Анаэробты байланысты процесс жайлы мәлімет

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Ғылым және Білім министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

Тақырыбы: «Анаэробты байланысты процесс»

Орындаған: Ашкенова З. Н.

Тексерген: Кабденова А. Т

Семей қ. 2015 ж

Мазмұны

Кіріспе

Негізгі бөлімАғынды сулардағы тұнбаларды анаэробты өңдеуАнаэробты процесте қолданылатын арнайы қондырғыларАнаэробты тазарту қондырғыларын бақылау әдістері

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Қазіргі уақытта ағын суларды анаэробты жолмен тазарту кеңінен дамымаған. Ағын суды тазартуда қолданылатын анаэробты процестерді аэробы процестермен салыстырғанда біршама артықшылығы бар. Негізгісі, биомасса көлемінің өсуі барысында ластаушы заттардан көмірсудың түзілу деңгейі жоғары және қосымша құнды өнім - биогаз алынады.

Анаэробты өңдеудің кең таралған жəне жоғары деңгейлі технологиясы -ағынды судағы тұнбаларды ыдырату. Концентрацияланған тұнба ағынды суды аэробты тазалаудың бірнеше сатыларында түзіледі, яғни; торлардағы қатты зат бөлшектерін бөліп алу, біріншілік тұндырғышта жəне қалдықтарды екіншілік тазалау сатысында.

Өнеркәсіптік төгінділерді тазартқан кезде анаэробты әдістер көбінесе аэробты әдістердің алдында жүреді. Қалдықтардың ыдырауы арнайы қондырғыларда-метантенктерде жүзеге асырылады. Егер бір мезгілде асылып түрған заттарды тұндыру және оларды быжуға ұшырату қажет болса, септитенктерді эәне эмшрлерді пайдаланады.

Ағынды сулардағы тұнбаларды анаэробты өңдеу

Көп мөлшерде органикалық қосылыстардан тұратын қалдықтарды анаэробты жағдайда ыдыратуға болады. Анаэробты өңдеудің кең таралған жəне жоғары деңгейлі технологиясы -ағынды судағы тұнбаларды ыдырату. Концентрацияланған тұнба ағынды суды аэробты тазалаудың бірнеше сатыларында түзіледі, яғни; торлардағы қатты зат бөлшектерін бөліп алу, біріншілік тұндырғышта жəне қалдықтарды екіншілік тазалау сатысында.

Ағынды сулардағы тұнбаларын өңдеуде келесі кезеңдер қамтылады:

Метанды биоценоздың дамуы. Бұл кезеңде тұнбаның құрамындағы

қатты бөлшектері, əртүрлі бактериялар синтездейтін, гидролаза класының жасушадан тыс ферменттерінің (протеолитикалық, липолитикалық, жəне кейбір целлюлозалитикалық) əсерінен дисперсияланады немесе солюбилизденеді. Кейін, рН 4, 0-6, 5 ортада тіршілік ететін факультативті анаэробты, гетеротрофты қышқыл түзуші бактериялардың əсерінен, ерігіш органикалық заттардан май жəне ұшқыш қышқылдардың микробтық синтезделу реакциясы қарқынды жүреді.

Ферментация. Ферментация үдерісі облигатты анаэробты метан

түзуші бактериялардың қатысумен жүзеге асады. Мұндағы негізгі субстрат - сірке қышқылы.

Метан түзуші бактериялар құрылымы көп көміртекті субстараттарды ашытуға қабілетсіз, сондықтан анаэробты жағдайда микроорганизмдердің аралас дақылдарының əсерінен биогаз түзілуімен аяқталады. Бұл органикалық заттардың ыдырау үдерісін - метандық ашу деп атайды. Негізінде бұл ашу емес, ол электронның соңғы акцепторы - көмірқышқыл газы түзілетін анаэробты тыныс алу үдерісі екені дəлелденген. Бұл үдерістің энергиялық тиімділігі - түзілген метанның бір молінен екі моль АТФ құралады. Алынған биогаздың жылу беру қабілеттілігі табиғи газдан төмен (5800-6700 ккал/м ³ ) болғанымен (табиғи газ жылуы 8900ккал/м ³ ), бірақ қазіргі кезде отын бағасының көтерілуіне байланысты, биогазға көбірек көңіл бөлінуде. 1983 жылы ҚХР-да биогазды қондырғылардың 7 млн. Түрі жұмыс істеп, 60-80 млн тонна шикі мұнайдың орнына жұмсалынып, 30 млн. шаруа адамдарды отынмен қамтамасыз етуге жеткен. АҚШ-да биогазды қала қоқыстарындағы қатты қалдықтарды өңдеу арқылы алады. Тұнбаны анаэробты өңдеуден кейін сусыздандырып, кептіріп, тыңайтқыш ретінде қолдануға болады, жинап қойылады, немесе жағып жіберіледі. Алынған тұнба құрамын анықтау мақсатындағы сараптамаларды арнайы зертханаларда жүргізеді.

