220
77. Gospodarka osadami ściekowymi
trzebne są również pierwiastki siadowe w formie rozpuszczonej. O biologicznej dostępności pierwiastków śladowych decyduje w dużym stopniu zawartość siarki, która, tworząc z metalami siarczki, czyni je niedostępnymi dla mikroorganizmów.
Mieszanie jest operacją fizyczną, która ma bardzo ważny wpływ na przebieg procesu fermentacji. Z jednej strony umożliwia intensywną wymianę między aktywną biomasą a substratem, nie zakłócając przy tym symbiozy między bakteriami, a z drugiej strony umożliwia usunięcie produktów przemiany materii w postaci gazu fermentacyjnego, który, tworząc otoczkę wokół komórek bakteryjnych, może hamować dyfuzję substratu pokarmowego do wnętrza komórki. Dobre mieszanie zapewnia ujednolicenie wszystkich parametrów procesu w całej objętości komory, tzn. nie ma miejsc, w których osad jest przegrzany lub niedogrzany, nie występują również miejsca przeciążone osadem surowym czy osadem źle zaszczepionym.
Mieszanie prowadzi do skrócenia czasu fermentacji, zwiększenia ilości uzyskiwanego gazu oraz zwiększenia rozkładu substancji organicznej. Prawidłowe mieszanie nie pozwala, aby na powierzchni cieczy w czasie przebiegającego procesu powstawał „kożuch”, który wpływa hamująco na przebieg fermentacji przez utrudnianie w wydzielaniu się gazu fermentacyjnego. Stosowane są następujące sposoby mieszania:
- za pomocą mieszadeł mechanicznych, umieszczonych w komorze;
- mieszanie hydrauliczne;
- przez recyrkulację osadu za pomocą pomp;
- za pomocą gazu fermentacyjnego po sprężeniu go sprężarkami.
Ilość i częstotliwość doprowadzania osadu - ilość doprowadzonego osadu w ciągu doby decyduje między innymi o czasie przetrzymania go w komorze fermentacji, a tym samym o czasie fermentacji osadu. Przekroczenie dobowej ilości doprowadzonego osadu powoduje tzw. hydrauliczne przeciążenie komory, a tym samym skrócenie czasu fermentacji. Konsekwencją tego może być całkowite załamanie procesu. Hydrauliczne przeciążenie komory może wystąpić w przypadku powstawania w oczyszczalni większej ilości osadu niż przyjęto w projekcie, doprowadzenia znacznie uwodnionego osadu lub zmniejszenie efektywnej objętości przez piasek odłożony na dnie komory lub dużą grubość kożucha. Częstotliwość zasilania komór fermentacyjnych osadem zależy od temperatury fermentacji i wielkości oczyszczalni. Im wyższa temperatura fermentacji, tym krótszy czas zatrzymania (tabela 11.5). W średnich i dużych oczyszczalniach częstotliwość zasilania jest większa niż w małych.
Tabela 11.5. Wymagany czas fermentacji dojrzałego osadu w różnej temperaturze
Temperatura, °C |
8 |
10 |
20 |
30 |
32 |
42 |
50 |
55 |
60 |
Czas, d |
120 |
75 |
44 |
26 |
24 |
20 |
16 |
15 |
14 |
Czynniki toksyczne - w każdej komorze fermentacyjnej występują takie substancje toksyczne, jak: siarczki, kwasy lotne, metale ciężkie, amoniak, węglowodory itd. Ich ilość w fermentującym osadzie zależy od ich ilości w doprowadzonym osadzie surowym oraz warunków prowadzenia procesu. Działanie toksyczne metali na proces fermentacji zależy