UASB嫌気塔

UASBけんきとう、またはusab嫌気性反応器は、汚水中の汚染物を再生クリーンエネルギーであるメタンガスに転化できる技術として、嫌気性濾過及び嫌気性活性汚泥法の二重特徴を有する。異なる固形分含有汚水に対する適応性も強く、その構造、運転操作の維持管理は比較的簡単で、建造費も比較的に低く、技術はすでに成熟しており、汚水処理業界の重視を受けており、広く歓迎され、応用されている。

一、UASB反応器の概要

UASBけんきとう嫌気性微生物を用いた代謝特性として、外因性エネルギーを供給する必要がない条件下で、被還元有機物を水素受容体とし、同時にエネルギー価値のあるメタンガスを発生させる。嫌気性生物処理法は高濃度有機廃水だけでなく、進水BOD高濃度で数万mg/l都市汚水などの低濃度有機廃水にも適用できる。嫌気性生物処理過程のエネルギー消費量が低い、有機容積負荷が高い、一般的には5－10kgCOD/m3.d、ガンダム30-50kgCOD/m3.d;余剰汚泥量が少ない、嫌気性菌は栄養需要が低く、毒性が強く、分解可能な有機物の分子量が高い、耐衝撃荷重能力が強い、産出されるメタンガスはクリーンエネルギーである。

二、UASB嫌気塔の動作原理

UASB嫌気塔は汚泥反応区、気液固三相分離器（沈殿区を含む）と気室の3つの部分から構成されている。底部反応区に大量の嫌気汚泥を残し、良好な沈殿性能と凝集性能を有する汚泥は下部に汚泥層を形成する。処理すべき汚水は嫌気汚泥床底部から流入し汚泥層中の汚泥と混合接触し、汚泥中の微生物は汚水中の有機物を分解し、メタンガスに転化する。

メタンガスは微小気泡の形で絶えず放出され、微小気泡は上昇の過程で、絶えず合併し、徐々に大きな気泡を形成し、汚泥床上部でメタンガスの攪拌によって汚泥濃度の薄い汚泥が形成され、水と一緒に上昇して三相分離器に入り、メタンガスが分離器下部の反射板にぶつかったとき、反射板の周囲に折れ、それから水層を通ってガス室に入り、ガス室メタンガスに集中し、導管で導出し、固液混合液は反射を経て三相分離器の沈殿区に入り、汚水中の汚泥は凝集し、粒子は徐々に増大し、重力作用の下で沈降する。

斜壁上に沈殿した汚れ泥沼斜壁は嫌気反応区内に滑り戻り、反応区内に大量の汚泥を蓄積させ、汚泥と分離した処理水が沈殿区溢流堰上部から溢れ出し、その後汚泥床を排出する。

嫌気性処理とは、嫌気性条件下で多種（嫌気性または兼性）の微生物の共同作用により、有機物を分解して発生させることをいうCH4とCO2というプロセスを実行します。嫌気性は3段階に分けられる：

①加水分解段階：複雑な有機物は嫌気菌細胞外酵素の作用の下で、まず比較的に簡単な有機物に分解され、続いて酸産生菌の作用の下で嫌気発酵と酸化を経て酢酸、プロピオン酸、酪酸などの脂肪酸とアルコール類に転化される。

②水素発生酢酸段階：水素発生酢酸菌は酢酸、ギ酸、メタノール以外の第一段階で発生した中間生成物（例えばプロピオン酸、酪酸などの脂肪酸とアルコール類）を酢酸と水素に変換し、そしてCO2生成されます。

③メタン産生段階：メタン産生菌が第1、2段階で産生する酢酸、水素とCO2などがメタンに変換されます。

嫌気性は酸素を供給する必要はなく、汚泥負荷は比較的に高く、生物分解が難しい物質を処理することができるが、所要時間は長く、出水は一般的に後続処理を必要として排出基準を達成することができる。

三、UASB嫌気塔の基本的な要件

1、汚泥凝集に有利な物理、化学と力学条件を提供し、嫌気汚泥を獲得し、良好な沈殿性能を維持させる、

2良好な汚泥床は常に1種のかなり安定した生物相を形成することができて、特定の微生態環境を維持して、比較的に強い攪乱動力に抵抗することができて、比較的に大きい綿体は良好な沈殿性能を持って、それによって設備内の汚泥濃度を高めます；

3、汚泥床設備内に沈殿区を設置することにより、汚泥微粒子を沈殿区の汚泥層内でさらに凝集と沈殿させ、その後汚泥床内に還流させる。

四、UASB技術の長所と短所

UASB嫌気塔の主な利点は、

1、UASB内汚泥濃度が高く、平均汚泥濃度は20－40gVSS/1；

2、有機負荷が高く、水力滞在時間が短く、中温発酵を採用する場合、容積負荷は一般的に10kgCOD/m3.d左右

3混合攪拌設備がなく、発酵過程で発生したメタンガスの上昇運動によって、汚泥床上部の汚泥を懸濁状態にし、下部の汚泥層にもある程度攪拌する。

4、汚泥床は担体を充填せず、コストを節約し、充填剤によるレース詰まりの問題を回避する、

5、UASB内部に3相分離器を設置し、通常は沈殿池を設置せず、沈殿区で分離された汚泥は再び汚泥床反応区内に戻り、通常は汚泥還流設備を設置しなくてもよい。

主な欠点は、

1、進水中の懸濁物は適切に制御する必要があり、高すぎるべきではない、

2、汚泥床内に短流現象があり、処理能力に影響する、

3、水質と負荷の突然の変化に敏感で、耐衝撃力がやや劣っている。

社会全体が循環経済を提唱し、産業廃棄物の資源化再生利用に注目している今日、嫌気生物処理は明らかに汚水を資源化できる好ましいプロセスである。近年、下水嫌気性処理技術の発展は非常に迅速であり、各種の新技術、新方法が絶えず出現し、嫌気接触法、昇流式嫌気汚泥床、プレート式嫌気法、嫌気生物ろ過池、嫌気膨張床と流動化床、及び第三世代嫌気技術を含むEGSBとIC嫌気反応器は、非常に急速に発展している。

詳細説明uasb嫌気塔の関連資料は、会社のウェブサイト（www.sdmzj.com）に注目することができます！