На Московских очистных сооружениях реализована технология обработки осадков (совместно избыточного активного ила и первичного осадка) в анаэробном термофильном режиме в течение 5–6 сут. В результате анаэробной обработки существенно сокращается содержание сухого вещества осадка за счет распада беззольного вещества (БВ), составляющего 25–40 %, при предельной биоразлагаемости 50–60 % по БВ. Известно, что для достижения глубокого распада БВ необходимо большее время пребывания осадка в метантенках – 10 сут. при термофильном режиме сбраживания.
Лимитирующей стадией метанового сбраживания осадков городских сточных вод является гидролиз твердой фазы, в частности, активного ила, состоящего в основном из клеток микроорганизмов и небольшого количества растворенного органического вещества [1].
Одним из технологических приемов повышения биодоступности осадков является их предварительная обработка. Известен ряд методов предобработки осадков сточных вод, среди которых в настоящей работе представлены кислотный, щелочной и термощелочной гидролиз, механическая и ультразвуковая предобработка и термогидролиз (при 100 и 160 °С).
Ультразвуковая (УЗ) предобработка осадков сточных вод является одним из новых перспективных методов повышения биодеградабильности осадков и выхода биогаза в процессе анаэробного сбраживания. По литературным данным, применение этого метода предобработки при сбраживании активного ила в лабораторных и пилотных реакторах позволяет повысить глубину распада беззольного вещества на 10–56 %, в зависимости от условий обработки [2–5]. Отсутствие необходимости применения реагентов, возможность простого встраивания УЗ генераторов в существующие технологические схемы делают этот метод привлекательным для использования.
Механическая предобработка направлена на измельчение твердых частиц и может реализовываться в шаровых мельницах или гомогенизаторах высокого давления. Применение данной технологии влечет за собой значительные энергетические затраты.