¿Deberían usarse los bio-llenadores en tanques anaeróbicos?

La decisión de usar bio-relladores en tanques anaeróbicos depende de El diseño de proceso específico, los objetivos de tratamiento y las condiciones de funcionamiento.

I. Función de tanques anaeróbicos y papel de los bio-rellenos

1. Funciones centrales de tanques anaeróbicos
   Los tanques anaeróbicos dependen de las comunidades microbianas (por ejemplo, bacterias hidrolíticas, acidez y metanogénicas) para degradar la materia orgánica a través de la hidrólisis, la acrogénesis y la metanogénesis. Los roles clave incluyen:

   • Desglose de la materia orgánica : Conversión de orgánicos complejos (proteínas, grasas) en compuestos más simples (acetato, CO₂, CH₄).
   • Soporte de eliminación de nutrientes : Liberación de fosfato por organismos acumuladores de polifosfato (PAOS) ​​para la absorción aeróbica posterior; Generación parcial de amoníaco.
   • Reducción de lodo : Digestión de lodo orgánico para minimizar los desechos.

2. Papel de los bio-rellenos
   Los bio-rellenos proporcionan superficies de fijación para microorganismos, mejorando la retención de biomasa y la estabilidad del sistema:

   • Formación de biopelículas : Promover la colonización de bacterias anaeróbicas de alta actividad, mejorando la eficiencia de degradación.
   • Resistencia a la carga de choque : Tampón contra las fluctuaciones en calidad influyente al retener sólidos suspendidos.
   • Transferencia de masa mejorada : Optimizar el contacto con gas-líquido-sólido (a través de rellenos estructurados como los medios 3D elásticos) para acelerar la liberación de metano.

II. Escenarios que requieren bio-rellenos

1. Procesos anaeróbicos de biopelículas (AF) o biopelículas

   • Filtros anaeróbicos de flujo ascendente : Use medios porosos (poliuretano, polietileno) con una relación de relleno de ~ 30%; Diseñado para una superficie alta y porosidad.
   • Rellenos 3D elásticos : Adecuado para aguas residuales de alto cod (4,000-10,000 mg/L) con HRT extendida (> 40 h).

2. Hidrólisis mejorada o eliminación de nutrientes

   • Sistemas AAO modificados : Agregue rellenos suspendidos (relación de llenado de ~ 30%) para enriquecer las bacterias hidrolíticas, mejorando la biodegradabilidad y el suministro de carbono para la desnitrificación.
   • Tanques anaeróbicos de dos etapas : Los rellenos graduados extienden la TRH (por ejemplo, 60 h) para degradar los orgánicos recalcitrantes.

3. Aplicaciones industriales a gran escala
   Para sistemas de alta capacidad (> 10,000 m³/d), los rellenos reducen los costos a largo plazo (frente a los suplementos microbianos) y minimizan el lavado de lodos.

Iii. Escenarios donde los bio-llenadores son innecesarios

1. Procesos de lodos activados (CAS) convencionales

   • Sistemas A²/o : Los rellenos pueden obstaculizar el ciclo de lodos entre zonas anaeróbicas, anóxicas y aeróbicas, lo que interrumpe la dinámica PAO.
   • Diseños simplificados : Los sistemas rurales o a pequeña escala priorizan un mantenimiento mínimo sobre la complejidad de la biopelícula.

2. Aguas residuales altas sólidas o aguas residuales

   • Los sólidos previos al tratamiento (por ejemplo, a través de la sedimentación) para evitar la obstrucción de relleno (por ejemplo, en las aguas residuales del matadero).
   • La mezcla adecuada (agitadores sumergibles) puede mantener la actividad microbiana sin rellenos.

IV. Selección de relleno y consideraciones de diseño

1. Tipos de rellenos

   • Medios 3D elásticos : Área de superficie alta, resistente a la corrosión para cargas de choque.
   • Rellenos estructurados fijos : Esponjas de poliuretano o placas corrugadas con> 80% de porosidad.
   • Medios flotantes suspendidos : Flotabilidad casi neutral (por ejemplo, portadores MBBR) para fluidización de baja energía.

2. Parámetros clave

   • Relación de relleno : 10-30% para equilibrar la retención de biomasa y la eficiencia hidráulica.
   • Instalación : Elevar rellenos> 0.7 m sobre el piso del tanque para evitar la acumulación de lodo.
   • Equipo auxiliar : Pantallas, hélices o cuadrículas para garantizar una distribución uniforme.

3. Costo y mantenimiento

   • Costos de capital : Una inversión inicial más alta pero gastos operativos más bajos a largo plazo.
   • Esperanza de vida : Rellenos de calidad duran> 10 años; Monitoree el grosor y el ensuciamiento de la biopelícula.

El uso de bio-llenadores en tanques anaeróbicos depende de:

1. Tipo de proceso : Obligatorio para los sistemas de biopelículas (por ejemplo, AF), opcional para diseños basados ​​en CAS.
2. Objetivos de tratamiento : Crítico para la hidrólisis mejorada, la eliminación de nutrientes o la reducción de lodo.
3. Escala y economía : Favorecido en sistemas a gran escala para la eficiencia de rentabilidad.
4. Características de las aguas residuales : Evite para las corrientes altas de sólidos o fácilmente degradables.

Los bio-rellenos pueden mejorar significativamente el rendimiento del tanque anaeróbico en aplicaciones específicas, pero requieren una evaluación técnica y económica cuidadosa.