Формирование технологических требований к процессу гидролиза органических соединений при сбраживании осадков сточных вод авиапредприятий

Abstract

Эффективным методом стабилизации осадков сточных вод, образующихся на очистных сооружениях авиапредприятий, может быть анаэробное сбраживание. Недостатки существующих технологий, приводящих к большой длительности процесса, сдерживают его широкое применение. По современным представлениям, брожение происходит в несколько стадий, первой из которых является гидролиз органических соединений, до завершения которого следующие стадии начаться не могут. Проанализированы достоинства и недостатки известных методов ускорения гидролиза органических соединений. Предложено отделение процесса гидролиза в пространстве от остальных стадий брожения, проведение его в отдельной емкости-гидролизаторе и создание в ней оптимальных условий для этой стадии. Предложена интенсификация процесса посредством комбинации щелочного гидролиза и ультразвуковой кавитации. Для повышения интенсивности кавитационных явлений предложено проведение процесса при небольшом избыточном давлении с одновременным барботажем осадка биогазом, получаемым на последующих стадиях брожения. Показано, что предложенные методы позволяют интенсифицировать весь процесс брожения и уменьшить объемы необходимых для этого сооружений.

Ефективним методом стабілізації осадів стічних вод, що утворюються на очисних спорудах авіапідприємств, може бути анаеробне зброджування. Недоліки існуючих технологій, які призводять до значної тривалості процесу, стримують його широке застосування. За сучасними уявленнями, бродіння проходить у декілька стадій, першою з яких є гідроліз органічних сполук, до завершення якого подальші стадії розпочатися не можуть. Проаналізовано переваги та недоліки відомих методів прискорення гідролізу органічних сполук. Запропоновано відокремлення процесу гідролізу у просторі від решти стадій бродіння, проведення його в окремій ємності-гідролізаторі та утворення в ньому оптимальних умов для цієї стадії. Запропоновано інтенсифікацію процесу завдяки комбінації лужного гідролізу та ультразвукової кавітації. Для підвищення інтенсивності кавітаційних явищ запропоновано проведення процесу при невеликому надлишковому тиску з одночасним барботажем осаду біогазом, який отримують на подальших стадіях бродіння. Показано, що запропоновані методи дають змогу інтенсифікувати весь процес бродіння та зменшити об’єми необхідних для цього споруд.

Anaerobic fermentation can be an effective method of stabilizing of sewage sludge that is obtained at airline’s sewage water treatment plants. Shortcomings of conventional technologies, which cause long duration of the process, considerably restrain its wide application. According to modern points of view the fermentation consists of several stages. The first of them is hydrolysis of organic compounds. Without accomplishment of hydrolysis there are no possibilities of other stages beginning. There are analyzed highs and lows of known methods of organic compound hydrolysis’ acceleration. There is proposed to separate hydrolysis from other fermentation stages in space and to conduct it in a separate capacity, which can be called a hydrolyser. There is also proposed to create in the hydrolyser optimal conditions for this stage of fermentation. There is proposed intensification of the process by combination of alkaline hydrolysis and ultrasound cavitation. There is proposed to conduct the process under excessive pressure for intensification of cavitation attack and to bubble the sludge with biogas, which is obtained at the subsequent stages of the fermentation. There is shown, that the proposed methods can allow to intensify whole fermentation process and to make installations, necessary for fermentation, smaller in size.