1. 2 Анаэробты процесте қолданылатын арнайы қондырғылар

Органикалық қалдықтар да анаэробты әдіспен зарарсыздандырыла және ішінара минералдана алады. Аэротенктерде түзілетін белсенді лайдың артық мөлшері, бастапқы тұндырғыштардағы тұнбалар, сондай-ақ кейбір, құрамында өте жоғары концентрациядағы органикалық заттар бар өнеркәсіптік төгінді сулар быжып ашуға ұшырайды. Өнеркәсіптік төгінділерді тазартқан кезде анаэробты әдістер көбінесе аэробты әдістердің алдында жүреді. Қалдықтардың ыдырауы арнайы қондырғыларда-метантенктерде жүзеге асырылады. Егер бір мезгілде асылып түрған заттарды тұндыру және оларды быжуға ұшырату қажет болса, септитенктерді және эмшрлерді пайдаланады.

$C:\Users\Зухра\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\septik-tank.jpg$ Септитенктер , немесе шірік тұндырғыштар осылар арқылы төгінді сұйықтық баяу (1-4 тәулік ішінде) ағып өтетін резервуарлар болып келеді. Бұл кезде түсетін тұнба кейін ұзақ уақыт (6-12 ай) ішінде анаэробты ыдырайды. Бір мезгілде оның зарарсыздануы және тығыздалуы жүреді. Быжыған кезде нашар иіс шығаратын газдар бөлінеді. Септитенктің ішіндегісі газдың шығарылған көпіршіктерінен, лай бөлшектерінен және онда дамыған микроорганизмдерден- көпшілік бөлігінде зеңді саңырауқұлақтардан тұратын қыртыспен жымылады. Қыртыстың астындағы су органикалық қосылыстардың анаэробтық ыдырауының іртүрлі өнімдеріне қанығады. Оны әрі қарай тазарту қиынға соғады. Дәл сондықтан септитенктер өте шектеулі қолданысқа ие және осында бұларды тұрғын массивтен алысырақ орналастыруға мүмкіндік бар ғимараттардың жекелеген тобынан немесе уақытша мекендерден келіп түсетін төгінді суларды тазартқан кезде пайдаланылады. Септитенктердің түр тармағы деп әдетте мал шаруашылығы фермаларының және құс фабрикаларының төгінділерін тазартуға арналған терең жер арықтары болып келетін анаэробты лагуналарды есептеуге бо лады.

$C:\Users\Зухра\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\eb9b9e2b366d220e788a312416dac982.jpg$

Септитенкттерден ерекшелігі, эмшерлік бассейндер екі ярусты тұндырғыштар болып табылады. Оларда өңделген тұнба кез келген уақытта кетіріле алады, бұл үшін септитенктерде осындай болғанындай, қондырғыны толығымен босату қажет болмайды. Быжыған лайды шығарған кезде эмшердің ішіндегілер араласады, бұл төгінді сұйықтықтағы органикалық заттардың биоыдырауына ықпал етеді. Олардың конструкцияларының ерекшеліктерінің арқасында, екі ярусты тұндырғыштардағы су анаэробты ыдыраудың өнімдерімен екінші қайтара ластанбайды және оңайырақ тазартылып бітеді. Эмшер бассейндері шағын биологиялық тазарту станцияларында пайдаланады.

Метантенктер - бұл тереңдігі 3-5 м жабық резервуар. Олар араластыруға, быжымаған тұнбаны енгізуге және быжыған тұнбаны шығаруға, сонымен ішіндегі заттарды қыздыруға арналған құрылғылармен жабдықталған(3-сурет) .

