อนาคตของเม็ดแบบไม่ใช้ออกซิเจน

การบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนมีอายุมากกว่า 100 ปีการพัฒนาเบื้องต้นคือการบำบัดน้ำเสียจากบ้านเรือน จากนั้นจึงนำไปประยุกต์ใช้เพื่อแยกการย่อยของตะกอนออกจากกัน จากนั้นจึงนำไปบำบัดด้วยสารเจือจางขยะอุตสาหกรรม-น้ำ.มีการพัฒนากระบวนการหลายอย่างที่ทำให้การบำบัดน้ำเสียมีประสิทธิภาพในเวลากักขังสั้น

ระบบแกรนูลแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นที่รู้จักสำหรับความสามารถเฉพาะตัวในการเปลี่ยนของเสียที่ไม่เหมาะสมอย่างมากให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ด้วยความกังวลทั่วโลกเกี่ยวกับปัญหาการขาดแคลนพลังงานและการเกิดก๊าซเรือนกระจกจากการเผาไหม้ของพลังงานจากถ่านหิน, ความพยายามมากขึ้นไปสู่ พลังงานหมุนเวียนจำเป็นต้องใช้วัสดุสิ้นเปลืองอย่างชัดเจนขณะนี้จำเป็นต้องมีความพยายามมากขึ้นสำหรับการประยุกต์ใช้ระบบแกรนูลแบบไม่ใช้ออกซิเจนในวงกว้างเพื่อกำจัดสภาพแวดล้อมของวัสดุอินทรีย์ที่ไม่ต้องการโดยการแปลงให้เป็นก๊าซมีเทนซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนกระบวนการแกรนูลแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งนำไปสู่การผลิตมีเทนที่มีประสิทธิภาพจากน้ำเสียนั้นตรงความต้องการนี้อย่างชัดเจนการวิจัยเพื่อนำไปใช้ในวงกว้างยิ่งขึ้นนั้นมีความสำคัญอย่างชัดเจนปัญหาที่ต้องแก้ไข ได้แก่ ความเชื่อถือได้ของกระบวนการ สาเหตุและผลกระทบของความเป็นพิษ การผลิตและการควบคุมกลิ่น และความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ทนไฟ

จากงานวิจัยจำนวนมากและที่ตีพิมพ์ล่าสุดทั้งหมดเกี่ยวกับกระบวนการไร้อากาศ ที่อ้างถึงในหัวข้อก่อนหน้านี้ อาจเป็นระบบบำบัดน้ำเสียที่มีแนวโน้มดีที่สุดที่สามารถตอบสนองเกณฑ์ที่เข้มงวดที่ต้องการสำหรับเทคโนโลยีในอนาคตในการพัฒนาที่ยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม

กระบวนการแกรนูลแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะเป็นวิธีที่สามารถลดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมในขณะที่เพิ่มผลผลิตทางอุตสาหกรรมและปรับปรุงคุณภาพชีวิต

ในขณะนี้ กระบวนการบำบัดที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือเครื่องปฏิกรณ์ UASBอย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาล่าสุดของ EGSB และระบบปฏิกรณ์แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบหลายเฟส (Staged Multi-Phase Anaerobic) (SMPA) ซึ่งอาจนำไปสู่ระบบบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนรุ่นใหม่ที่มีอนาคตสดใส (Lettinga et al., 1997)แนวคิดเบื้องหลัง EGSB เหล่านี้จะให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นด้วยอัตราการโหลดที่สูงขึ้น ใช้ได้กับสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น อุณหภูมิต่ำและสูง) และกับสารประกอบที่ยับยั้งนอกจากนี้ โดยการบูรณาการกระบวนการไม่ใช้ออกซิเจนกับวิธีการทางชีวภาพอื่น ๆ (การลดซัลเฟต จุลินทรีย์แอโรฟิลิก) และวิธีการทางกายภาพและเคมี การบำบัดน้ำเสียสามารถทำได้อย่างสมบูรณ์ด้วยต้นทุนที่ต่ำมาก ในขณะที่ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบที่มีคุณค่าสามารถ นำกลับมาใช้ใหม่

