Anaerobni digestori (opći naziv za anaerobne reaktore kao što su UASB, IC i EGSB) oslanjaju se na anaerobne mikroorganizme (metanogeni i zakiseljači) za razlaganje organske tvari u otpadnoj vodi u okruženju{0}}bez kisika. Ovo je osnovni proces za tretman otpadnih voda visoke{2}}koncentracije.
I. Osnovne funkcije
1. Smanjenje visoke-koncentracije HPK, značajno smanjenje zagađivača: organske otpadne vode visoke-koncentracije iz klaonica, pogona za preradu hrane, pivara, stočnih farmi i ugostiteljskih objekata često imaju utjecaj HPK od desetine hiljada mg/L. Veliki organski molekuli prolaze kroz anaerobnu reakciju u tri{4}}stepena:
1) Hidroliza i zakiseljavanje: Veliki organski molekuli se razlažu na manje organske kiseline;
2) Proizvodnja vodonika i sirćetne kiseline;
3) Metanogeneza: Sirćetna kiselina se pretvara u metan (biogas). U industriji bojenja, štampanju i hemijskoj industriji, anaerobna faza može ukloniti 60%–85% COD-a iz otpadnih voda visoke{4}}koncentracije, značajno smanjujući naknadno aerobno biohemijsko opterećenje i štedeći energiju aeracije.
2. Uklanjanje sulfata i malo amonijačnog dušika (mala količina)
Sulfat u otpadnoj vodi redukuju se u vodonik sulfid pomoću sulfat-reducirajućih bakterija; organski dušik podliježe amonizaciji, pretvarajući ga u amonijačni dušik. Anaerobni procesi ne mogu ukloniti dušik, tako da ukupni dušik ostaje suštinski nepromijenjen, ali će se nivoi amonijačnog azota povećati, što zahtijeva naknadne procese nitrifikacije i denitrifikacije.
3. Smanjenje mulja i oporavak resursa biogasa
Anaerobni proces proizvodi znatno manje mulja od aerobnog procesa; proizvodi biogas (50%–70% sadržaja metana), koji se može spaliti za proizvodnju električne energije i grijanje, postižući povrat energije.
4. Poboljšana biorazgradivost otpadnih voda
Neke neposlušne makromolekularne organske materije prolaze kroz hidrolizu i zakiseljavanje, što rezultira cijepanjem lanca i poboljšanim B/C omjerom, što dovodi do boljih rezultata tretmana u kasnijim aerobnim rezervoarima.
II. Tipična procesna podjela funkcija u anaerobnom digestoru
Protok otpadne vode: rezervoar za izjednačavanje → anaerobni digester → anoksični rezervoar → aerobni rezervoar → sekundarni rezervoar za taloženje
1. Anaerobni digestor uklanja većinu organskih zagađivača na prednjem kraju, smanjujući opterećenje;
2. Aerobni rezervoar duboko uklanja zaostale COD i istovremeno uklanja amonijačni azot kroz nitrifikaciju;
3. Anaerobna faza ne može dovršiti potpuno uklanjanje azota; ukupno uklanjanje dušika se oslanja na naknadnu anoksičnu denitrifikaciju.
III. Ključne tačke za-funkcionisanje na lokaciji
1. Strogo kontrolisati rastvoreni kiseonik (DO); rezervoar ne sme biti bez kiseonika, jer će to inhibirati metanogene bakterije;
2. Kontrolisati pH uliva na 6,5–7,8; prekomjerno zakiseljavanje će uzrokovati porast VFA efluenta i kolaps sistema;
3. Pogodna temperatura: oko 35 stepeni (mezotropna); niske temperature će značajno smanjiti efikasnost tretmana;
4. Influent ne bi trebao sadržavati velike količine sulfida, teških metala ili toksičnih inhibitora, jer će štetiti bakterijama.
Anaerobni digestori su u suštini "jedinice za primarnu obradu" otpadnih voda, posebno dizajnirane za obradu visokih koncentracija organskih zagađivača, proizvodnju biogasa i smanjenje pritiska na nizvodne aerobne rezervoare; međutim, oni nemaju kapacitet uklanjanja ukupnog dušika ili fosfora i ne mogu se koristiti kao samostalni kraj-za{1}}liječenje cijevi.