Jako produkt uboczny biologicznego oczyszczania ścieków, oczyszczalnie ścieków (OŚ) nieuchronnie wytwarzają duże ilości osadów ściekowych (WAS), co stanowi poważne wyzwanie. WAS to typowy odpad stały, który może łatwo spowodować wtórne zanieczyszczenie, jeśli nie zostanie odpowiednio oczyszczony. Zazwyczaj koszty oczyszczania i utylizacji WAS stanowią aż 60% całkowitych kosztów operacyjnych oczyszczalni ścieków. Jednakże WAS jest bogaty w materię organiczną, taką jak białka i węglowodany, co czyni go odnawialnym źródłem bioenergii. WAS jest powszechnie stosowany w fermentacji beztlenowej w celu wytworzenia metanu. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) to produkty pośrednie rozkładu beztlenowego, do których należą kwas octowy, kwas propionowy, kwas izomasłowy, kwas n-masłowy, kwas izowalerianowy i kwas n-walerianowy. Dlatego też w ostatnich latach coraz większą uwagę zwraca się na produkcję SCFA z fermentacji osadu, ponieważ powstałe SCFA są nie tylko preferowanym źródłem węgla do biologicznego usuwania azotu i fosforu, ale także surowcami do mikrobiologicznej produkcji biodegradowalnych tworzyw sztucznych.
Ze względu na niską szybkość rozkładu osadu i szybkie zużycie przez bakterie metanogenne, wydajność SCFA z fermentacji osadów ściekowych (WAS) jest zwykle niska. Dlatego też poprzednie badania koncentrowały się głównie na promowaniu produkcji SCFA poprzez przyspieszanie rozkładu osadów lub hamowanie aktywności metanogenów. Literatura podaje, że różne metody wstępnej obróbki WAS, takie jak obróbka enzymatyczna, wolny azotyn, termiczna, Fentona, ozonowa i ultradźwiękowa [9] [10] [11], a także warunki pracy reaktorów beztlenowych (np. kontrola kwasowa i zasadowa) [9], mogą skutecznie zwiększyć produkcję SCFA. Na przykład wstępna obróbka osadu czynnego odpadowego (WAS) wolnym azotynem (1,54–1,80 mg/l) przez 2 dni znacznie przyspiesza rozpad osadu, zwiększając w ten sposób produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) o 1,5–3,7 razy [12]. Ponadto zwiększenie zawartości niektórych substancji organicznych w osadzie pofermentacyjnym, takich jak węglowodany i wewnątrzkomórkowe polihydroksyalkaniany (PHA), może również sprzyjać wytwarzaniu SCFA.
Chlorek poliglinu (PAC) to nieorganiczny koagulant wytwarzany w wyniku częściowej hydrolizy kwaśnego roztworu chlorku glinu w specjalnym reaktorze. PAC składają się zazwyczaj z monomerów glinu (takich jak Al3⁺, Al(OH)₂⁺ itp.), dimerów (Al₂O₃), trimerów (Al₃O₄) i obojętnych polimerów wielkocząsteczkowych o masach cząsteczkowych zazwyczaj większych niż 3000 Da[18]. Postacie chemiczne hydrolizowanego glinu można podzielić na trzy kategorie na podstawie szybkości ich reakcji ze wskaźnikami żelaza: monomery (Ala) (reakcje natychmiastowe, tj. monomery, dimery i trimery glinu), polimery średnioszybkie (Alb) (reakcja w ciągu 120 minut, tj. Al₂O₃) oraz zole lub żele (Alc) (niereaktywne, tj. polimery glinu o masie cząsteczkowej zwykle większej niż 3000 Da). W pewnych warunkach, gdy występuje duża ilość wysoko naładowanych wielopierścieniowych produktów hydrolizy glinu (Alb), PAC są skuteczniejsze od tradycyjnych koagulantów na bazie glinu (takich jak AlCl3 i ałun) w usuwaniu cząstek stałych i/lub materii organicznej. Od lat 80. XX wieku osady polifosforanowe (PAC) są szeroko stosowane w oczyszczaniu wody i ścieków na całym świecie w celu usuwania drobnych cząstek i metali ciężkich, wytrącania fosforanów i inaktywacji wirusów. Podczas oczyszczania ścieków PAC są nieuchronnie wchłaniane i zagęszczane przez osad, co prowadzi do ich gromadzenia się w dużych ilościach w osadzie. Zawartość PAC w osadzie w dużym stopniu zależy od źródła wody i innych stosowanych środków chemicznych i różni się znacznie w różnych regionach.
Lanyao Water Treatment Co.,Ltd.
