Moda danas

Kontrola procesa prečišćavanja prirodnih voda. Kontrola procesa obrade mulja. Procesi fermentacije metana i kontrola rada digestora

Kontrola procesa prečišćavanja prirodnih voda.  Kontrola procesa obrade mulja.  Procesi fermentacije metana i kontrola rada digestora

U procesu čišćenja Otpadne vode formiraju se padavine, čija zapremina može dostići 10-25% zapremine ispuštene vode. Padavine se formiraju u primarnim taložnicima tokom mehaničkog tretmana, u sekundarnim taložnicima nakon biofiltera, iz kojih se ispira biofilm, kao i nakon aeracionih rezervoara iz kojih se kontinuirano uklanja aktivni mulj. U preduzećima prehrambene industrije formiraju se pretežno organski sedimenti, čiji su glavni sastojci ugljikohidrati, proteini i tvari slične mastima. Padavine imaju visoka vlažnost(92-99%), osim toga, zasićeni su raznim mikroorganizmima, što predstavlja sanitarnu opasnost.

Sirovi mulj se teško transportuje, ne može se koristiti kao đubrivo ili u druge svrhe, pa se mora prerađivati. Glavne metode prethodnog tretmana recikliranog mulja uključuju: zbijanje, stabilizacija, dehidracija, dezinfekcija.

Zbijanje padavina troši uglavnom gravitacioni metod u vertikalnim ili radijalnim kompaktorima, u kojima se vlažnost padavina smanjuje na 85-92% nakon 4-24 sata u aparatu.

Efikasniji način zaptivanja je flotacija. Stepen zbijenosti sedimenta u flotacijskim kompaktorima je 5-10 puta veći u odnosu na gravitacijske kompaktore.

Stabilizacija padavina sprovedeno preko njih anaerobna probava u digestorima ili aerobna mineralizacija u aerotankovima-stabilizatorima.

Metatank(Sl. 38) je hermetički rezervoar periodičnog djelovanja, u koji se upumpavaju sedimenti pretežno organskog sastava. Tipično, digestori se napajaju mješavinom vlažnog mulja iz primarnih taložnika i zbijenog aktivnog mulja i biofilma iz sekundarnih taložnika.

Da bi se ubrzali procesi fermentacije, mulj se zagrijava živom parom do temperature od 33 S (mezofilni način) ili do 53 S (termofilni način). Način grijanja se bira uzimajući u obzir sanitarne zahtjeve i metode naknadne obrade i odlaganja mulja. Kao rezultat fermentacije, uz sudjelovanje anaerobnih mikroorganizama, organska tvar sedimenta se razgrađuje, smanjuje se njegov volumen i vlaga. Istovremeno, na 1 m 3 napunjenog mulja formira se oko 10 m 3 mješavine zapaljivih plinova, koja se sastoji od metana (63-64%), ugljičnog dioksida (32-33%) i dušika (3-5%) ). Do stvaranja metana dolazi zbog razgradnje proteina i masti, a ugljičnog dioksida zbog razgradnje ugljikohidrata. Dobivena zapaljiva smjesa može se koristiti kao gorivo.

Rice. 19. Šema digestora:

1 - cjevovod za dovod mulja; 2 - cjevovodi za ispuštanje digestiranog mulja; 3 - uređaj za ispuštanje gasa; 4 - uređaji za miješanje fermentirajuće mase taloga; 5 - cjevovod za dovod topline

Jedan od važni faktori, izaziva normalnu fermentaciju u digestoru, je aktivna reakcija pH medija, koji bi trebao biti u rasponu od 7,2-7,6. Pri pH ispod 7 počinje pjenjenje taloga, pojavljuje se sumporovodik, a prinos metana se smanjuje, što usporava proces razgradnje sedimenta.

Na brzinu i veličinu stvaranja plina, osim pH medija, utječu temperatura, sastav i doza sedimenta.

Empirijska formula koja izražava odnos između povrata plina i doze punjenja predstavljena je u sljedećem obliku:

gdje q - količina ispuštenog gasa po 1 m 3 napunjenog sedimenta, m 3;

a - empirijski koeficijent u zavisnosti od procenta masti u sedimentu (a = 32,5-42,5 sa sadržajem masti od 15,5 do 25,0%);

To - doza punjenja mulja u procentima radne zapremine digestora (K = 8-15% u zavisnosti od načina fermentacije).

