附着膜型厌氧消化器的突出特点是将微生物固定于安放在消化器内的惰性介质上,在允许原料中的液体和固体穿流而过的情况下,固定微生物于消化器内。应用或研究较多的附着膜型反应器有厌氧滤器(AF)、流化床(FBR)和膨胀床(EBR)。
(1)厌氧滤器(AF)
厌氧滤器(图8-13)内部装有惰性介质(又称填料),过去多采用石块、焦炭、煤渣或蜂窝状塑料制品,现在多采用合成纤维填料。沼气发酵细菌,尤其是产甲烷菌具有在固体表面附着的习性,它们呈膜状附着于惰性介质上,并在介质之间的空隙里互相黏附成颗粒状或絮状存留下来,当污水自下而上或自上而下流动通过生物膜时,有机物被细菌利用而生成沼气。
图8-13 厌氧滤器示意图
(2)流化床和膨胀床
流化床和膨胀床都属于附着生长型生物膜反应器,在反应器的内部填有像沙粒一样大小(0.2~0.5毫米)的惰性(如细沙)或活性(如活性炭)颗粒供微生物附着,如焦炭粉、硅藻土、粉煤灰或合成材料等,当有机污水自下而上穿流过细小的颗粒层时,污水及所产气体的气流使介质颗粒呈膨胀或流动状态。每一个介质颗粒表面都被生物膜所覆盖,其表面积可达300米2/米3,能支持更多的微生物附着,造成比水力停留时间更长的微生物滞留期,因而使消化器具有更高的效率。
这两种反应器可以用在相当短的水力停留时间的情况下,允许进料中的液体和少量固体物穿流而过。适用于容易消化的低固体物含量的有机污水的处理。这两种系统的优点是可以为微生物附着提供更大表面积,一些颗粒状固体物可以穿过支持介质;缺点是为了使介质颗粒膨胀或流态化需要0.5~10倍的料液再循环,这就提高了运行过程的能耗。因此,该两种工艺研究较多,而实际应用较少。