$C:\Users\Зухра\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\20151008_194714.jpg$

3-сурет. Метантенктің схемасы

Метантенктегі заттардың айналу үдерісіне органотрофты да, литотрофты да микроорганизмдер қатысады. Органотрофтар ақырғы өнімдер ретінде төмен молекулалы майлы қышқылдар түзе отырып, көміртектерді, майларды, ақуыздарды және басқа да органикалық қосылыстарды ыдыратады. Метантенк жұмысындағыбүл фаза қышқыл түзу сатысы деп аталады. Ыдыраудың ең жиі ақырғы өнімдері болып сірке және құмырсқа қышқылы табылады, көп мөлшерлерде прпион және май қышқылы табылады. Сүт және янтарь қышқылдарының түзілетіндігі дәлелденбеген, бірақ болжанады. Онымен қоса, осы сатының ақырғы өнімдерінің арасынан спирттер, кетондар, ацетон, сірке алдегиді табылған.

Қышқыл быжу сатысында метантенкте әр алуан бактериялар, саңырауқұлақтар және тіптен метантенкке белсенді лаймен бірге келіп түсетін қарапайымдар табылады.

Литотрофты микроорганизмдер органотрофты бактериялар метаболизмінің ақырғы өнімдерін метанға және көміртегінің қос тотығына айналдырады. Органикалық қышқылдардың ыдырауына орай ортаның реакциясы сілтілі бола бастайды және сондықтан метантенктегі екінші сатысына сілтілі быжу немесе газ түзілу сатысы деп атайды.

Газ түзілу сатысында негізгі рөлді метанды немесе метан түзетін бактериялар ойнамайды. Метанды бактериялар қатаң анаэробтарға жатады. Олар оттегінің 0, 1%-дан жоғары концентрациясы кезінде өсуге қабілетсіз.

Морфологиялық жағынан метан түзетін бактериялар аса әр алуан. Олардың арасында коккалар, сарциналар, таяқшалар бар және жасушалардың пішініне сәйкеес олар Methanococcus, Methanosarcina, Methanobacterium тұқымдарына бөлінеді. Физиологиялық жағынан метан түзетін бактериялар бір-бірімен аса ұқсас. Олар оттегінің 0, 1%-дан жоғары концентрациясы кезінде өсуге қабілетсіз.

Метан түзілу үдерісі метанды бактерияларға қуат алу үшін қажет.

Метантенктер мезофилді (30-35°С) немесе (50-53°С) быжу режимінде жұмыс істейді. Температураның көтерілуі органикалық қалдықтардың анаэробты ыдырау үдерісінің қарқынды бола бастауына ықпал етеді. Термофилді быжу кезінде тұнбалардың зарарсыздануы жылдамырақ жүреді-патогенді бактериялар мен гелминттердің жұмыртқалары қырылады. Температураны көтеру және ұстап тұру үшін сұйықтықтан метанды быжу кезінде алынатын метанды жаққан кезде алынатын жылуды пайланады. Термофилдік үдеріс заттың тереңірек ыдырауына және газдың көп мөлшерін алуға алып келеді. Алайда 50-53°С дейін, әсіресе қысқы кезде қыздыру отынның айтарлықтай шығындалуын қажет етеді және бөлініп шығып жатқан газ жиі-жиі жетпей жатады.

$C:\Users\Зухра\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\i (16).jpg$

4-сурет. Метантенктің фотосы

Быжып кеткен лай-лай алаңқайларына айдалады, мұнда филтрлеумен немесе жасанды жолмен қыздырумен таюиғи кептіруге немесе сусыздандырылуға ұшырайды. Кептірілген лай тыңайтқыш ретінде пайдаланылады немесе брикеттеліп, отын ретінде қызмет етеді. Егістіктерге сусыздандырылмаған лайды да шығаруға болады.

1. 3 Анаэробты тазарту қондырғыларын бақылау әдістері

Тазарту қондырғыларын қалыпты пайдалану айтарлықтай шамада олардың жұмысын бақылау әдістерін дұрыс таңдауға байланысты болып келеді. Бұл әдістерді биологиялық, химиялық және физикалық-химиялық деп бөлуге болады. Белсенді лайды және биоқабықты мекендеген жанды организмдерді бақылаудан тұратын биологиялық әдістер бәрінен көп танымал. Жанды организмдердің сыртқы орта жағдайларының өзгеруіне жауаптары осы өзгерістер химиялық талдаудың көмегімен анықталуы мүмкін болғаннан анағұрлым ертерек көрінеді. Организмдердің индикаторы ретінде қарапайымдар көрініс табады.

Қарапайымдардың рөлін бағалауда бірыңғай көзқарас жоқ. Қарапайымдар органикалық заттардың көзге түсерлік трансформациясын немесе деструкциясын тудырмайды, алайда оларды бақылау тазарту қондырғыларының жұмысын бағалаған кезде күмәнсіз мәнге ие.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.