52 АГРОБИО техника 4'2023 но разрушаване. Друг тип биореактори от второ поколение “upflow anaerobic filter-UAF” - анаеробен филтър с възходящ поток, са реакторите, които използват флокулирана маса. В UAF биомасата се задържа под формата на флокули, разположени в празнините на заредения материал, и биофилма, прикрепен към повърхността на носителя. Тук метаногените микроорганизми в биореактора образуват сложни пространствени структури помежду си и с други микроорганизми, като флокули и гранули. Размерът (диаметърът) на тези образувания обикновено е няколко милиметра. В същото време, въпреки значителната загуба на мобилност, ензимната активност на бактериите е почти напълно запазена. В такива реактори се поддържа много висока концентрация на биомаса (5–40g/l), което позволява драстично намаляване на обемите на реактора и времето на престой на отпадъчни води от ХВП. С рециркулацията на част от изведената от биореактора ферментирала биомаса (течна или твърдаутайка), към свежата постъпваща за ферментация суровина, се осъществява заразяване на субстрата с микрофлора адаптирана към условията на ферментация в биореактора. Това значително активизира процеса, като намалява продължителността му и повишава производителността на биореактора 3-4 пъти. Ускоряването на метаногенния процес по време на рециркулация се постига и поради постоянното смесване. Съвременният метод на двуетапна анаеробна обработка на органичните отпадъци в два отделни биореактора има определени предимства. Във всеки от тях е възможно да се създадат специфични условия, благоприятни за специфичните микроорганизми. В първия биореактор протича киселинната ферментация (хидролиза, ацидогенеза, ацетогенеза), а във втория - образуване на метан. Това разделение осигурява оптимални условия за протичане на всеки от етапите и увеличаване на общата скорост на ферментационния процес не по-малко от 30%. равенството на скоростите на размножаване на клетките и подаването на свежа суровина в реактора. Концентрацията на органична материя в суровината не трябва да бъде по-ниска от 1,5-2%. При по-ниско съдържание е необходимо да се увеличи скоростта на потока на суровините през реактора. Това увеличава отстраняването на микрофлората от реактора, води до намаляване на плътността на бактериалните клетки в обема му и процесът на практика спира. Лимитиращият фактор на метаногенезата е активността на бактериите, генериращи метан. Увеличаване на тази активност се осъществява чрез изкуствено увеличаване на броя на бактериите в реактора. Това се постига в реактори от второ поколение. При тях може да се създаде необходимата плътност на биомасата чрез нейното фиксиране (имобилизация) върху носители под формата на биофилм. В такива реактори „downflow stationary fixed film reactor – DSFF” - реактор с низходящ поток на субстрат и фиксиран биофилм, условията на смесване са по-добри. В такива реактори метаногенната биомаса може дългосрочно (3-4 години) да се задържа под формата на биофилм, като определя до 95% от активността на биореакторите. В тях е възможно да се ферментират субстрати с ниско съдържание на органични вещества (0,5-1% от сухото вещество) при висока скорост на преминаването им през реактора. В тези т.нар. „anaerobic filter-АF” - анаеробни филтри, като носители се използват керамични, полиуретанови пръстени, четки от фибростъкло, естествени материали (слама, дървени стърготини), които подлежат на бав- “ Концентрацията на микроорганизми е най-важният параметър, влияещ върху работата на реактора.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTEyMTYwMw==