Анаеробна біологічна очистка стічних вод виробництва цукру

Abstract

Водне господарство цукрових заводів характеризується високим рівнем споживання води і великим об’ємом стічних водз високою концентрацією мінеральних і органічних забруднень. Для очищення стоків виробництва цукру переважно використовують споруди штучної біологічної очистки. Найбільшого поширення в нашій країні отримала схема з двоступінчастими аеротенками, в той час як за кордоном застосовують анаеробно-аеробні схеми, що значно вигідніше, так як окислення великої кількості органічних речовин виключно в аеробних умовах пов’язане з високими енерговитратами. Застосування анаеробного зброджування на І ступені дозволяє зменшити концентрацію органічних речовин в стоках на 60-90%, а доочищення забруднень, які залишилися, здійснити в аеротенках ІІ ступені при менших витратах енергії. Для оцінки доцільності застосування метантенка в системі очисних споруд конкретного підприємства необхідно мати інформацію про ефективність зброджування і оптимальний режим очищення стічних вод цього підприємства. У даній роботі вивчали процес анаеробного зброджування стічних вод одного з цукрових заводів України. Експерименти проводили в біореакторі з висхідним потоком активного мулу. Для скорочення тривалості досліджень застосували метод математичного планування експерименту. В результаті були отримані дані відносно впливу визначальних чинників (швидкості подачі потоку, рН, температури) на вихід біогазу та глибину зброджування субстрату. Отримані дані доводять ефективність і перспективність застосування анаеробного зброджування на першій стадії біологічного очищення стічних вод бурякоцукрового виробництва.

Water usage of sugar beet factories is characterized by a high level of consumption and a large volume of generated wastewater with a high concentration of mineral and organic pollution. Artificial biological purification facilities are mainly used for purification of sugar production effluents. While a scheme with two-stage aeration tanks is the most widespread in our country,anaerobic-aerobic regimens are frequently used abroad. It is more cost-effective, since the oxidation of large amounts of organic substances exclusively under aerobic conditions is associated with high energy consumption. The use of anaerobic digestion at the first stage allows reducing the concentration of organic substances in effluents by 60-90%, while the post-purification of remaining contaminants is carried out in stage-two aeration tanks with lower energy consumption. To assess the appropriateness of using a digester in the system of purification facilities of a particular enterprise, it is necessary to h ave information on the effectiveness of digestion and the optimal purification regime of the wastewater of that particular enterprise. This work studies the process of anaerobic digestion of wastewater at one of the beet sugar factories in Ukraine. The experiments were carried out in a biorea ctor with an upward flow of activated sludge. The method of mathematical planning of an experiment was used in order to shorten the duration of the research. As a result, data was obtained regarding the influence of determining factors (flow rate, pH, temperature) on biogas yield and substrate fermentation depth. Received data proves the effectiveness and prospects of using anaerobic digestion in the first stage of biological fermentation of wastewater at a sugar beet production.