Rawatan Biologi Anaerobik

pengenalan

Rawatan biologi anaerobik ialah proses rawatan air sisa yang memecahkan bahan pencemar organik tanpa kehadiran oksigen. Ia bergantung kepada mikroorganisma anaerobik untuk menukar sebatian organik kompleks kepada bahan yang lebih ringkas, terutamanya metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂). Kaedah ini digunakan secara meluas untuk-kekuatan tinggi air sisa industri dan penstabilan enap cemar kerana kecekapan tenaga dan pengeluaran enap cemar yang rendah.

Kelebihan Rawatan Anaerobik Berbanding Rawatan Aerobik

1. Kapasiti Pemuatan Organik Lebih Tinggi

• Pemuatan enapcemar biasa (F/M) untuk rawatan anaerobik air sisa industri ialah0.5–1.0 kg BOD₅/(kg MLVSS·d), lebih daripada dua kali ganda proses aerobik (0.1–0.5 kg BOD₅/(kg MLVSS·d)).
• Oleh kerana ketiadaan had pemindahan oksigen,MLVSS (Arak Campuran Pepejal Terampai Meruap)dalam sistem anaerobik boleh mencapai5–10 kaliiaitu sistem aerobik.
• Kadar pemuatan isipadu organik untuk rawatan anaerobik ialah5–10 kg BOD₅/(m³·d), berbanding hanya0.5–1.0 kg BOD₅/(m³·d)untuk rawatan aerobik-aPerbezaan 10 kali ganda.

2. Pengeluaran Enapcemar Lebih Rendah & Kualiti Enapcemar Lebih Baik

• Rawatan anaerobik menghasilkan sahaja5%–20%biojisim yang dihasilkan dalam proses aerobik.
• Kaedah aerobik menghasilkan0.25–0.6 kg enap cemar setiap kg COD dikeluarkan, manakala kaedah anaerobik hanya menghasilkan0.02–0.18 kg, dengan kebolehdewateran yang lebih baik.
• Pencernaan anaerobik jugamembunuh telur parasitdalam enapcemar, meningkatkan kestabilan kebersihan dan kimianya, mengurangkan kos pelupusan enapcemar.

3. Keperluan Nutrien Rendah & Fleksibiliti Operasi

• Mikrob anaerobik memerlukanhanya 5%–20%daripada nutrien (N, P) yang diperlukan oleh proses aerobik, menjadikannya sesuai untuk-air sisa kekurangan nutrien.
• Mikroorganisma anaerobik kekal aktif untukbulan atau bahkan tahuntanpa penurunan yang ketara dan boleh dimulakan semula dengan cepat selepas penutupan, membenarkanoperasi terputus-putus(sesuai untuk air sisa bermusim).

4. Penjimatan Tenaga & Pengeluaran Metana

• Rawatan aerobik memakan0.5–1.0 kWjelektrik per kg COD dikeluarkan untuk pengudaraan, manakala sistem anaerobikmenghapuskan kos pengudaraan.
• Pencernaan anaerobikmenghasilkan metana, menghasilkan over 12,000 kJ tenaga setiap kg COD dikeluarkan.
• Tiada masalah buih (tidak seperti rawatan aerobik surfaktan-yang mengandungi air sisa).

5. Mengurangkan Pencemaran Udara & Keupayaan Degradasi Lebih Luas

• Pengudaraan aerobik bolehmeruapkan sebatian organik, menyebabkan pencemaran udara, manakala sistem anaerobik mengelakkan isu ini.
• Mikrob anaerobik bolehmerendahkan sebatian recalcitrant tertentu(cth, hidrokarbon berklorin) yang tidak boleh dilakukan oleh bakteria aerobik.

6. Sinergi Mikrob Kompleks untuk Peningkatan Degradasi

• Pencernaan anaerobik melibatkan komuniti mikrob pelbagai yang bekerja secara sinergi, membolehkan pecahan-untuk-bahan organik yang sukar diproses oleh rawatan aerobik.

Kelemahan Rawatan Anaerobik

1. Pertumbuhan Mikrob yang Lambat & Masa Permulaan yang Lebih Lama

• Mikrob anaerobik tumbuh dengan perlahan, memerlukantempoh permulaan yang lebih lama dan masa pengekalan hidraulik (HRT)daripada sistem aerobik.

2. Efluen Memerlukan Rawatan Lanjut

• Efluen anaerobik selalunyatidak memenuhi piawaian pelepasandan semestinyadigilap dengan rawatan aerobik.

3. Penambahan Kealkalian Diperlukan untuk Air Sisa-C/N Rendah

• Air sisa-rendah atau rendah-C/N mungkin kekurangan kealkalian, memerlukanpenambahan kealkalian luaran.

4. Pemanasan Diperlukan untuk Air Sisa-Kekuatan Rendah

• Jika pengeluaran metana tidak mencukupi untuk mengekalkan suhu optimum(30–38 darjah ), pemanasan luaranadalah perlu.

5. Risiko Letupan daripada Metana

• Biogas (CH₄ + CO₂ + H₂S) ialahmudah terbakar dan mudah meletup, memerlukanreka bentuk reaktor kalis letupan-.

6. Sensitiviti kepada Sebatian Toksik

• Alifatik berklorin dan toksin lainmenghalang metanogenlebih teruk daripada heterotrof aerobik; operasi yang tidak betul boleh menjejaskan kestabilan sistem.

7. Kawalan Suhu yang Ketat Diperlukan

• Suhu rendahmengurangkan kecekapan dengan ketara, dan pengurusan operasi ialahlebih kompleksdaripada sistem aerobik.

8. Isu Bau & Kakisan H₂S

• Sulfat (SO₄²⁻) dalam air sisa menghasilkanH₂S, menyebabkanbau-bauandankakisan dalam paip, enjin, dan dandang.
• Pengurangan sulfat jugamenggunakan bahan organik,mengurangkan hasil metana.

9. Tiada Nitrifikasi

• Sistem anaerobiktidak boleh mennitrifkan ammonia; aktiviti mikrob yang optimum memerlukanTahap NH₃-N 40–70 mg/L.