Čištění odpadních vod z komunit a průmyslových odvětví eliminuje nebo redukuje patogenní bakterie a toxické chemikálie a poskytuje chutný zdroj vody pro lidské a zemědělské účely. Biologické čištění odpadních vod využívá bakterie a jiné mikroorganismy k rozložení organických kontaminantů, tj. Látek obsahujících uhlík, na neškodné nebo těkavé sloučeniny. Biologické čištění obvykle následuje po odstranění velkých úlomků nebo pevných látek z odpadních vod. Některé mikroby již žijí v odpadních vodách; přidání „aktivovaného kalu“, který obsahuje více mikrobů, zvyšuje účinnost rozkladu. Zařízení na čištění odpadních vod používají aerobní, anaerobní nebo oba typy mikrobů. Klady a zápory biologického čištění částečně závisí na původu odpadních vod a jejich typu kontaminace a použitých metodách. Výsledky mohou zlepšit některé metody, jako je membránová filtrace po biologickém čištění.
Co jsou aerobní a anaerobní léčby?
Aerobní mikroby vyžadují pro svoji práci a růst kyslík a organické živiny. Živiny poskytuje organický materiál v odpadní vodě a kyslík se obvykle dodává čerpáním vzduchu do nádrže na úpravu. Konečnými produkty aerobního trávení jsou energie, oxid uhličitý a metabolizované pevné látky, které se usazují. Živiny a kyslík způsobují množení aerobních mikrobů a jejich zvýšený počet urychluje proces trávení.
Anaerobní mikroby jsou bakterie a mikroorganismy, které fungují bez kyslíku. Tyto mikroby rozkládají organické kontaminanty pomaleji než aerobní mikroby. Anaerobní mikroby produkují metan, oxid uhličitý a další anaerobní mikroby. Odpadní voda, která obsahuje vysoké množství organických kontaminantů, je účinněji upravována anaerobními mikroby před tím, než je podrobena ošetření aerobními mikroby.
Pros pro aerobní trávení
Aerobní čištění odpadních vod je rychlý a efektivní proces odstraňování nejméně 98 procent organických kontaminantů. Jedná se o přirozený oxidační proces, který způsobuje efektivní rozklad organických znečišťujících látek a poskytuje čistší odpadní vodu než samotné anaerobní čištění. Protože aerobní digesce je rychlý proces, zvládne větší objemy nebo přítoky odpadní vody.
Nevýhody aerobního trávení
Aerobní trávení vyžaduje provzdušňování, při kterém se využívá velké množství elektrické energie. Elektrická energie se často generuje spalováním fosilních paliv, která produkují skleníkové plyny. Aerobní digesce také vede k velkému množství biopevných látek nebo kalů, které vyžadují likvidaci. Nevhodné uvolňování kalů bohatých na živiny do řek nebo rybníků může způsobit přemnožení řas nebo eutrofizaci, která zabíjí ryby a další vodní živočichy. Spotřebu energie a produkci přebytečného kalu lze snížit nejprve zpracováním odpadních vod anaerobními mikroby. Ačkoli je biologické čištění odpadních vod účinné při odstraňování většiny organických kontaminantů, studie naznačují, že některé z nich chemikálie, jako jsou léčiva, detergenty, kosmetické a průmyslové sloučeniny, stále zůstávají po biologických odpadních vodách léčba. Tento problém mohou vyřešit filtry a nové technologie.
Pros pro anaerobní trávení
Anaerobní čištění odpadních vod je šetrnější k životnímu prostředí než aerobní digesce, protože produkuje méně biomasy, vyžaduje méně energie a produkuje bioplyn (metan), který lze recyklovat. Ačkoli jak aerobní, tak anaerobní úpravy produkují oxid uhličitý během rozpadu biologických kontaminantů, aerobní digesce generuje mnohem méně plynu. Anaerobní digesce také produkuje méně biopevných látek, což může představovat problém s likvidací.
Nevýhody anaerobního trávení
Ačkoli anaerobní trávení kontaminujících látek v odpadních vodách zanechává menší uhlíkovou stopu, jedná se o pomalý proces. Je méně účinný než aerobní trávení a odstraňuje 70 až 95 procent organických kontaminantů. Anaerobní mikroby ve srovnání s aerobními mikroby napadají menší rozsah kontaminantů.