La digestión anaerobia del lodo se refiere al proceso de descomposición de materia orgánica biodegradable en el lodo en dióxido de carbono, metano y agua por bacterias facultativas y bacterias anaerobias en condiciones anaerobias para estabilizar el lodo. Es uno de los medios comúnmente utilizados de reducción y estabilización de lodos. La digestión anaerobia del lodo tiene las ventajas de reducir el volumen del lodo, estabilizar las propiedades del lodo y generar gas metano.
La digestión anaeróbica de lodos tradicional tiene las desventajas de una reacción lenta, baja tasa de degradación de la materia orgánica y baja producción de metano, lo que limita las ventajas de la tecnología de digestión anaerobia de lodos. Según la teoría de tres etapas de Bryant, la hidrólisis del lodo es el paso limitante en la digestión anaerobia del lodo. Por lo tanto, desde la década de 1970, se han estudiado diversas tecnologías de mejora de la digestión anaeróbica de lodos, incluida la hidrólisis térmica a alta temperatura, el pretratamiento ultrasónico, el pretratamiento con hidrólisis alcalina y el pretratamiento con ozono. La pared celular del lodo transfiere la materia orgánica intracelular de la fase sólida a la fase líquida, promueve la hidrólisis del lodo y mejora el efecto de digestión anaeróbica del lodo.
A medida que la cantidad de lodo en varios países continúa aumentando y la demanda de energía y la calidad del lodo tratado continúan aumentando, algunas de las instalaciones de digestión anaeróbica de lodo original se enfrentan a expansión y transformación. La tecnología de pretratamiento de lodos puede mejorar el efecto de digestión anaeróbica de los lodos, mejorar el efecto de deshidratación de lodos y aumentar la producción de biogás. Puede reemplazar el beneficio de la expansión del tanque digestivo hasta cierto punto, por lo que ha sido ampliamente utilizado en investigación y aplicación. Entre ellos, la tecnología de hidrólisis térmica a alta temperatura del lodo es relativamente madura. En la actualidad, esta tecnología ha desarrollado diversos procesos, como la hidrólisis térmica de Cambi, la hidrólisis térmica de biotelisis y la hidrólisis enzimática de Monsal, que se han popularizado y aplicado en Europa en los últimos años, Noruega, el Reino Unido y Australia han aplicado casos con éxito.
En vista de la limitación del bajo contenido de sólidos de la digestión anaeróbica de lodos tradicionales, la investigación sobre la tecnología de digestión anaerobia de lodos de alto contenido sólido también se ha convertido en un punto caliente. La ventaja de la digestión anaeróbica de lodos con alto contenido de sólidos es que la eficiencia de producción de biogás es mayor que la digestión anaeróbica tradicional, ya que el contenido sólido del lodo aumenta considerablemente y se puede contactar con la cantidad de materia orgánica en el tanque de digestión anaerobia de lodos. asimilado. Como resultado, la eficiencia de producción de gas y la carga de procesamiento también aumentan. En la actualidad, se han desarrollado una variedad de tecnologías de digestión anaeróbica de lodos altamente sólidos en países extranjeros, y se han aplicado en proyectos prácticos. Por ejemplo, el proceso finlandés HLAD controla el contenido sólido de lodo en el tanque de pre-reacción en un 10% a 15%. La eficiencia de producción de gas es un 30% más alta que la digestión anaeróbica de lodos tradicionales.
Ventajas de la tecnología de digestión anaerobia de lodos:
- El proceso de digestión anaerobia de lodo puede matar algunas bacterias patógenas y huevos de parásitos, de modo que el lodo se estabilice y no se ponga rancio.
- El proceso de digestión anaeróbica del lodo produce biogás, que puede recuperar efectivamente la energía de la biomasa del lodo.
- La digestión anaeróbica de lodo puede degradar 35% ~ 50% de sólidos volátiles en el lodo, reducir los sólidos secos del lodo y ayudar a reducir el costo del posterior tratamiento y eliminación de lodo. Al mismo tiempo, la digestión anaeróbica de lodo ayuda a mejorar el rendimiento de deshidratación de lodo, y el volumen de lodo puede reducirse aún más después de la deshidratación.
Desventajas de la tecnología de digestión anaerobia de lodos:
- Mantener la temperatura requerida para la digestión anaerobia del lodo requiere una cantidad significativa de calor.
- El proceso de digestión anaeróbica de lodos tiene un tiempo de residencia prolongado, generalmente alcanza 20 ~ 30 días, lo que resulta en un gran volumen de tanque de digestión anaerobia de lodos y una operación y gestión complicadas.
- Las bacterias metanogénicas requieren condiciones ambientales elevadas y deben cultivarse en la fase de inicio, con un tiempo inicial de depuración inicial.
- El contenido de humedad del lodo después de la digestión anaeróbica del lodo sigue siendo alto y debe seguirse. Los métodos comúnmente utilizados son el secado por calor y la deshidratación profunda.
