ساختار و اصل راکتور بی هوازی UASB

در راکتور UASB ، فاضلاب تا حد امکان به طور مساوی به پایین راکتور وارد می شود و فاضلاب از طریق بستر لجن حاوی لجن گرانول یا لجن فلوک به سمت بالا می رود. واکنش بی هوازی در فرآیند تماس بین فاضلاب و ذرات لجن رخ می دهد. بیوگاز (عمدتا متان و دی اکسید کربن) که در شرایط بی هوازی تولید می شوند باعث گردش داخلی می شوند که این امر منجر به تشکیل و نگهداری لجن گرانول می شود.

مقداری از گاز تشکیل شده در لایه لجن به ذرات لجن وصل شده و به بالای راکتور بالا می رود. لجن که به سطح بالا می رود ، به پایین صفحه انتشار گاز جداکننده سه فاز برخورد می کند و باعث می شود لجن لجن با حباب به دگاها وصل شود. پس از آزاد شدن حباب ها ، ذرات لجن به سطح بستر لجن مستقر می شوند و گاز در محفظه جمع آوری گاز جداکننده سه فاز جمع می شود.

برای جلوگیری از ورود حباب های بیوگاز به منطقه رسوب ، یک دفع گاز (بازتابنده گاز) در زیر شکاف واحد محفظه جمع آوری گاز قرار دارد ، در غیر این صورت باعث ایجاد تلاطم در منطقه رسوب می شود و مانع رسوب ذرات می شود. مایع حاوی برخی از مواد جامد باقیمانده و ذرات لجن از طریق شکاف جداکننده وارد منطقه رسوب می شود.

از آنجا که با نزدیک شدن به سطح آب ، منطقه جریان رسوب دیواری شیب دار سه فاز افزایش می یابد ، با نزدیک شدن به نقطه تخلیه ، سرعت جریان افزایش می یابد. در عین حال ، با کاهش سرعت جریان ، فلوس های لجن می توانند در منطقه رسوب فلاکو شوند و مستقر شوند. لجن لجن در جداکننده سه فاز انباشته شده ، تا حدی از نیروی اصطکاک که آنها را بر روی دیواره شیب دار نگه می دارد ، فراتر می رود و به سمت منطقه واکنش باز می گردد ، جایی که این قسمت از لجن با ماده آلی در تأثیرگذار واکنش نشان می دهد.

راکتور USAB شامل سیستم ورودی و توزیع ، بدن راکتور و جداکننده سه فاز است. اگر کل سیستم بی هوازی در نظر گرفته شود ، باید شامل یک سیستم جمع آوری و استفاده از بیوگاز نیز باشد. با این حال ، به دلیل عدم اطمینان مسیر و هدف استفاده از بیوگاز ، سیستم استفاده از آن نیز بسیار متفاوت است.

مهمترین تجهیزات موجود در راکتور USAB ، جداکننده سه فاز است که در بالای راکتور نصب شده و راکتور را به یک منطقه واکنش پایین تر و یک منطقه رسوب فوقانی تقسیم می کند. به منظور دستیابی به اثر رسوب ذرات لجن FLOC در جریان صعودی در رسوبات ، هدف اصلی جداکننده سه فاز جدا کردن بیوگازهای تولید شده از بستر لجن تا حد امکان است.

به خصوص در صورت بروز زیاد ، از حفره های زیر اتاق های جمع آوری گاز برای جلوگیری از فرار بیوگاز به داخل محفظه حل و فصل از طریق شکاف های بین اتاق های جمع آوری گاز استفاده می شود. علاوه بر این ، حفره ها برای کاهش تلاطم مایع ناشی از تولید بالای گاز در محفظه واکنش نیز مفید هستند.

طراحی جداکننده سه فاز باید این باشد که ذرات لجن یا فلوکولها می توانند تا زمانی که لایه لجن به داخل مهاجر گسترش نرود ، دوباره به داخل محفظه واکنش بکشید. باید تشخیص داد که گاهی اوقات گسترش لجن به داخل مهاجر چیز بدی نیست. در مقابل ، لایه لجن گسترش یافته در مهاجر ، ذرات لجن پراکنده\/فلوس ها را ضبط می کند ، و همچنین دارای اثر حذف خاصی بر روی COD محلول درسی قابل تخریب است.

از طرف دیگر ، مهم است که مقدار مشخصی از فضای آزاد برای لایه لجن گسترش یابد تا از از بین رفتن لجن سنگین تر در زیر شوک های موقت آلی یا هیدرولیکی جلوگیری شود. هر دو میزان بارگذاری هیدرولیک و ارگانیک (نرخ تولید گاز) بر گسترش لایه لجن و بستر لجن تأثیر می گذارد.

اصل سیستم USAB تشکیل Flocs لجن با عملکرد خوب تسویه حساب و راه اندازی یک سیستم رسوب لجن در راکتور برای جدا کردن گاز ، مایع و جامد است. شکل گیری و نگهداری لجن (لجن گرانول یا لجن) با عملکرد خوب تسویه حساب ، نکته اساسی برای عملکرد خوب سیستم USAB است.