Аэробное сбраживание — это процесс очистки сточных вод , предназначенный для уменьшения объема осадка сточных вод и придания ему пригодности [1] для последующего использования. [2] Совсем недавно была разработана технология, которая позволяет обрабатывать и сокращать другие [3] органические отходы, такие как пищевые продукты, картон и садоводческие отходы. Это бактериальный процесс, происходящий в присутствии кислорода. Бактерии быстро потребляют органическое вещество и преобразуют его в углекислый газ , воду и ряд органических соединений с более низкой молекулярной массой. Поскольку нет нового источника органического материала из сточных вод, биота активированного ила начинает умирать и используется в качестве пищи сапротрофными бактериями . Эта стадия процесса известна как эндогенное дыхание , и это процесс, который снижает концентрацию твердых веществ в иле.
Аэробное сбраживание обычно используется на заводе по очистке активированного ила. Отходы активированного ила и первичного ила объединяются, где это уместно, и передаются в загуститель, где содержание твердых веществ увеличивается. Это существенно снижает объем, который требуется обработать в метантенке. Процесс обычно выполняется как периодический процесс с более чем одним резервуаром метантенка, работающим одновременно. [4] Воздух прокачивается через резервуар, и содержимое перемешивается, чтобы поддерживать его полностью смешанным. Выделяются углекислый газ, отработанный воздух и небольшое количество других газов, включая сероводород . Эти отработанные газы требуют обработки для уменьшения запахов на работах, расположенных близко к жилью или способных создавать неудобства для общественности. [4] Сбраживание продолжается до тех пор, пока процент разлагаемых твердых веществ не снизится до 20% - 10% в зависимости от местных условий. [2] При переработке неканализованных отходов можно значительно сократить объем органических отходов, таких как пищевые продукты, картон и садовые отходы, оставляя на выходе отходы, которые можно использовать в качестве улучшителя почвы или биотоплива.
Аэробное пищеварение происходит намного быстрее, чем анаэробное пищеварение . Процесс обычно протекает при температуре окружающей среды, и он гораздо менее сложен и им легче управлять, чем анаэробным пищеварением.
Эксплуатационные расходы обычно намного выше для аэробного сбраживания, чем для анаэробного сбраживания из-за энергии, используемой воздуходувками, насосами и двигателями, необходимыми для добавления кислорода в процесс. Однако последние технологические достижения включают неэлектрически аэрируемые системы фильтрации, которые используют естественные потоки воздуха для аэрации вместо электрических машин.
Сброженный ил содержит относительно мало остаточной энергии, и хотя его можно высушить и сжечь для получения тепла, выход энергии намного ниже, чем при анаэробном сбраживании.
Автотермическое термофильное аэробное сбраживание — это концепция обработки фекального ила , которая использует питательные вещества в иле и метаболическое тепло бактерий для создания высоких температур в аэробном реакторе. Это постепенно смещает микробное сообщество в сторону термофильного при температурах, как правило, 55 градусов по Цельсию или выше. [5] В то время как более высокие требования к аэрации автотермического термофильного аэробного сбраживания еще больше увеличивают потребление энергии и потенциальный неприятный запах, повышенная температура делает полученные твердые биоматериалы гораздо более безопасными для повторного использования. [6]