Metan koji nastaje prilikom digestije mulja može se koristiti kao gorivo u kotlovskim postrojenjima, a ugljični dioksid se može koristiti za proizvodnju tekućeg ugljičnog dioksida. Za uklanjanje plina iz digestora uređena je posebna plinska mreža.

Aerobna mineralizacija sedimenata proizvode se dugotrajnom aeracijom u posebnim postrojenjima - aeracionim rezervoarima-stabilizatorima, gdje se oksidiraju organske nečistoće i autooksidira biomasa. Trajanje stabilizacijskog tretmana je 8-10 dana, zbog čega se koncentracija organskih tvari u sedimentu smanjuje za 25-40%, broj bakterija - za 95-98%.

Odvodnjavanje mulja provodi se kako bi se smanjila njihova vlažnost sušenjem jastučići od mulja ili koristeći filter prese, vakuum filteri i drugih uređaja.

jastučići od mulja su planirane zemljišne površine (karte) koje su sa svih strana opasane zemljanim bedemima, uz koje su postavljene tacne za dovod nanosa. Lokacije imaju prirodnu ili umjetnu drenažnu podlogu. Sirovi ili digestirani mulj se periodično nanosi na kartice u slojevima debljine 0,20-0,25 m ljeti i 0,5 m zimi. Dio vlage se gubi isparavanjem, dio se filtrira kroz tlo, zbog čega se sadržaj vlage u sedimentu smanjuje na 75-80%, a volumen se smanjuje za 3-5 puta. Opterećenje po 1 m 2 baze muljnih jastučića je 2,0-3,5 m 3 /godišnje sedimenta sa debljinom sloja jednokratnog ispuštanja ne većom od 0,5 m.

Korisna površina muljnih mjesta određuje se formulom:

gdje je V os zapremina sedimenta dovedena na mjesta mulja, m 3 / godišnje;

K - opterećenje, tj. količina sedimenta u m 3 po 1 m 2

površine godišnje.

Efikasnije je dehidracija mulja u posebnim uređajima, od kojih su najjednostavniji i najpouzdaniji u radu trakaste filter prese.

Horizontalna trakasta filter presa(Sl. 38) sastoji se od donjeg horizontalnog filterskog pojasa i gornjeg tlačnog pojasa. U prostoru između ovih pojaseva odvija se ceđenje i filtriranje sedimenta. Dehidrirani mulj se odsiječe nožem i izbacuje na transporter. Filtracijom na filter presama uklanja se do 98% vode vezane u sedimentima.

Osušeni mulj se može koristiti kao gorivo ili đubrivo.

Rice. 38 Dijagram horizontalnog trakastog filtera:

1 - padavina; 2 - stezna traka; 3 - uređaj za uklanjanje dehidriranog mulja; 4 - taložnik; 5 - dovod vode za pranje; 6 - odvod vode za pranje; 7 - filtrat; 8 - filter traka.

Metoda spaljivanja sedimenti se koriste ako sadrže toksične nečistoće ili je njihovo odlaganje nepraktično.

TRETMAN MULJA INDUSTRIJSKIH OTPADNIH VODA

1 Sastav i svojstva padavina

Padavine se uslovno mogu podijeliti u tri glavne kategorije

− mineralni sedimenti,

− organski sedimenti sa sadržajem pepela manjim od 10%;

− pomiješan sa sadržajem pepela od 10 do 60%.

Osim toga, svi sedimenti se dijele na inertne i toksične, kao i na stabilne i nestabilne (propadajuće). Najlakše obrađene padavine, sadržaj neorganske supstance, a vrijedne komponente sadržane u njima se vraćaju. Sedimenti druge i treće grupe su veoma raznoliki po sastavu i svojstvima. S tim u vezi, za njihovu obradu koriste se različite tehnološke sheme.

Glavni ciljevi moderna tehnologija sastoje se u smanjenju njihovog volumena i naknadnoj transformaciji u bezopasan proizvod koji ne uzrokuje zagađenje okoliša.

