Nel funzionamento quotidiano, i reattori anaerobici sono una delle apparecchiature più importanti nei sistemi fognari. Ma capisce il principio di funzionamento dei reattori anaerobici? Infatti, le reazioni anaerobiche possono essere suddivise in quattro fasi: idrolisi, acidificazione, produzione di idrogeno, produzione di acido acetico e produzione di metano.

1. Fase di idrolisi

Scopo: Conversione di composti organici ad alto peso molecolare in composti organici di piccolo peso molecolare

Poiché il peso molecolare dei composti organici ad alto peso molecolare è relativamente grande e non può penetrare le membrane cellulari, non possono essere utilizzati direttamente dai batteri. Pertanto, nella prima fase, vengono scomposti in piccole molecole da enzimi extracellulari batterici. Ad esempio, la cellulosa viene idrolizzata dalla cellulasi in disaccaridi e glucosio, l'amido viene scomposto dall'amilasi in maltosio e glucosio e la proteina viene idrolizzata dalla proteasi in peptidi brevi e aminoacidi. I prodotti di idrolisi di queste piccole molecole possono dissolversi in acqua e essere utilizzati dai batteri attraverso la membrana cellulare.

2. Fase di acidificazione

Obiettivo: convertire i composti organici di piccole molecole generati nella fase precedente in acidi volatili

In questa fase, i composti delle piccole molecole sopra menzionati vengono trasformati in composti più semplici all'interno delle cellule dei batteri fermentanti (cioè batteri acidificanti) e secreti fuori dalle cellule. I prodotti principali di questa fase includono acidi grassi volatili (VFA), alcoli, acido lattico, anidride carbonica, idrogeno, ammoniaca, idrogeno solforato, ecc. Allo stesso tempo, i batteri acidificanti utilizzano anche alcune sostanze per sintetizzare nuove sostanze cellulari. Pertanto, le acque reflue non sufficientemente acidificate produrranno più fanghi residui durante il trattamento anaerobico.

3. Produzione di idrogeno e fase di produzione di acido acetico

Obiettivo: I prodotti dei batteri che producono acidi vengono convertiti in acido acetico, idrogeno e anidride carbonica dai batteri dell'acido acetico.

In questa fase, i prodotti della fase precedente vengono ulteriormente convertiti in acido acetico, idrogeno, acido carbonico e nuove sostanze cellulari.

Le reazioni principali sono le seguenti:

4. Fase di produzione di metano

I batteri metanogeni possono essere suddivisi in due popolazioni: batteri acetolitici e batteri idrogenotrofici.

Durante questa fase, acido acetico, idrogeno, acido carbonico, acido formico e metanolo vengono convertiti in metano, anidride carbonica e nuove sostanze cellulari.

Le reazioni principali sono le seguenti:

Quanto sopra sono le quattro fasi fondamentali delle reazioni anaerobiche. Le acque reflue subiscono reazioni diverse in ogni fase, raggiungendo infine l'obiettivo di rimuovere il COD e produrre biogas. Durante il funzionamento del reattore anaerobico, i webmaster possono acquisire una comprensione più approfondita del valore del pH e del ruolo di controllo del VFA in queste quattro diverse fasi di reazione, padroneggiando i principi di base, possono controllare e gestire meglio il reattore anaerobico.

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