IC anaerobinis reaktorius yra labai efektyvi trečiosios{0} kartos anaerobinio apdorojimo technologija. Jo esmė yra pasiekti didelę tūrinę apkrovą, stiprų atsparumą smūgiams ir stabilų nuotekų srautą per vidinę cirkuliacijos sistemą. Jis plačiai naudojamas didelės-koncentracijos organinėms nuotekoms iš pramonės šakų, pvz., alaus, krakmolo, popieriaus gamybos ir farmacijos, valyti.
IC (vidinės cirkuliacijos) anaerobinis reaktorius yra trečiosios-kartos didelio-efektyvumo anaerobinis reaktorius, kurį devintojo dešimtmečio viduryje sukūrė Nyderlandų įmonė PAQUES, pagrįsta UASB. Jis sujungia dviejų UASB serijinę struktūrą ir savarankiškai varomą vidinės cirkuliacijos mechanizmą, žymiai padidindamas masės perdavimo efektyvumą ir organinių medžiagų šalinimo pajėgumus, ir turi išskirtinių pranašumų pramoninių nuotekų valymo srityje.
Pagrindinio principo apžvalga
IC bokšto veikimas pagrįstas „vidinės cirkuliacijos“ mechanizmu: nuotekos patenka į dugną ir susimaišo su granuliuotu dumblu, kur suskaidomos pirmoje reakcijos kameroje susidaro didelis kiekis biodujų; biodujos perneša sumaišytą skystį aukštyn stove į viršutinį dujų{0}}skysčių separatorių, kur dujos išleidžiamos, o skystis grįžta į apačią per grįžtamąją liniją, sudarydamos nuolatinę vidinę cirkuliaciją. Šis procesas sustiprina masės perdavimą ir pagerina reakcijos efektyvumą.
IC reaktoriuje biodujų generavimas ir atskyrimas vyksta taip:
Biodujų generavimas: Pirmoje ir antroje reaktoriaus reakcijos kamerose anaerobiniai mikroorganizmai skaido organines medžiagas, kad susidarytų biodujos (daugiausia metanas ir anglies dioksidas) ir reakcijos skystis. Kai biodujos kyla, jos pakelia sumaišytą skystį pirmoje reakcijos kameroje į viršutinį reaktoriaus dujų{1}}skysčių separatorių.
Dujų{0}}skysčių atskyrimas: patekusios į dujų-skysčių separatorių, biodujos dėl dujų ir skysčio tankio skirtumo juda aukštyn, o reakcijos skystis teka žemyn. Dujų-skysčių separatorius suprojektuotas su dujų surinkimo gaubtu ir biodujų išleidimo vamzdžiu. Biodujos atskiriamos ir patenka į dujų-skysčių separatorių per dujų surinkimo vamzdį, o galiausiai išleidžiamos per viršutinį biodujų išleidimo vamzdį.
Skysčio grąžinimas: atskirtas reakcijos skystis išteka iš dujų{0}}skysčių separatoriaus dugno ir vėl patenka į apatinę reaktoriaus dalį, kad dalyvautų tolesniame anaerobinės reakcijos procese.
IC anaerobinio reaktoriaus parametrų lentelė
|
Parametrų matmenys |
IC anaerobinio reaktoriaus tipinės vertės / charakteristikos |
Palyginimo nuoroda (pvz., UASB) |
|
Apkrova |
15–30 kg COD/(m³·d), iki 35–50 kgCOD/(m³·d) esant didelėms apkrovoms |
UASB paprastai yra 5–10 kgCOD/(m³·d) |
|
Hidraulinės sulaikymo laikas (HRT) |
2-6 valandos (priklausomai nuo vandens kokybės) |
UASB paprastai reikia 10–24 valandų |
|
COD Pašalinimo rodiklis |
75–80 % ar daugiau (priklausomai nuo įtekančio vandens koncentracijos) |
Panašiomis sąlygomis šiek tiek didesnis, bet stabilesnis veikimas UASB |
|
Vidinės cirkuliacijos srautas |
Greitis 2–3 kartus didesnis už įtekamąjį srautą (kai koncentracija maža), iki 10–20 kartų (esant didelei koncentracijai) |
Reikalinga išorinė siurblio cirkuliacija, sunaudojama daugiau energijos |
|
Viršutinio srauto greitis |
Iki 16–20 kartų daugiau nei UASB |
Žemesnis įprastose UASB |
|
Aukščio-ir-skersmens santykis |
Paprastai 4–8, iki 20 m aukščio |
Paprastai trumpesnis ir platesnis, užimantis daugiau vietos |
|
pH kontrolės diapazonas |
Influentams rekomenduojamas 6,5–7,5 |
Nukrypimas nuo šio diapazono turi įtakos metanogeninių bakterijų veiklai |
|
Darbinė temperatūra |
Aplinkos temperatūroje (20–25 laipsniai) arba mezofilinėje (35–38 laipsnių) |
Mezofilinis yra pagrindinis režimas, jautrus temperatūrai |
|
Dumblo koncentracija |
Itin didelis, daugiausia granuliuotas dumblas, vidinė cirkuliacija skatina susidarymą |
Mažesnė koncentracija, linkusi prarasti |
|
Grindų plotas |
Tik 1/4–1/3 UASB |
Užima daugiau vietos |
IC anaerobinio reaktoriaus taikymo scenarijai
Nuotekų valymas alaus ir gėrimų pramonėje
IC anaerobinis reaktorius puikiai veikia alaus ir gėrimų gamybos nuotekų valymui. Jis gali tvarkyti alaus trynimo ir fermentacijos nuotekas. Dviejų -pakopų reakcijos kamerose jis skaido organines medžiagas, pvz., cukrų ir baltymus, todėl CHD pašalinamas 85–90%. Be to, išgautas biodujas galima panaudoti katiliniam šildymui, sumažinant energijos sąnaudas.
Nuotekų valymas krakmolo ir pieno perdirbime
Krakmolo ir pieno perdirbimo pramonėje IC anaerobinis reaktorius gali tvarkyti kukurūzų krakmolo gamybos ir išrūgų (daug laktozės ir baltymų) nuotekas. Skiedžiant didelės-koncentracijos suspenduotas kietąsias medžiagas (SS) per vidinę cirkuliaciją, jis gali užkirsti kelią dumblo kaupimuisi, o jo tūrinė apkrova yra iki 20–30 kg ChDS/m³·d.
Nuotekų valymas perdirbant mėsą ir vaisius/daržoves
IC anaerobinis reaktorius taip pat tinka mėsos skerdimo nuotekoms (kuriose yra riebalų ir kraujo) ir vaisių/daržovių marinavimo (daug druskos) valyti. Jis gali veiksmingai skaidyti sudėtingas organines medžiagas šiose nuotekose, pagerindamas valymo efektyvumą.
Nuotekų valymas popieriaus gamybos ir celiuliozės pramonėje
Popieriaus gamybos juodųjų skysčių ir celiuliozės nuotekose yra lignino, celiuliozės ir kitų ugniai atsparių medžiagų, o tradiciniai valymo metodai yra mažai efektyvūs. IC anaerobinis reaktorius veikia aukštoje temperatūroje (55–65 laipsnių), kad padidėtų skaidymas, po apdorojimo sumažindamas ChDS iki žemiau 500 mg/l. Išvalytas vanduo gali būti pakartotinai naudojamas gamyboje.
Nuotekų valymas chemijos pramonėje
IC anaerobinis reaktorius yra tinkamas chemijos pramonės organinėms nuotekoms, tokioms kaip alkoholio distiliavimo atliekų košė ir citrinų rūgšties fermentacijos nuotekos, valyti. Šiose nuotekose yra didelės koncentracijos organinių medžiagų, o IC anaerobinis reaktorius gali jas efektyviai suardyti, atitinkantis aplinkos išleidimo standartus.
Nuotekų valymas galvanizuojant, dažant ir sąvartynų filtratu
Nuotekoms ir sąvartynų filtratui galvanizuoti ir dažyti, IC anaerobinis reaktorius dažnai naudoja kombinuotą IC + trumpojo-nitrifikavimo procesą, todėl azoto pašalinimas yra didesnis nei 90%. Šis kombinuotas procesas gali efektyviai pašalinti iš nuotekų azotą, fosforą ir kitus teršalus, pagerindamas valymo efektyvumą.
IC anaerobinio reaktoriaus charakteristikos
IC anaerobiniame reaktoriuje yra didelė dumblo koncentracija ir daug mikroorganizmų. Jame taip pat yra vidinė cirkuliacija, kuri užtikrina gerą masės perdavimą. Organinės influento apkrovos greitis gali būti iki trijų kartų didesnis. Paprastai tūrinis pakrovimo greitis yra 10–18 kg COD/m³/d, o kai kurių prekių ženklų atveju jis gali būti dar didesnis.
IC reaktoriaus tūrinis apkrovos greitis yra maždaug tris kartus didesnis nei įprasto UASB reaktoriaus, o jo tūris yra maždaug vienas -ketvirtadalis įprasto reaktoriaus. Todėl jis užima mažiau vietos ir puikiai tinka pramonės ir kasybos įmonėms, turinčioms ribotą žemės prieinamumą.
IC reaktorius gali automatiškai praskiesti įtekamąjį vandenį per vidinę cirkuliaciją, efektyviai palaikydamas įtekančiojo koncentracijos stabilumą pirmoje reakcijos kameroje.
Temperatūros įtaka anaerobiniam virškinimui daugiausia priklauso nuo jos įtakos virškinimo greičiui. Dėl didelio mikroorganizmų kiekio IC reaktoriuje temperatūros įtaka anaerobiniam skaidymui nebėra ryški ar didelė. Paprastai anaerobinis skaidymas IC reaktoriuje gali būti atliekamas esant normaliai temperatūrai (20–25 laipsniai), sumažinant virškinimo temperatūros palaikymo sunkumus ir taupant energiją.
Įprastuose anaerobiniuose reaktoriuose grįžtamasis srautas pasiekiamas naudojant išorinį slėgį, o IC reaktorius naudoja savo sukurtas biodujas kaip kėlimo jėgą, kad būtų užtikrinta vidinė mišraus skysčio cirkuliacija, todėl nereikia siurblio, kuris priverstų cirkuliuoti, ir taupo energijos sąnaudas.
Populiarus Žymos: ic anaerobinis reaktorius, Kinijos ic anaerobinių reaktorių gamintojai, tiekėjai, gamykla
