上向流嫌気性スラッジブランケットリアクター(UASB)の概略図:廃水はリアクターの底部から流入し、上方に流れます。[ 1 ] 上向流嫌気性スラッジブランケット (UASB )技術は、通常UASBリアクターと呼ばれ、 廃水処理 に使用される嫌気性消化槽 の一種です。
UASBリアクターは、嫌気性クラリゲスターから発展した メタン生成 (メタン生成)消化槽である。UASBと類似しているが、異なる技術として、膨張粒状汚泥床 (EGSB)消化槽がある。
プロセスの説明 UASBは嫌気性 プロセスを利用して、タンク内に浮遊する粒状汚泥の層を形成します。廃水は層を上方に流れ、嫌気性微生物 によって処理(分解)されます。上方への流れと重力による沈降作用が組み合わさって、 凝集剤 の助けを借りて層が浮遊します。層は約3か月で成熟し始めます。小さな汚泥の粒が形成され始め、その表面は細菌の凝集体で覆われます。支持マトリックスがないため、流れの条件によって選択的な環境が作られ、互いに付着できる微生物だけが生存し増殖します。最終的に凝集体は「顆粒」と呼ばれる密でコンパクトなバイオフィルムを形成します。[ 2 ]
副産物としてメタン を高濃度に含むバイオガスが生成され、これを回収してエネルギー源として利用することで、輸出用の 電力を 発電したり、施設の運転電力を賄ったりすることができる。この技術は、汚泥層が維持され、洗い流されて効果が失われないように、運用開始後も常に監視する必要がある。発電の副産物として発生する熱は、消化槽の加熱に再利用できる。
スラッジを覆うことで、消化槽内で固体と水力(液体)の両方の滞留時間を確保できます。高度な消化を必要とする固体は、最大90日間反応槽内に留まることができます。[ 3 ] 液体廃棄物ストリームに溶解した糖は、液相で迅速にガスに変換され、1日以内にシステムから排出されます。
UASBリアクターは通常、希釈廃水(TSS濃度3%、粒子径0.75mm以上)の処理に適しています。
歴史講座 UASBモデルは時間の経過とともに改良され、問題点が解消され、設計が最適化され、最終的に以下のタイプのシステムが実現しました。
第2世代UASBリアクターであるEGSB(膨張顆粒汚泥ブランケット)リアクター。これは単層高負荷システムで、沈殿層は1層のみです。上向流速度はUASBよりもはるかに速いため、「成熟した」顆粒はシステム内に残り、「幼若な」顆粒は洗い流されることがよくあります。EGSBの典型的な負荷率は、15~30kg COD/m3/日です。EGSBはほぼ密閉されたシステムです。腐食や悪臭が発生する可能性はほとんどありません。 第三世代UASBリアクター、ECSBリアクター。これは2層構造の高負荷システムで、2つの沈殿層を備えています。上向流速度は、第一沈殿層の下では高く、第二沈殿層の下では低くなっています。これにより、「成体」と「幼体」の両方の粒状汚泥がシステム内に保持され、粒状汚泥の正味増加量が増加します。ECSBの標準的な負荷率は、15~35 kg COD/m3/日です。ECSBは密閉システムであるため、腐食や悪臭の心配はありません。
参考文献 ↑ Tilley, E., Ulrich, L., Lüthi, C., Reymond, Ph., Zurbrügg, C. (2014)衛生システムと技術の概要 - (第2版改訂版) . スイス連邦水科学技術研究所 (Eawag)、スイス、デューベンドルフ。ISBN 978-3-906484-57-0 。 ↑ 「スラッジ顆粒とは? UASBホームページ」 。 2006年7月17日に オリジナルからアーカイブ済み 。 2006年8月24日 に取得。 ↑ Finstein, MS; Zadik, Y.; Marshall, AT; Brody, D. (2004). "ArrowBioプロセスによる混合都市固形廃棄物の処理 – "情報提供依頼への回答" (PDF) 。Papadimitriou , EK; Stentiford, EI (編)『生分解性廃棄物および残渣廃棄物管理』第1回英国生分解 性 廃棄物および残渣廃棄物管理会議および展示会、2004年2月18~19日、英国ハロゲート。リーズ:CalRecovery Europe Ltd. pp. 407–413。ISBN 0-9544708-1-8 2009年10月1日にオリジナル(PDF) からアーカイブされました。2006年8月9日 に取得 。
さらに読む Bal AS、Dhagat NN(2001年4月)。「上向流嫌気性スラッジブランケットリアクター―レビュー」。Indian J Environ Health。43 (2):1–82。PMID 12397675 。 Lettinga G、Rebac S、Zeeman G(2001年9月)。「低温嫌気性廃水処理の課題」。Trends Biotechnol . 19 ( 9 ):363–70。doi : 10.1016/S0167-7799(01)01701-2。PMID 11514000 。 レビュー。Lettinga G (1995). "嫌気性消化と廃水処理システム". Antonie van Leeuwenhoek . 67 (1): 3–28 . doi : 10.1007/BF00872193 . PMID 7741528. S2CID 9415571 .