Метод повышения эффективности работы анаэробного реактора

Технология анаэробной очистки позволяет снизить концентрацию органических веществ в жидких промышленных стоках. Данная технология может быть реализована для очистки текучих сред в специальных анаэробных реакторах, которые содержат высокую концентрацию гранулированного активного ила. Очистка сточный вод в анаэробных реакторах может быть сопряжена с негативными явлениями, вызванными составом обрабатываемой сточной воды. Так, к примеру, ил не устойчив в средах содержащих высокие концентрации солей. В условиях высокоминерализованных сточных вод, которые содержат более 1% солей наблюдаются такие отрицательные явления, как плазмолиз, рецессия цитоплазмы и распад клеток анаэробного ила. Данные явления могут влиять на эффективность биологической очистки сточных вод вплоть до полной их остановки. Специалисты компании ЮГГИДРО изучили различные методы решения данной проблемы, в частности, исследование галофильных бактерий, методы адаптации бактерий к водам с высокой минерализацией и использование морских микроводорослей, провели оценку эффективности очистки сточных вод данными методами. Источники галофильных бактерий очень ограничены, период адаптации анаэробных бактерий к внешним условиям (содержание солей 1,7 %) по литературным данным составляет около 2 лет [1], а морские микроводоросли неэффективны при удалении органических соединений из сточных вод. По этой причине очистка сточных вод в анаэробных реакторах не может быть эффективно проведена с использованием данных решений.

Альтернативным решением повышения устойчивости бактерий к внешней среде является так называемое «солевое поглощение», которое состоит в повышении осмотического давления клеток микроорганизмов за счет накопления в них минеральных соединений, в частости солей калия. Однако, влияние данного иона на процесс анаэробной очистки мало изучен. Таким образом, специалистами компании ЮГГИДРО были проведены исследования потенциальной возможности использования калия для интенсификации процессов и повышения эффективности очистки сточных вод в анаэробных реакторах HYDRO BioH.

Для исследований биохимических процессов анаэробного разложения в условиях высокой минерализации было подготовлено 3 образца модельного раствора биоразлагаемых органических веществ. Концентрация хлорида калия в пробах составил 0% (контрольная проба), 0,174% и 0,348%. Очистка высокоминерализованных сточных вод в анаэробных условиях моделировалась внесением хлорида натрия в концентрации 2%. Образцы были помещены в бескислородные условия (инертная атмосфера создана азотом) при температуре 35 ОС на 308 часов. В ходе испытаний было отмечено, что по окончании эксперимента наименее разнообразная биота находилась в контрольном образце, где добавки калия не осуществлялась. В образцах, в которых был добавлен калий, отмечалась правильная морфология как у палочковидных бактерий, так и у нитевидных бактерий, что свидетельствует о высоком осмотическом давлении в клетках анаэробного ила. Также была оценена эффективность разложения органических соединений модельной смеси анаэробным илом в условиях высокоминерализованных сточных вод. Наиболее высокая эффективность наблюдалась в смеси с содержанием хлорида калия 0,174% (63%). Эффективность очистки контрольной пробы от органических загрязнений составила 29%.

Таким образом, полученные специалистами компании ЮГГИДРО данные позволяют оценить положительный эффект и повышение эффективности биологической очистки при добавлении хлорида калия в сточные воды с повышенной соленостью. Полученные данные позволяют создать новые подходы для улучшения эффективности работы оборудования для очистки промышленных стоков в анаэробных условиях.

1. Li J. et al. Evaluation of potassium as promoter on anaerobic digestion of saline organic wastewater //Bioresource technology. – 2018. – Т. 266. – С. 68-74.