UASB anaerobik reaktör prensibi
UASB reaktöründe, atık su reaktörün altına mümkün olduğunca eşit olarak sokulur ve kanalizasyon, granüler çamur veya floküllü çamur içeren çamur yatağından yukarı doğru geçer. Anaerobik reaksiyon, atık su ve çamur parçacıkları arasındaki temas sürecinde meydana gelir. Anaerobik koşullar altında üretilen biyogaz (esas olarak metan ve karbondioksit), granüler çamurun oluşumuna ve bakımına elverişli olan iç sirkülasyona neden olur.
Çamur tabakasında oluşan gazın bir kısmı çamur parçacıklarına tutturulur ve reaktörün üstüne yükselir. Yüzeye yükselen çamur, üç fazlı ayırıcının gaz emisyon plakasının tabanına çarpar ve kabarcıklarla eklenmiş çamur floklarına DeGas'a neden olur. Kabarcıklar salındıktan sonra, çamur parçacıkları çamur yatağının yüzeyine yerleşecek ve gaz üç fazlı ayırıcının gaz toplama odasında toplanacaktır.
Biyogaz kabarcıklarının sedimantasyon bölgesine girmesini önlemek için gaz toplama odası ünitesinin boşluğu altında bir bölme (gaz reflektörü) yerleştirilir, aksi takdirde sedimantasyon bölgesinde türbülansa neden olur ve partiküllerin sedimantasyonunu engeller. Bazı artık katılar ve çamur parçacıkları içeren sıvı, ayırıcı boşluğu yoluyla sedimantasyon bölgesine girer.
Üç fazlı ayırıcının eğimli duvar sedimantasyon bölgesinin akış alanı, su yüzeyine yaklaştıkça arttığından, deşarj noktasına yaklaştıkça yükselen akış hızı azalır. Aynı zamanda, akış hızı azaldıkça, çamur flokları sedimantasyon bölgesine yayılabilir ve yerleşebilir. Üç fazlı ayırıcı üzerinde biriken çamur flokları, bir dereceye kadar, onları eğimli duvara tutan ve çamurun bu kısmının etkili olan organik madde ile reaksiyona gireceği reaksiyon bölgesine geri dönecek sürtünme kuvvetini aşacaktır.
UASB reaktörünün yapısı
USAB reaktörü giriş ve dağıtım sistemini, reaktör gövdesini ve üç fazlı ayırıcı içerir. Tüm anaerobik sistem düşünülürse, bir biyogaz toplama ve kullanım sistemi de içermelidir. Bununla birlikte, biyogaz kullanımının yolunun ve hedefinin belirsizliği nedeniyle, kullanım sistemi de büyük ölçüde değişmektedir.
USAB reaktöründeki en önemli ekipman, reaktörün üstüne monte edilen ve reaktörü daha düşük bir reaksiyon bölgesine ve bir üst sedimantasyon bölgesine ayıran üç fazlı ayırıcıdır. Sedimantatördeki artan akıştaki çamur flok partiküllerinin sedimantasyon etkisini elde etmek için, üç fazlı ayırıcısının temel amacı, üretilen biyogazları çamur yatağından mümkün olduğunca etkili bir şekilde ayırmaktır.
Özellikle yüksek yük durumunda, gaz toplama odalarının altındaki bölmeler, biyogazın gaz toplama odaları arasındaki boşluklar yoluyla çökme odasına kaçmasını önlemek için kullanılır. Ek olarak, bölmeler reaksiyon odasındaki yüksek gaz üretiminin neden olduğu sıvı türbülansı azaltmak için de yararlıdır.
Üç fazlı ayırıcısının tasarımı, çamur katmanı yerleşimciye genişlemediği sürece çamur parçacıklarının veya floküllerin reaksiyon odasına geri kayabilmesi olmalıdır. Bazen çamurun yerleşimciye genişlemesinin kötü bir şey olmadığı kabul edilmelidir. Aksine, yerleşimcideki genişletilmiş çamur tabakası dağınık çamur parçacıklarını/floklarını yakalayacak ve ayrıca biyolojik olarak parçalanabilir çözünür morina üzerinde belirli bir çıkarma etkisine sahiptir.
Öte yandan, geçici organik veya hidrolik yük şokları altında daha ağır çamur kaybını önlemek için çamur tabakasının genişlemesi için belirli miktarda boş alana sahip olmak önemlidir. Hem hidrolik hem de organik (gaz üretim hızı) yükleme oranları, çamur tabakasının ve çamur yatağının genişlemesini etkiler.
USAB sistemi prensibi, iyi yerleşim performansına sahip çamur flokları oluşturmak ve gaz, sıvı ve katı ayırmak için reaktörde bir çamur sedimantasyon sistemi kurmaktır. İyi yerleşim performansı ile çamurun (granüler veya flokülten çamur) oluşumu ve bakımı USAB sisteminin iyi çalışması için temel noktadır.
