 유출이 포함됩니다.
UASB 반응기에 대한 낮은 강도 폐수의 긍정적 인 영향
유기 로딩 속도 감소
낮은 강도 폐수의 주요 장점 중 하나는 UASB 반응기에 부과하는 낮은 유기 로딩 속도 (OLR)입니다. OLR은 하루에 단위 부피당 원자로에 공급 된 유기물의 양으로 정의됩니다. 강도 폐수가 낮 으면 OLR이 상대적으로 낮으므로 반응기가 한 번에 큰 유기물 유입을 처리 할 필요가 없습니다. 혐기성 미생물이 유기 화합물을 분해하기에 충분한 시간이 있기 때문에 이는 반응기의보다 안정적인 작동을 야기 할 수있다. 낮은 OLR은 또한 산성화의 위험을 감소 시키는데, 이는 유기물 입력 속도가 미생물의 능력을 메탄과 이산화탄소로 전환시키는 능력을 초과 할 때 발생할 수 있습니다.
미생물 활성의 덜 억제
높은 강도 폐기물에는 종종 중금속, 항생제 또는 특정 유기 화합물과 같은 고농도의 독성 물질 또는 억제제가 포함됩니다. 이러한 물질은 UASB 반응기에서 혐기성 미생물의 성장과 활성을 억제 할 수 있습니다. 대조적으로, 낮은 강도 폐기물은 일반적으로 이러한 수준의 이러한 수준의 이러한 억제제를 가지므로, 반응기의 미생물 군집이보다 효율적으로 기능 할 수있게한다. 이로 인해 메탄 생산이 향상되고 처리 효율이 높아질 수 있습니다.
에너지 회복 가능성
강도 폐수의 유기 함량은 낮지 만 혐기성 소화를 통해 메탄으로 전환하기에 충분한 에너지가 여전히 포함되어 있습니다. 메탄은 가열, 전기 생성 또는 차량 연료로 재생 가능한 에너지 원으로 사용될 수있는 귀중한 바이오 가스입니다. UASB 반응기의 적절한 최적화를 통해 낮은 강도 폐수조차도 에너지 회복에 기여할 수 있으며, 이는 환경 친화적 일뿐 만 아니라 경제적으로 유익합니다.
UASB 반응기에 대한 낮은 강도 폐수의 부정적인 영향
느린 시작 - UP 및 낮은 메탄 수율
강도 폐수가 낮은 주요 과제 중 하나는 UASB 반응기의 느린 시작입니다. 혐기성 미생물은 성장하고 번식하기 위해 일정량의 유기물이 필요합니다. 강도 폐수가 낮 으면 미생물 커뮤니티의 초기 성장이 느려져 시작이 길어질 수 있습니다. 또한, 저농도의 유기 물질은 처리 된 폐수의 단위 부피당 메탄 수율이 상대적으로 낮다는 것을 의미합니다. 이를 통해 에너지 회수 과정이 높은 강도 폐수 처리에 비해 효율적이고 경제적으로 실행 가능하지 않습니다.
적절한 바이오 매스를 유지하는 데 어려움이 있습니다
UASB 반응기에서, 바이오 매스 (혐기성 미생물)는 처리 과정에서 중요한 역할을한다. 낮은 강도 폐수는 바이오 매스가 활동과 성장을 유지하기에 충분한 영양소와 에너지를 제공하지 않을 수 있습니다. 결과적으로, 반응기의 바이오 매스 농도는 시간이 지남에 따라 감소하여 치료 효율이 감소 할 수있다. 적절한 바이오 매스 농도를 유지하려면 추가 영양소 또는 더 높은 강도 폐수를 첨가해야 할 수 있으므로 운영 비용을 증가시킬 수 있습니다.
세척 가능성 - 바이오 매스 밖
UASB 반응기의 상향 변동 속도는 반응기의 성능에 영향을 미치는 중요한 매개 변수입니다. 낮은 강도 폐수 처리에서는 폐수와 바이오 매스 사이의 우수한 혼합 및 접촉을 보장하기 위해 상대적으로 높은 상향 유량 속도가 필요할 수 있습니다. 그러나, 업 플로우 속도가 너무 높으면 바이오 매스를 반응기에서 세척하여 치료 용량의 손실을 초래할 수 있습니다.
낮은 강도 폐수에 대한 UASB 반응기를 최적화하기위한 전략
사전 - 치료
낮은 강도 폐수의 사전 처리는 UASB 반응기의 성능을 향상시키는 효과적인 방법이 될 수 있습니다. 예를 들어,수중 탱크 믹서폐수의 균일 한 분포를 보장하고 유기물과 바이오 매스 사이의 접촉을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. 에이기계식 막대 화면폐수에서 큰 입자와 잔해물을 제거하기 위해 설치할 수 있으며, 이는 반응기의 막힘을 방지하고 전체 처리 효율을 향상시킬 수 있습니다.
영양분 보충
혐기성 미생물의 성장과 활동을 지원하기 위해서는 영양분 보충이 필요할 수 있습니다. 낮은 강도 폐기물에는 종종 질소, 인 및 미량 원소와 같은 필수 영양소가 없습니다. 이러한 영양소를 적절한 양으로 첨가하면 미생물 활성을 향상시키고 UASB 반응기의 처리 성능을 향상시킬 수 있습니다.
운영 조건의 최적화
온도, pH 및 업 플로우 속도와 같은 UASB 반응기의 작동 조건은 낮은 강도 폐수 처리를 위해 신중하게 최적화되어야합니다. 예를 들어, 30-35 ° C의 범위에서 안정적인 온도를 유지하는 것은 일반적으로 혐기성 소화에 최적입니다. 미생물의 적절한 기능을 보장하기 위해 pH는 6.5와 7.5 사이를 유지해야한다. 또한, 상향 플로우 속도는 바이오 매스 세척을 방지하기 위해 조정되어 반응기에서 우수한 혼합을 유지해야합니다. 에이저속 잠수정 교반기적절한 혼합 조건을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
결론
결론적으로, 낮은 강도 폐수는 UASB 혐기성 원자로에 대한 기회와 도전을 모두 제시합니다. 보다 안정적인 작동, 미생물 활동의 억제 덜 및 에너지 회복 가능성과 같은 장점을 제공하지만, 느린 시작, 낮은 메탄 수율 및 적절한 바이오 매스 유지의 어려움과 같은 문제도 제기합니다. 적절한 치료 방법, 영양 보충 및 작동 조건의 최적화를 구현함으로써 이러한 과제를 극복하고 낮은 강도 폐수를 처리 할 때 UASB 반응기의 성능을 극대화 할 수 있습니다.
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참조
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