Razmotrite predloženu klasifikaciju padavina. Ističe da su „precipitati suspenzije koje se oslobađaju iz otpadnih voda tokom njihovog mehaničkog, biološkog i fizičko-hemijskog (reagensnog) prečišćavanja“, te daje sljedeću klasifikaciju:

− grube nečistoće (otpad) zadržane rešetkama;

− teške nečistoće (pijesak);

− plutajuće nečistoće ( masne supstance), plutaju u taložnicima;

− vlažna suspenzija mulja, koja uglavnom uključuje taloženje suspendovanih čvrstih materija, koje zadržavaju primarni taložnici;

− aktivni mulj zadržan u sekundarnim taložnicima, − kompleks koloidnih mikroorganizama sa adsorbovanim i delimično oksidovanim zagađivačima koji se ekstrahuju iz WW tokom biološkog tretmana;

− mulj anaerobno digestiran u taložnicima-razlagačima, dvoslojnim taložnicima i digestorima;

− aerobno stabilizirani aktivni mulj ili njegova mješavina s muljem iz primarnih taložnika u objektima kao što su aeracioni rezervoari;

− kondenzovani aktivni mulj u separatorima;

− zbijeni aktivni mulj u kompaktorima i drugim uređajima.

Padavine i mulj iz industrijskih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda sastoje se uglavnom od neorganskih supstanci.

Glavni dio mulja iz primarnih taložnika (60-70%) i aktivnog mulja (70-75%) je organska tvar. Bakterijska kontaminacija ovih sedimenata je velika. Sadrže sve glavne oblike bakterijskih organizama: koke, šipke, spirile, patogene gastrointestinalnih bolesti, jajašca helminta.

Hemijski sastav suhe tvari sedimenata uvelike varira. Suva tvar sirovih sedimenata ima sljedeći elementarni sastav (% mas.): ugljenik - 35,0-88,0; vodonik - 5,0-9,0; sumpor - 0,2-2,7; azot - 1,8-8,0; kiseonik - 7,6-35,0. Suva tvar aktivnog mulja sadrži (% mas.): ugljenik - 44,0-76,0; vodonik - 5,0-8,2; sumpor - 0,9-2,7; azot - 3,3-10,0; kiseonik - 13,0-43,0. Sedimenti sadrže jedinjenja silicijuma, aluminijuma, gvožđa, kalcijuma, magnezijuma, kalijuma, natrijuma, cinka, nikla, hroma itd.

Važna tehnološka karakteristika precipitata je njegova otpornost. Otpornost sedimenta je otpor jedinične mase čvrste faze taložene po jedinici površine filtera tokom filtracije pod konstantnim pritiskom suspenzije čiji je viskozitet tekuće faze jednak jedan. Ova karakteristika određuje količinu vode u mulju. Specifični otpor padavina je r = 108-1010 m/kg i zavisi od granulometrijskog i hemijski sastav nacrt.

Jedinjenja gvožđa, aluminijuma, hroma, bakra, kao i kiseline, lužine i neke druge supstance sadržane u mulju, doprinose intenziviranju procesa dehidracije mulja i smanjuju potrošnju hemijskih reagensa za njihovu koagulaciju pre dehidracije. Ulja, masti, jedinjenja azota, vlaknaste materije su, naprotiv, nepovoljne komponente. Oko čestica mulja remete procese zbijanja i koagulacije, a povećavaju i sadržaj organske materije u mulju, što utiče na pogoršanje njegovog gubitka vode.

Specifična otpornost sedimenta služi kao početna vrijednost pri izboru metode obrade sedimenta i proračunu odgovarajućih struktura. Za obradu sedimenata potrebno je odabrati takve postupke u kojima se njihova otpornost ne bi povećala.

2 Glavni procesi koji se koriste za tretman mulja industrijskih otpadnih voda

Za tretman i neutralizaciju sedimenata, razni tehnološkim procesima: zbijanje, stabilizacija, kondicioniranje, dehidracija, termička obrada, odlaganje vrijednih proizvoda, likvidacija (Sl. 1).

Rice. 1 - Tipični procesi koji se koriste za tretman industrijskog otpadnog mulja

Zbijanje padavina povezano sa uklanjanjem slobodne vlage. Prilikom zbijanja u prosjeku se uklanja 60% vlage, a masa sedimenta se smanjuje za 2,5 puta. Za sabijanje aktivnog mulja, koji ima sadržaj vlage od 99,2-99,5%, koriste se gravitacijske, flotacijske, centrifugalne i vibracijske metode.

Da bi se spriječilo propadanje sedimenata, oni se stabiliziraju, nakon čega se sedimenti zakopavaju ili odlažu. U procesu stabilizacija padavina nastaje uništavanjem biološki razgradivog dijela organske tvari u ugljični dioksid, metan i vodu. Stabilizacija se vrši uz pomoć mikroorganizama anaerobnom digestijom, aerobnom mineralizacijom, termičkom obradom, tečnofaznom oksidacijom i uvođenjem hemijskih reagensa.

Kondicioniranje padavina je proces preliminarne pripreme mulja prije dehidracije ili odlaganja redukcijom otpornost i poboljšanje svojstava sedimenata za otpuštanje vode zbog promjena u njihovoj strukturi i oblicima vezanja vode.

Kondicioniranje se provodi reagensnim i nereagensnim metodama. Tokom tretmana reagensom, precipitati se tretiraju sa 10% rastvorom koagulanata (FeSO4, Fe2(SO4)3, Al2(SO4)3 i dr.). Flokulanti se također mogu koristiti umjesto koagulanata. Metode obrade bez hemikalija uključuju: termičku obradu, zamrzavanje praćeno taloženjem, oksidaciju u tečnoj fazi, elektrokoagulaciju i izlaganje zračenju.

Method Essence termičku obradu sastoji se u zagrijavanju taloga na temperaturu od 150-200°C i držanju na ovoj temperaturi u zatvorenoj posudi 0,5-2 sata.postiče svojstva oslobađanja vode. Talog se nakon termičke obrade brzo sabija do sadržaja vlage od 92-94%, a njegov volumen je 20-30% originalnog.

Odvodnjavanje mulja izvode se mehanički ili termički. Zbijeni mulj se lako dehidrira na slojevima mulja ili vakuum filterima, prešanim filterima, vibracijskim filterima i centrifugama. Voda izdvojena u fazi zbijenosti, usled razgradnje organske materije sedimenta, sadrži veliki broj rastvorene supstance sa COD oko 104 mgO/dm3. Ova voda se obično vraća u postrojenja za aeraciju, zbog čega je potrebno povećati njihov kapacitet za 10-15%.

Termičko sušenje je završna faza dehidracija sedimenata. Vlažnost padavina nakon termičkog sušenja iznosi 5-40%. Termički osušeni mulj se lako transportuje i odlaže. Za termičko sušenje koriste se sušilice različitih izvedbi.

Prilikom obrade inertnog mulja koriste se sljedeće tehnološke sheme:

Zbijanje - Stabilizacija - Kondicioniranje - Dehidracija - Odlaganje Zbijanje - Stabilizacija - Odlaganje

Za preradu toksičnog mulja koriste se tehnološke sheme:

Zbijanje - likvidacija

Zaptivanje - kondicioniranje - odvodnjavanje - odlaganje

Zbijanje - kondicioniranje - odvodnjavanje - likvidacija

3 Sabijanje sedimenta

Većina jednostavna metoda pečati je gravitacioni pečat , pomoću kojih se sabija višak aktivnog mulja i digestiranog mulja. Vrijeme zbijanja 4-24 sata; sadržaj vlage u sedimentu nakon zbijanja je 85-97%. Aktivni mulj se sabija u vertikalnim i radijalnim zgušnjivačima mulja.

Glavni nedostaci razmatrane metode zbijanja su dugo trajanje procesa, visoke vlažnosti sedimenata, kao i značajnog uklanjanja suspendovanih čvrstih materija iz njihovog zgušnjivača mulja. Za smanjenje ovih nedostataka koriste se tehnološke metode: koagulacija (dodat je feCl3), miješanje pri zbijanju, zbijanje spojeva razne vrste padavina, kao i zagrijavanje aktivnog mulja na 80-90°C u trajanju od 50-80 minuta. Zagrijavanje doprinosi uništavanju hidratacijske ljuske oko čestica i prijenosu dijela vezanu vodu u slobodnom stanju.

