Оценка влияния солевого состава сточных вод на биохимические процессы анаэробного сбраживания в реакторе HYDRO BioH

По оценкам специалистов компании ЮГГИДРО, 5% всех промышленных сточных вод в мире содержат более 1% солей в своем составе. Среди многообразия оборудования для очистки сточных вод все большее распространение приобретают анаэробные реакторы. Это повышает интерес исследователей к вопросу влияния солевого состава сточных вод на процессы ферментации органических соединений ацидогенами и метаногенами. В частности известно, что археи Methanothrix крайне чувствительны к колебаниям солености. Также концентрации натрия более 10 г/л вызывают плазмолиз и гибель клеток микроорганизмов, в следствие повышения осмотического давления, что ингибирует процесс разложения органических соединений и снижает эффективность анаэробной очистки

В целях более детального исследования данного явления компанией ЮГГИДРО была проведена оценка влияния кальция в различных содержаниях (от 150 до 1000 мг/л) на микробиологическую активность и способность к агрегации микроорганизмов при анаэробном сбраживании модельных растворов в условиях различной солености (8 г/л Na и 20 г/л Na). Моделирование процесса анаэробного сбраживания проводились в емкостях, заполненной сывороткой, куда помещались образцы активного ила. Процесс разложения органических соединений проводился в течение 30 дней при температуре 37 градусов.

По результатам проведенных исследований видно, что в сыворотке с содержанием натрия 8 г/л метаногенная активность и деградация белка были сопоставимы в диапазоне содержания кальция от 150 до 450 мг/л. Значительное ингибирование процессов ферментации наблюдалось только при концентрации кальция 1000 мг/л. В сыворотке с содержанием 20 г/л натрия гидролиз белка и образование метана наблюдалось в диапазоне концентрации кальция от 150 – 300 мг/л, что соответствует ранее проведенным исследованиям. В целом, увеличение концентрации кальция оказало большее влияние на ацетотрофный метаногенез при концентрации натрия 20 г/л, чем при его более низком содержании.

Также было отмечено, что на агрегационное поведение доминирующего метаногена Methanothrix отрицательно сказалось увеличение содержания кальция в сыворотке при концентрации натрия 8 г/л. При содержании натрия 20 г/л отрицательный эффект повышенного содержания кальция на агрегацию Methanothrix был менее выражен. Данный эффект связан с образованием осадков ионами кальция, что влияло на межклеточную коммуникацию метаногенной биоты.

Опираясь на данные исследования, специалисты компании ЮГГИДРО подчеркивают важность ионного баланса для агрегации микроорганизмов при высокой солености обрабатываемой сточной воды, выдвигая на первый план воздействие среды на клетки метаногенов, что, как известно, важно для получения гранул анаэробного ила в процессе очистки сточный вод.