Načelo UASB anaerobni reaktor
V reaktorju UASB se na dno reaktorja čim bolj enakomerno vnesejo odpadne vode, kanalizacija pa prehaja navzgor skozi dno blato, ki vsebuje zrnato blato ali flokulentno blato. Anaerobna reakcija se pojavi v procesu stika med delci odpadne vode in blata. Bioplin (predvsem metan in ogljikov dioksid), proizveden v anaerobnih pogojih, povzroči notranje cirkulacijo, ki je pripomogla k tvorbi in vzdrževanju zrnatega blata.
Nekateri plin, oblikovani v plasti blata, je pritrjen na delce blata in se dvigne na vrh reaktorja. Blato, ki se dviga na površino, zadene dno plošče za emisije plina trifaznega ločevalca, kar povzroči degas, pritrjene z mehurčki, pritrjenimi z mehurčki. Ko se mehurčki sprostijo, se bodo delci blata usedli na površino dlaka blata, plin pa se bo zbral v komori za zbiranje plina trifaznega separatorja.
Pregrada (reflektor plina) je postavljena pod vrzel enote za zbiranje plina, da prepreči, da bi bioplinski mehurčki vstopili v območje sedimentacije, sicer bo povzročila turbulenco v sedimentacijskem območju in ovirala sedimentacijo delcev. Tekočina, ki vsebuje nekatere preostale trdne snovi in delci blata, vstopi v območje usedlin skozi ločevalno vrzel.
Ker se območje pretoka trifaznega separatorja naklonjenega sedimentacijskega območja povečuje, ko se približuje vodni površini, se naraščajoči pretok zmanjšuje, ko se približuje točki izpusta. Hkrati, ko se pretok zmanjšuje, lahko floke blata flokulirajo in se usedejo v območju sedimentacije. Blatove floke, nakopičene na trifaznem separatorju, bodo do neke mere presegale silo trenja, ki jih drži na nagnjeni steni in drsi nazaj v reakcijsko območje, kjer bo ta del blata reagiral z organsko snovjo v vplivi.
Struktura reaktorja UASB
Usab reaktor vključuje sistem za dovod in distribucijo, telo reaktorja in trifazni separator. Če upoštevamo celoten anaerobni sistem, bi moral vključevati tudi sistem zbiranja in uporabe bioplina. Vendar pa se zaradi negotovosti poti in cilja uporabe bioplinacije tudi njen sistem uporabe močno razlikuje.
Najpomembnejša oprema v reaktorju USAB je trifazni separator, ki je nameščen na vrhu reaktorja in deli reaktor na spodnjo reakcijsko območje in zgornjo območje usedlin. Da bi dosegli učinek sedimentacijskega dela delcev blata v naraščajočem toku v sedimentatorju, je glavni namen trifaznega separatorja ločevati bioplin, ki nastane čim bolj učinkovito iz dna.
Zlasti v primeru velike obremenitve se pregrade pod komorami za zbiranje plina uporabljajo za preprečevanje, da bi bioplin pobegnil v naseljeno komoro skozi vrzeli med komorami, ki zbirajo plin. Poleg tega so pregrade koristne tudi za zmanjšanje tekoče turbulence, ki jih povzroči visoka proizvodnja plina v reakcijski komori.
Zasnova trifaznega ločevalca mora biti, da lahko delci blata ali flokule drsijo nazaj v reakcijsko komoro, dokler se plast blata ne razširi v naseljenik. Treba je prepoznati, da včasih širitev blata v naseljenec ni slaba stvar. Nasprotno, razširjena plast blata v naseljencu bo zajela razpršene delce/floke blata, prav tako pa ima določen učinek odstranjevanja na biorazgradljivo topno trsko.
Po drugi strani pa je pomembno, da se lahko razširi določena količina prostega prostora za plast blata, da se prepreči izguba težjega blata pod začasnimi organskimi ali hidravličnimi obremenitvami. Hitrost nalaganja hidravlične in organske (hitrosti proizvodnje plina) vpliva na širitev plasti blata in dno blata.
Načelo sistema USAB je oblikovati floke blata z dobrimi usedenimi zmogljivostmi in v reaktorju postaviti sistem usedlin blata za ločevanje plina, tekočine in trdne trdne. Oblikovanje in vzdrževanje blata (zrnato ali flokulentno blato) z dobrimi zmogljivostmi usedevanja je temeljna točka za dobro delovanje sistema USAB.