Metodom flotacije brzina zbijanja sedimenta je 10-15 puta veća nego kod gravitacije, a stepen zbijenosti je veći. Osim toga, proces se lako kontrolira mijenjanjem tehnološke parametre. Primijenite impeler, električnu i tlačnu flotaciju, pri čemu se potonji najčešće koristi. U flotatoru mjehurići zraka plutaju zajedno sa česticama suspendiranih čvrstih tvari na površinu, odakle se uklanjaju pomoću uređaja za struganje. razne vrste, Talog taložen u skimeru uklanja se strugajućim ili pužnim transporterom. Pročišćena voda se ispušta kroz branu.

Za centrifugalnu brtvu sedimenti koriste centrifuge, hidrociklone i separatore.

Pod centrifugiranjem razumeju proces razdvajanja heterogenih sistema (emulzije i suspenzije) u oblasti centrifugalnih sila. Pod dejstvom centrifugalnih sila, suspenzija se odvaja na talog i tečnu fazu koja se naziva centrifuga. Talog ostaje u rotoru, a tečna faza se uklanja iz njega.

Prilikom centrifugiranja, brzina razdvajanja nehomogenih sistema u polju centrifugalnih sila raste u poređenju sa brzinom razdvajanja ovih sistema pod dejstvom gravitacije.

Glavni zadatak tretmana kanalizacionog mulja je dobijanje konačnog proizvoda čija svojstva omogućavaju njegovu upotrebu u interesu Nacionalna ekonomija ili minimizirati štetu uzrokovanu okruženje. Tehnološke sheme koje se koriste za realizaciju ovog zadatka su vrlo raznolike.

Tehnološki procesi tretmana kanalizacionog mulja na svim postrojenjima za mehaničko, fizičko, hemijsko i biološko prečišćavanje mogu se podijeliti u sljedeće glavne faze: zbijanje (zgušnjavanje), stabilizacija organskog dijela, kondicioniranje, dehidracija, toplinska obrada, odlaganje vrijednih proizvoda ili eliminacija mulja (Shema 2).

Slika 5 - Faze i metode tretmana kanalizacionog mulja

Zbijanje padavina

Sabijanje mulja povezano je sa uklanjanjem slobodne vlage i neophodna je faza u svim tehnološkim shemama obrade mulja. Prilikom zbijanja u prosjeku se uklanja 60% vlage, a masa sedimenta se smanjuje za 2,5 puta.

Za zbijanje se koriste metode gravitacije, filtracije, centrifugalne i vibracijske metode. Gravitaciono sabijanje je najčešće. Zasniva se na taloženju čestica dispergovane faze. Vertikalni ili radijalni taložnici se koriste kao zgušnjivači mulja.

Sabijanje aktivnog mulja, za razliku od sabijanja sirovog mulja, praćeno je promjenom svojstava mulja. Aktivni mulj kao koloidni sistem ima visoku strukturnu sposobnost, zbog čega njegovo zbijanje dovodi do prelaska dijela slobodne vode u vezano stanje, a povećanje sadržaja vezane vode u mulju dovodi do pogoršanja gubitka vode.

Primjena posebne metode obradom, na primjer, obradom hemijskim reagensima, moguće je postići prelazak dijela vezane vode u slobodno stanje. Međutim, značajan dio vezane vode može se ukloniti samo isparavanjem.

Stabilizacija mulja

Anaerobna stabilizacija

Anaerobna digestija je glavna metoda zbrinjavanja mulja iz gradskih otpadnih voda. Fermentacija se naziva metanska fermentacija, jer kao rezultat razgradnje organske tvari u sedimentima nastaje metan kao jedan od glavnih proizvoda.

Biohemijski proces fermentacije metana zasniva se na sposobnosti zajednica mikroorganizama da oksidiraju organske materije kanalizacionog mulja tokom svog životnog veka.

Industrijska metanska fermentacija provodi se širokim spektrom bakterijskih kultura. Teoretski se razmatra fermentacija sedimenata, koja se sastoji od dvije faze: kisele i alkalne.

