Anaerobik çürütücüler (UASB, IC ve EGSB gibi anaerobik reaktörler için genel bir terim), atık sudaki organik maddeyi oksijen- içermeyen bir ortamda ayrıştırmak için anaerobik mikroorganizmalara (metanojenler ve asitleştiriciler) dayanır. Bu, yüksek-konsantrasyonlu atık suyun arıtılmasına yönelik temel bir işlemdir.
I. Temel İşlevler
1. Yüksek-Konsantrasyonlu KOİ'yi Azaltır, Kirleticileri Önemli Ölçüde Azaltır: Mezbahalardan, gıda işleme tesislerinden, bira fabrikalarından, hayvancılık çiftliklerinden ve catering tesislerinden gelen yüksek-konsantrasyonlu organik atıksu genellikle onbinlerce mg/L'lik etkili KOİ'ye sahiptir. Büyük organik moleküller üç-adımlı anaerobik reaksiyona girer:
1) Hidroliz ve Asitleştirme: Büyük organik moleküller daha küçük organik asitlere parçalanır;
2) Hidrojen ve Asetik Asit Üretimi;
3) Metanojenez: Asetik asit metana (biyogaz) dönüştürülür. Boyama, baskı ve kimya endüstrilerinde anaerobik aşama, yüksek-konsantrasyonlu atık sudan KOİ'nin %60 ila %85'ini giderebilir, böylece sonraki aerobik biyokimyasal yükü önemli ölçüde azaltır ve havalandırma enerjisinden tasarruf sağlar.
2. Sülfat ve Bazı Amonyak Azotunun Uzaklaştırılması (Az Miktar)
Atık sudaki sülfat, sülfat- indirgeyici bakteriler tarafından hidrojen sülfite indirgenir; Organik nitrojen amonifikasyona uğrayarak amonyak nitrojenine dönüşür. Anaerobik işlemler nitrojeni gideremez, bu nedenle toplam nitrojen esasen değişmeden kalır, ancak amonyak nitrojen seviyeleri artacak ve daha sonraki nitrifikasyon ve denitrifikasyon proseslerini gerektirecektir.
3. Çamur Azaltımı ve Biyogaz Kaynaklarının Geri Kazanımı
Anaerobik proses, aerobik prosesten önemli ölçüde daha az çamur üretir; enerji üretimi ve ısıtma için yakılabilen ve enerji geri kazanımı sağlayan biyogaz (%50-%70 metan içeriği) üretir.
4. Geliştirilmiş Atık Su Biyolojik Parçalanabilirliği
Bazı dirençli makromoleküler organik maddeler hidrolize ve asitleşmeye maruz kalır, bu da zincir bölünmesine ve gelişmiş bir B/C oranına neden olur, bu da sonraki aerobik tanklarda daha iyi arıtma sonuçlarına yol açar.
II. Anaerobik Çürütücüde Tipik Proses Fonksiyon Bölümü
Atık Su Akışı: Dengeleme Tankı → Anaerobik Çürütücü → Anoksik Tank → Aerobik Tank → İkincil Çökeltme Tankı
1. Anaerobik çürütücü, ön uçtaki organik kirleticilerin çoğunu gidererek yükü azaltır;
2. Aerobik tank, artık KOİ'yi derinlemesine temizler ve aynı anda nitrifikasyon yoluyla amonyak nitrojenini giderir;
3. Anaerobik aşama toplam nitrojen giderimini tamamlayamaz; toplam nitrojen giderimi daha sonraki anoksik denitrifikasyona bağlıdır.
III. Yerinde-İşlem İçin Önemli Noktalar
1. Çözünmüş oksijeni (DO) sıkı bir şekilde kontrol edin; metanojenik bakterileri engelleyeceği için tankın oksijensiz olması gerekir;
2. Giriş pH'ını 6,5–7,8'e kadar kontrol edin; aşırı asitlenme atık sudaki VFA'da artışa ve sistemin çökmesine neden olacaktır;
3. Uygun sıcaklık: yaklaşık 35 derece (mezotropik); düşük sıcaklıklar arıtma verimliliğini önemli ölçüde azaltacaktır;
4. Bakterilere zarar vereceğinden, akıntı büyük miktarda sülfit, ağır metal veya toksik inhibitör içermemelidir.
Anaerobik çürütücüler, özellikle yüksek konsantrasyonlarda organik kirleticileri işlemek, biyogaz üretmek ve akış yönündeki aerobik tanklar üzerindeki basıncı azaltmak için tasarlanmış, atık su için "birincil arıtma birimleridir"; ancak toplam nitrojeni veya fosforu giderme kapasiteleri yoktur ve bağımsız bir boru sonu arıtması-sonucu- olarak kullanılamazlar.