Anaerobni digestori (općeniti naziv za anaerobne reaktore kao što su UASB, IC i EGSB) oslanjaju se na anaerobne mikroorganizme (metanogene i zakiseljivače) za razgradnju organske tvari u otpadnoj vodi u okruženju-bez kisika. Ovo je ključni proces za pročišćavanje otpadnih voda visoke-koncentracije.
I. Osnovne funkcije
1. Degradirajuća KPK visoke-koncentracije, značajno smanjujući zagađivače: organska otpadna voda visoke-koncentracije iz klaonica, tvornica za preradu hrane, pivovara, stočnih farmi i ugostiteljskih objekata često ima utjecajni KPK od desetaka tisuća mg/L. Velike organske molekule podliježu anaerobnoj reakciji u tri-koraka:
1) Hidroliza i zakiseljavanje: velike organske molekule razgrađuju se na manje organske kiseline;
2) Proizvodnja vodika i octene kiseline;
3) Metanogeneza: Octena kiselina se pretvara u metan (bioplin). U industriji bojanja, tiskanju i kemijskoj industriji, anaerobni stupanj može ukloniti 60%–85% KPK iz otpadne vode visoke-koncentracije, značajno smanjujući kasnije aerobno biokemijsko opterećenje i štedeći energiju prozračivanja.
2. Uklanjanje sulfata i nešto dušika iz amonijaka (mala količina)
Sulfat u otpadnoj vodi reducira se u sumporovodik pomoću sulfat{0}}redukcijskih bakterija; organski dušik prolazi kroz amonifikaciju, pretvarajući ga u amonijačni dušik. Anaerobni procesi ne mogu ukloniti dušik, tako da ukupni dušik ostaje u biti nepromijenjen, ali će se razine dušika u amonijaku povećati, što zahtijeva naknadne procese nitrifikacije i denitrifikacije.
3. Smanjenje mulja i oporaba resursa bioplina
Anaerobni proces proizvodi znatno manje mulja nego aerobni proces; stvara bioplin (sadržaj metana 50%–70%) koji se može spaljivati za proizvodnju električne energije i grijanje, postižući povrat energije.
4. Poboljšana biorazgradljivost otpadnih voda
Neke neposlušne makromolekularne organske tvari podliježu hidrolizi i zakiseljavanju, što rezultira kidanjem lanca i poboljšanim omjerom B/C, što dovodi do boljih rezultata obrade u sljedećim aerobnim spremnicima.
II. Tipična procesna podjela funkcija u anaerobnom digestoru
Protok otpadne vode: Spremnik za izjednačavanje → Anaerobni digestor → Anoksični spremnik → Aerobni spremnik → Sekundarni taložnik
1. Anaerobni digestor uklanja većinu organskih zagađivača na prednjem kraju, smanjujući opterećenje;
2. Aerobni spremnik dubinski uklanja zaostali COD i istovremeno uklanja dušik iz amonijaka kroz nitrifikaciju;
3. Anaerobni stadij ne može dovršiti potpuno uklanjanje dušika; ukupno uklanjanje dušika oslanja se na naknadnu anoksičnu denitrifikaciju.
III. Ključne točke za-rad na licu mjesta
1. Strogo kontrolirati otopljeni kisik (DO); u spremniku ne smije biti kisika, jer će to inhibirati metanogene bakterije;
2. Kontrolirajte ulazni pH na 6,5–7,8; pretjerano zakiseljavanje uzrokovat će porast u efluentu VFA i kolaps sustava;
3. Prikladna temperatura: oko 35 stupnjeva (mezotropno); niske temperature značajno će smanjiti učinkovitost liječenja;
4. Utjecaj ne smije sadržavati velike količine sulfida, teških metala ili toksičnih inhibitora, jer će oni štetiti bakterijama.
Anaerobni digestori su u biti "jedinice za primarnu obradu" otpadnih voda, posebno dizajnirane za obradu visokih koncentracija organskih onečišćivača, proizvodnju bioplina i smanjenje pritiska na nizvodne aerobne spremnike; međutim, oni nemaju kapacitet uklanjanja ukupnog dušika ili fosfora i ne mogu se koristiti kao samostalni tretman na kraju--cijevi.