U prvoj fazi kisele ili vodikove fermentacije, složene organske tvari sedimenta i mulja se prvo hidroliziraju u jednostavnije pod djelovanjem ekstracelularnih bakterijskih enzima: proteini do peptida i aminokiselina, masti do glicerola i masne kiseline, ugljeni hidrati - do jednostavnih šećera. Daljnje transformacije ovih tvari u bakterijskim stanicama dovode do stvaranja krajnjih produkata prve faze, uglavnom organskih kiselina. Više od 90% formiranih kiselina su maslačna, propionska i octena kiselina. Nastaju i druge relativno jednostavne organske tvari (aldehidi, alkoholi) i neorganske tvari (amonijak, sumporovodik, ugljični dioksid, vodonik).

Kiselu fazu fermentacije provode obični saprofiti: fakultativni anaerobi poput mliječne kiseline, bakterije propionske kiseline i strogi (obavezni) anaerobi poput butirne, acetonobutilne, celulozne bakterije. Većina vrsta bakterija odgovornih za prvu fazu fermentacije formiraju spore. U drugoj fazi alkalne ili metanske fermentacije od krajnjih produkata prve faze nastaju metan i ugljična kiselina kao rezultat vitalne aktivnosti bakterija koje stvaraju metan - obligatnih anaeroba koji ne nose spore, vrlo osjetljivih na uvjete okoline. .

Metan nastaje kao rezultat redukcije CO 2 ili metilne grupe octene kiseline:

gdje AN 2 - organska materija, koji služi kao donator vodonika za bakterije koje stvaraju metan; obično su to masne kiseline (osim sirćetne) i alkoholi (osim metila).

Mnoge vrste bakterija koje stvaraju metan oksidiraju molekularni vodik koji nastaje u kiseloj fazi.Tada reakcija stvaranja metana ima oblik:

Mikroorganizmi koji koriste octenu kiselinu i metil alkohol provode sljedeće reakcije:

Sve ove reakcije su izvori energije za bakterije koje stvaraju metan, a svaka od njih je niz uzastopnih enzimskih transformacija polaznog materijala. Sada je utvrđeno da vitamin B 12 učestvuje u procesu stvaranja metana, kojem se pripisuje glavna uloga u prijenosu vodika u energetskim redoks reakcijama kod bakterija koje stvaraju metan.

Vjeruje se da su stope transformacije tvari u kiseloj i metanskoj fazi iste, stoga, uz stabilan proces fermentacije, nema nakupljanja kiselina - proizvoda prve faze.

Proces fermentacije karakteriše sastav i zapremina oslobođenog gasa, kvalitet intersticijske vode i hemijski sastav digestiranog mulja.

Nastali plin se uglavnom sastoji od metana i ugljičnog dioksida. Prilikom normalne (alkalne) fermentacije, vodik kao produkt prve faze može ostati u plinu u zapremini ne većoj od 1-2%, jer ga bakterije koje proizvode metan koriste u redoks reakcijama energetskog metabolizma.

Vodonik sulfid H 2 S koji se oslobađa prilikom razgradnje proteina praktički ne ulazi u gas, jer se u prisustvu amonijaka lako vezuje sa dostupnim ionima gvožđa u koloidni gvožđe sulfid.

Krajnji proizvod amonifikacije proteinskih supstanci, amonijak, veže se sa ugljičnom kiselinom i formira karbonate i bikarbonate, koji uzrokuju visok alkalitet intersticijske vode.

U zavisnosti od hemijskog sastava sedimenata tokom fermentacije, oslobađa se od 5 do 15 m 3 gasa na 1 m 3 sedimenta.

Brzina procesa fermentacije ovisi o temperaturi. Dakle, pri temperaturi sedimenta od 25 - 27 ° C, proces traje 25 - 30 dana; na 10°C, njegovo trajanje se povećava na 4 mjeseca ili više. Da bi se ubrzala fermentacija i smanjio volumen potrebnih objekata za to, koristi se umjetno zagrijavanje mulja na temperaturu od 30 -35 ° C ili 50 - 55 ° C.