เป็นที่ชัดเจนว่าการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นเทคโนโลยีที่สร้างขึ้นสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลายเทคโนโลยีนี้เป็นที่ยอมรับในโลกอุตสาหกรรมตะวันตกและในประเทศที่พัฒนาน้อยกว่ากระบวนการ UASB และ EGSB ที่ใช้กากตะกอนแบบละเอียดจะค่อยๆ ใช้แอปพลิเคชันเหล่านี้ส่วนใหญ่แม้ว่า UASB ยังคงเป็นเทคโนโลยีหลักที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน แต่ในปัจจุบัน กระบวนการประเภท EGSB กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นโดยได้รับแรงหนุนจากเศรษฐศาสตร์.ข้อมูลหลักฐานที่แสดงว่าภาระการออกแบบสำหรับระบบ EGSB นั้นประมาณสองเท่าของกระบวนการ UASB ซึ่งส่งผลให้ได้เปรียบในการแข่งขันเหนือระบบโหลดต่ำอย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าข้อมูลที่นำเสนอคิดเป็นประมาณ 50-60% ของระบบแอนแอโรบิกทั้งหมดที่ติดตั้ง และการมีส่วนร่วมของระบบ EGSB และ IC อาจค่อนข้างสูงในฐานข้อมูลปัจจุบันเมื่อเทียบกับจำนวนระบบทั้งหมดที่ติดตั้งนอกจากนี้ยังคาดการณ์ว่าระบบประเภท EGSB ที่โหลดสูงกว่าจะค่อยๆ แทนที่แอปพลิเคชัน UASB บางตัวเป็นอย่างน้อย (Frankin, 2001)

ในด้านการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนและเทอร์โมฟิลิกแบบไม่ใช้ออกซิเจน การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์จำเพาะอาจมีส่วนช่วยเพิ่มความสามารถในการแปลงเชิงปริมาตรเพิ่มเติมเนื่องจากการใช้น้ำลดลง ทั้งความเข้มข้นของซีโอดีและเกลือจึงมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นสำหรับน้ำเสียจากอุตสาหกรรมด้วยเหตุนี้ จึงมีความจำเป็นสำหรับการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์แบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อรักษาชีวมวลแบบ floc-culant หรือแบบเม็ดเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเมมเบรน (MBR) นำเสนอวิธีแก้ปัญหาสำหรับช่องเฉพาะในการบำบัดน้ำเสีย (Mulder et al., 2001)อย่างไรก็ตาม เศรษฐกิจการถ่ายโอนออกซิเจนที่ไม่ดีและการเปรอะเปื้อนของชีวมวลเป็นปัญหาหลักของ MBR ที่จะต้องแก้ไขเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเมมเบรนควบคู่ไปกับกระบวนการแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบเม็ดเป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การสำรวจ

แนวคิดเรื่องการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการอนุรักษ์ทรัพยากรมุ่งเน้นไปที่การป้องกันมลพิษและการใช้พลังงาน สารเคมี และน้ำอย่างสิ้นเปลืองน้อยที่สุดในการลดมลภาวะ และการนำน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว ผลพลอยได้ และสารตกค้างที่ผลิตขึ้นในการบำบัดกลับมาใช้ใหม่สูงสุด ของน้ำเสียดังนั้น โดยการนำแนวคิดเหล่านี้ไปใช้ น้ำเสีย เช่น น้ำเสียและของเสียจากอุตสาหกรรม กลายเป็นแหล่งน้ำที่สำคัญปุ๋ย, สารปรับสภาพดิน และบ่อยครั้ง พลังงานแทนภัยคุกคามทางสังคมนอกจากนี้ ยังมีการสร้างสะพานเชื่อมระหว่างการรักษาสิ่งแวดล้อมและการปฏิบัติทางการเกษตร ซึ่งกระตุ้นการเกษตรในเมืองในย่านเมืองใหญ่กระบวนการแกรนูลแบบไม่ใช้ออกซิเจนถือเป็นเทคโนโลยีหลักในการทำให้สารประกอบอินทรีย์เป็นแร่ในน้ำเสียที่มีมลพิษสูง

ทุกวันนี้ กระบวนการที่ใช้การบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนดูเหมือนจะเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมในฐานะแกนกลางของกระบวนการบูรณาการสำหรับการบำบัดน้ำเสียและบำบัดน้ำเสีย (Lema and Omil, 2001)กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมในสหภาพยุโรปตามแนวคิดของการป้องกันแบบบูรณาการและการควบคุมมลพิษ มุ่งเน้นไปที่ความยั่งยืนของกระบวนการผลิต และสิ่งนี้นำไปสู่การกู้คืนทรัพยากรจากวัตถุดิบได้ดีขึ้นการประหยัดพลังงานเป็นต้น ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา กระบวนการไร้อากาศที่ใช้กากตะกอนแบบเม็ดเล็กได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางและถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมหลายประเภทกระบวนการนี้มีการกำจัดสารอินทรีย์ในระดับสูง การผลิตกากตะกอนต่ำ และการใช้พลังงานควบคู่ไปกับการผลิตพลังงานในรูปของก๊าซชีวภาพอาจไม่ใช่ความคาดหวังที่ไม่สมเหตุสมผลว่า ในอนาคต เทคโนโลยีการบำบัดจะประสบกับการเปลี่ยนแปลงระดับโลกไปสู่การใช้กระบวนการไร้อากาศแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบเม็ดที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการบำบัดน้ำเสีย