Les bio-remplisseurs devraient-ils être utilisés dans des réservoirs anaérobies?

La décision d'utiliser des bio-remplateurs dans des réservoirs anaérobies dépend de La conception spécifique du processus, les objectifs de traitement et les conditions de fonctionnement.

I. Fonction des réservoirs anaérobies et rôle des bio-remplateurs

1. Fonctions de base des réservoirs anaérobies
   Les réservoirs anaérobies reposent sur des communautés microbiennes (par exemple, les bactéries hydrolytiques, acides et méthanogènes) pour dégrader la matière organique par hydrolyse, acidogenèse et méthanogenèse. Les rôles clés comprennent:

   • Déchange de matière organique : Conversion des organes complexes (protéines, graisses) en composés plus simples (acétate, co₂, ch₄).
   • Support d'élimination des nutriments : Libération du phosphate par les organismes accumulés par polyphosphate (PAOS) ​​pour l'absorption aérobie ultérieure; Génération partielle de l'ammoniac.
   • Réduction des boues : Digestion des boues organiques pour minimiser les déchets.

2. Rôle des bio-remplateurs
   Les bio-remplisseurs fournissent des surfaces d'attachement pour les micro-organismes, améliorant la rétention de la biomasse et la stabilité du système:

   • Formation de biofilms : Promouvoir la colonisation des bactéries anaérobies à haute activité, améliorant l'efficacité de dégradation.
   • Résistance à la charge de choc : Buffer contre les fluctuations de la qualité de l'influence en conservant les solides en suspension.
   • Transfert de masse amélioré : Optimiser le contact gaz-liquide-solide (via des charges structurées comme les milieux 3D élastiques) pour accélérer la libération de méthane.

Ii Scénarios nécessitant des bio-remplateurs

1. Biofilter anaérobie (AF) ou processus de biofilm

   • Filtres anaérobies à flux : Utilisez des milieux poreux (polyuréthane, polyéthylène) avec un rapport de remplissage d'environ 30%; Conçu pour une surface élevée et une porosité.
   • Charges 3D élastiques : Convient aux eaux usées à haute cod (4 000 à 10 000 mg / L) avec un THS étendu (> 40 h).

2. Hydrolyse améliorée ou élimination des nutriments

   • Systèmes AAO modifiés : Ajouter des charges en suspension (rapport de remplissage ~ 30%) pour enrichir les bactéries hydrolytiques, améliorer la biodégradabilité et l'alimentation du carbone pour la dénitrification.
   • Tanks anaérobies en deux étapes : Les remplisseurs classés étendent le THS (par exemple, 60 h) pour dégrader les organiques récalcitrants.

3. Applications industrielles à grande échelle
   Pour les systèmes à haute capacité (> 10 000 m³ / j), les charges réduisent les coûts à long terme (par rapport aux suppléments microbiens) et minimisent le lavage des boues.

Iii. Scénarios où les bio-remplateurs ne sont pas nécessaires

1. Processus de boues activées conventionnelles (CAS)

   • Systèmes A² / O : Les charges peuvent entraver le cycle des boues entre les zones anaérobies, anoxiques et aérobies, perturbant la dynamique PAO.
   • Conceptions simplifiées : Les systèmes à petite échelle ou ruraux hiérarchisent la maintenance minimale par rapport à la complexité du biofilm.

2. Solides élevées ou usages désemparés

   • Solides prétraités (par exemple, via la sédimentation) pour éviter le colmatage de la charge (par exemple, dans les eaux usées d'abattoir).
   • Un mélange adéquat (agitateurs submersibles) peut maintenir une activité microbienne sans charges.

Iv. Considérations de sélection et de conception de remplissage

1. Types de charges

   • Support 3D élastique : Surface élevée, résistante à la corrosion pour les charges de choc.
   • Charges structurées fixes : Éponges de polyuréthane ou plaques ondulées avec> 80% de porosité.
   • Médias flottants suspendus : La flottabilité presque neutre (par exemple, les porteurs MBBR) pour la fluidité à basse énergie.

2. Paramètres clés

   • Rapport de remplissage : 10 à 30% pour équilibrer la rétention de la biomasse et l'efficacité hydraulique.
   • Installation : Élevez les charges> 0,7 m au-dessus du sol du réservoir pour éviter l'accumulation de boues.
   • Équipement auxiliaire : Écrans, hélices ou grilles pour assurer une distribution uniforme.

3. Coût et entretien

   • Coûts en capital : Investissement initial plus élevé mais dépenses opérationnelles à long terme plus faibles.
   • Durée de vie : Des charges de qualité durent> 10 ans; Surveillez l'épaisseur et l'encrassement du biofilm.

L'utilisation de bio-remplisseurs dans les réservoirs anaérobies dépend de:

1. Type de processus : Obligatoire pour les systèmes de biofilm (par exemple, AF), facultatifs pour les conceptions basées sur CAS.
2. Objectifs de traitement : Critique pour une hydrolyse améliorée, l'élimination des nutriments ou la réduction des boues.
3. Échelle et économie : Favorisé dans les systèmes à grande échelle pour la rentabilité.
4. Caractéristiques des eaux usées : Évitez les flux élevés ou facilement dégradables.

Les bio-remplateurs peuvent améliorer considérablement les performances des réservoirs anaérobies dans des applications ciblées, mais nécessitent une évaluation technique et économique soigneuse.