Proces fermentacije metana koji se normalno odvija karakteriše blago alkalna reakcija medija (pH? 7.b), visoka alkalnost intersticijske vode (65–90 mg-eq/l) i nizak sadržaj masnih kiselina (do 5–12 mg-eq/l). Koncentracija amonijum azota u intersticijskoj vodi dostiže 500 - 800 mg/l.

Poremećaj procesa može biti rezultat preopterećenja objekta, promjene temperaturni režim, utoke sa sedimentom toksične supstance itd. Kršenje se manifestuje nakupljanjem masnih kiselina, smanjenjem alkalnosti intersticijske vode i padom pH vrednosti. Volumen nastalog plina naglo se smanjuje, u plinu se povećava sadržaj ugljične kiseline i vodika, proizvoda kisele faze fermentacije.

Bakterije koje stvaraju kiselinu odgovorne za prvu fazu fermentacije otpornije su na bilo koju vrstu nepovoljni uslovi, uključujući preopterećenje. Sedimenti koji ulaze u fermentaciju su uglavnom zasijani njima. Bakterije koje se brzo razmnožavaju i stvaraju kiseline povećavaju sposobnost asimilacije bakterijske mase i tako se prilagođavaju povećanim opterećenjima. U tom slučaju se povećava brzina prve faze, a u mediju se pojavljuje velika količina masnih kiselina.

Bakterije metana se vrlo sporo razmnožavaju. Vrijeme generiranja nekih vrsta je nekoliko dana, tako da nisu u mogućnosti brzo povećati broj kultura, a njihov sadržaj u sirovom sedimentu je neznatan. Čim se iscrpi neutralizatorska sposobnost fermentirajuće mase (rezerva alkalnosti), pH naglo pada, što dovodi do smrti bakterija koje stvaraju metan.

Od velike važnosti za normalnu fermentaciju mulja je sastav otpadnih voda, posebno prisutnost u njima takvih tvari koje inhibiraju ili paraliziraju vitalnu aktivnost mikroorganizama koji provode proces fermentacije mulja. Dakle, pitanje mogućnosti zajedničkog tretmana industrijskih i kućnih otpadnih voda treba rješavati u svakom pojedinačnom slučaju, ovisno o njihovoj prirodi i fizičko-hemijskom sastavu.

Prilikom miješanja kućnih otpadnih voda sa industrijskim otpadnim vodama, potrebno je da mješavina otpadnih voda ima pH = 7 - 8 i temperaturu ne nižu od 6 °C i ne višu

30°C. Sadržaj toksičnih ili štetnih tvari ne smije prelaziti maksimalnu dozvoljenu koncentraciju za mikroorganizme koji se razvijaju u anaerobnim uvjetima. Na primjer, kada je sadržaj bakra u sedimentu veći od 0,5% suhe tvari mulja, biokemijske reakcije druge faze procesa fermentacije se usporavaju, a reakcije kisele faze se ubrzavaju. Pri dozi natrijum hidroarsenita od 0,037% mase bezpepelne supstance svježeg sedimenta usporava se proces razgradnje organske tvari.

Za preradu i fermentaciju sirovog mulja koriste se tri vrste objekata: 1) septičke jame (septičke jame); 2) dvoslojni taložnici; 3) digestori.

U septičkim jamama voda se bistri, a talog koji je ispao iz nje istovremeno trune. Septičke jame se trenutno koriste na stanicama sa malom propusnošću.

U dvoslojnim taložnicima, taložni dio je odvojen od truležne (septičke) komore koja se nalazi u donjem dijelu. Razvoj dizajna dvoslojnog taložnika je taložnik-razlagač.

Za tretman mulja trenutno se najviše koriste digestori koji služe samo za fermentaciju mulja uz vještačko zagrijavanje i miješanje.

Digestivni mulj ima visok sadržaj vlage (95 - 98%), što otežava njegovu upotrebu u poljoprivreda za đubrivo (zbog teškoća kretanja sa konvencionalnim vozila bez mreže za distribuciju pritiska). Vlažnost je glavni faktor koji određuje količinu sedimenta. Stoga je glavni zadatak tretmana mulja smanjenje njegove zapremine odvajanjem vode i dobijanjem transportnog proizvoda.