فرآیند بی هوازی تصفیه فاضلاب

به فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی که در غیاب اکسیژن توسط میکروارگانیسم‌ها انجام می‌گردد، فرآیندهای بی هوازی می‌گویند.

باکتری هایی که در این روش فعالیت می‌کنند اغلب در سه مرحله باعث تجزیه مواد آلی می‌شوند.

مرحله هیدرولیز (Hydrolysis)

در اولین مرحله تجزیه، مواد معلق فاضلاب به مواد محلول تبدیل می‌شود. مرحله هیدرولیز که مهم‌ترین مرحله تصفیه بی هوازی است 5 تا 15 روز طول می‌کشد و اصولاً خیلی کند ادامه خواهد یافت. در این مرحله تصفیه، مواد پیچیده آلی شکسته شده و به مواد آلی محلول تبدیل می‌شوند که شامل هیدرولیز بیوپلیمرها نظیر پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها، چربی و روغن می‌باشد.

مرحله دوم اسیدی شدن و تولید استات

مرحله اسیدی شدن (Acidification) شامل فرمانتاسیون اسیدهای آمینه و قند و تولید هیدروژن، استات، اسیدهای چرب فرار با زنجیره کوتاه و الکل.

 در این مرحله از تجزیه بی هوازی ممکن است اسیدهای چرب با زنجیر طویل نیز به وجود آید. همچنین استات سازی (Acetogenesis) نیز صورت می‌پذیرد که در آن کلیه محصولات حاصل از دو مرحله 1 و همین مرحله به استات تبدیل می‌شود.
در این مرحله هضم یا تصفیه بی هوازی اعمال توأم اسیدی شدن و تولید استات است که در اثر آن مواد آلی ساده حاصل از مرحله هیدرولیز به اسیدی‌های چرب فرار و احتمالاً اسید استیک و سرکه تبدیل خواهند شد.

این مرحله تصفیه بی هوازی گاهی به ترش شدن تعبیر شده و اسیدهای آلی حاصل از آن نوع، COD هستند که باکتری های مولد متان آن‌ها را مورداستفاده قرار می‌دهند و حاصل این عمل تولید متان است.

درمجموع مصرف این اسیدها اکسیژن موردنیاز کاهش خواهد یافت. درحالی‌که در محیط مقادیر قابل‌توجهی گازکربنیک وجود دارد میزان اکسیژن موردنیاز کاملاً حذف نخواهد گردید.
با پیدایش اسیدهای چرب فرار قطعاً PH محیط پائین آمده و زمان مربوط به انجام مرحله دوم تصفیه بی هوازی به کیفیت فاضلاب مربوط است. اگر در فاضلاب قندهای ساده موجود باشد این مرحله به‌سرعت انجام خواهد گردید و اگر محتوی پروتئین و مواد آلی پیچیده باشد انجام دومین مرحله تصفیه بی هوازی به زمان نیاز خواهد داشت.

مرحله سوم تولید متان

سومین مرحله تولید متان (Methanogenesis) که در آن از استات و ترکیب (H2, Co2) گاز متان تولید می‌گردد و مواد مولد COD به متان تبدیل می‌شوند. در این مرحله بهره‌بردار باید نظارت دائم بر PH، حرارت، مواد سمی موجود در سیستم و مواد مغذی داشته باشد. در اکثر راکتورهای بی هوازی این مرحله حدود 5 ساعت به طول خواهد انجامید. در صورت بالا بودن غلظت سولفات در فاضلاب هنگام تصفیه بی هوازی امکان احیای سولفات به S   H2  نیز وجود خواهد داشت.