Deze drie soorten anaerobe reactoren vertegenwoordigen feitelijk de evolutie van de anaerobe biologische behandelingstechnologie van eenvoudig naar sterk geïntegreerd. We kunnen ze beschouwen als de 'basis'-, 'verbeterde' en 'super'-modellen.
Gedetailleerde uitleg van de interne structuur en het werkingsprincipe
1. UASB (basismodel: reactie in één- fase)
* Interne structuur: de eenvoudigste structuur, deze kan worden beschouwd als een reactietank met één-laag. Afvalwater komt van onderen binnen en stroomt door het slibbed naar boven. Bovenaan bevindt zich een enkele-laagse drie-fasescheider, die verantwoordelijk is voor het scheiden van biogas, slib en water.
* Werkingsprincipe: het heeft geen geforceerd circulatiesysteem; het is volledig afhankelijk van de natuurlijke vermenging van de influentstroom en het gegenereerde biogas. Slib vormt een "slibbed" op de bodem van de reactor, dat wordt ontleed terwijl het afvalwater erdoorheen stroomt.
* Kenmerken: Eenvoudige structuur, lage kosten, geen externe voeding vereist, maar het mengeffect is over het algemeen gemiddeld, gevoelig voor dode zones en heeft een relatief zwakke schokbestendigheid.
2. EGSB (verbeterde versie: High-Flow-Rate Uitgebreid bed)
* Interne structuur: op basis van de UASB is de tank groter en slanker gemaakt (hoge verhouding tussen hoogte- en- diameter). Het belangrijkste structurele kenmerk is de integratie van een extern circulatiesysteem (retourpomp), dat het behandelde afvalwater terugpompt naar de inlaat.
* Werkingsprincipe: De externe circulatiepomp verhoogt met kracht de opwaartse stroomsnelheid van het water (tot 3-10 m/u), waardoor het gehele slibbed in een "geëxpandeerde" of zelfs "gefluïdiseerde" toestand komt. Deze intensieve roering elimineert dode zones en zorgt voor een grondig contact tussen afvalwater en slib.
* Kenmerken: Extreem hoge massaoverdrachtsefficiëntie en sterke schokbestendigheid, maar vanwege de behoefte aan een externe circulatiepomp is het energieverbruik tijdens bedrijf het hoogste van de drie.
3. IC (Super-versie: dubbele- interne circulatie met lagen)
* Interne structuur: in wezen twee UASB-reactoren verticaal gestapeld, met een twee-traps drie-fasenscheider. De kernstructuur bestaat uit de interne biogasstijgbuis (opwaartse leiding) en slibretourleiding (neerwaartse leiding).
* Werkingsprincipe: De grote hoeveelheid biogas die in de onderste eerste reactiekamer wordt gegenereerd, werkt als een luchtliftpomp, waarbij het slib-watermengsel via de stijgleiding naar boven wordt gezogen. Na ontgassing aan de bovenkant valt het slib-watermengsel via de retourleiding automatisch terug naar de bodem, waardoor een krachtig intern circulatiesysteem ontstaat waarvoor geen externe stroom nodig is. De bovenste tweede reactiekamer "verwerkt" vervolgens het afvalwater.
* Kenmerken: Extreem hoge verwerkingscapaciteit, minimale footprint (vanwege de hoogte), sterkste schokbestendigheid (de interne circulatie verdunt het influent automatisch) en geen behoefte aan een externe circulatiepomp, wat resulteert in een laag energieverbruik.
Toepassingsvoorwaarden en selectie-aanbevelingen
1. Aanvraagvoorwaarden UASB
* Toepasbare scenario's: Geschikt voor organisch afvalwater met een lage tot gemiddelde concentratie en een relatief stabiele waterkwaliteit en -kwantiteit (zoals voedselverwerking en afvalwater van slachthuizen).
* Budget en locatie: geschikt voor projecten met beperkte budgetten en minder strenge eisen aan vloeroppervlak.
* Beperkingen: Niet geschikt voor de behandeling van afvalwater met lage- temperatuur, lage- concentratie of afvalwater dat giftige stoffen bevat, vanwege de beperkte meng- en schokbestendigheidsmogelijkheden.
2. Toepassingsvoorwaarden EGSB
* Toepasbare scenario's: bijzonder geschikt voor lage-concentratie, recalcitrant organisch afvalwater of afvalwaterbehandeling in omgevingen met lage- temperaturen.
* Speciale waterkwaliteit: vanwege zijn hoge- expansiesnelheid heeft het ook een goed aanpassingsvermogen aan afvalwater dat zwevende vaste stoffen (SS) bevat.
* Beperkingen: Als het project erg gevoelig is voor de exploitatiekosten van elektriciteit, is het hoge energieverbruik van de EGSB (externe circulatiepomp) een kostenpost waarmee rekening moet worden gehouden.
3. Toepassingsvoorwaarden IC
* Toepasbare scenario's: specifiek ontworpen voor industrieel afvalwater met ultra-hoge concentratie en grote- volumes (zoals papier, alcohol, citroenzuur en farmaceutisch afvalwater, waarbij CZV tientallen of zelfs honderdduizenden kan bereiken).
* Locatiebeperkingen: Als uw fabrieksoppervlak zeer beperkt is, is de IC-reactor de eerste keuze, omdat de behandelingsefficiëntie ervan 3-5 keer zo groot is als die van een UASB met hetzelfde volume.
* Fluctuaties in de waterkwaliteit: Wanneer er grote schommelingen zijn in de kwaliteit van het influentwater of schokbelastingen, kan de automatische interne circulatieverdunningsfunctie van IC het systeem effectief stabiliseren.
Samengevat:
* Voor degenen die prioriteit geven aan kosten-effectiviteit en eenvoudigere watercondities, kies voor UASB;
* Voor water met lage concentraties, moeilijk-afbreekbare- stoffen of lage temperaturen kiest u voor EGSB;
* Voor extreem hoge concentraties, zeer beperkte ruimte en het streven naar maximale efficiëntie kiest u voor IC.