Oprydning af spildevand fra samfund og industrier eliminerer eller reducerer patogene bakterier og giftige kemikalier og giver en velsmagende vandkilde til human og landbrugsformål. Biologisk spildevandsbehandling bruger bakterier og andre mikroorganismer til at nedbryde organiske forurenende stoffer, hvilket betyder kulstofholdige stoffer, til harmløse eller flygtige forbindelser. Biologisk behandling følger normalt fjernelse af stort snavs eller faste stoffer fra spildevand. Nogle mikrober findes allerede i spildevand; tilføjelsen af "aktiveret slam", der indeholder flere mikrober, øger nedbrydningseffektiviteten. Spildevandsanlæg bruger aerobe, anaerobe eller begge typer mikrober. Fordele og ulemper ved biologiske behandlinger afhænger delvist af spildevandets oprindelse og dets type forurening og anvendte metoder. Nogle metoder, såsom membranfiltrering efter biologisk behandling, kan forbedre resultaterne.
Hvad er aerobe og anaerobe behandlinger?
Aerobe mikrober kræver ilt og organiske næringsstoffer for at arbejde og vokse. Næringsstoffer tilføres af det organiske materiale i spildevand, og ilt leveres normalt ved at pumpe luft ind i behandlingstanken. Slutprodukterne ved aerob fordøjelse er energi, kuldioxid og metaboliserede faste stoffer, der sætter sig ud. Næringsstoffer og ilt får aerobe mikrober til at formere sig, og deres øgede antal fremskynder fordøjelsesprocessen.
Anaerobe mikrober er bakterier og mikroorganismer, der fungerer i fravær af ilt. Disse mikrober nedbryder organiske forureninger langsommere end aerobe mikrober. Anaerobe mikrober producerer metan, kuldioxid og mere anaerobe mikrober. Spildevand, der indeholder et højt niveau af organiske forureninger, behandles mere effektivt med anaerobe mikrober, inden det gennemgår behandling med aerobe mikrober.
Fordele ved aerob fordøjelse
Aerob spildevandsbehandling er en hurtig og effektiv proces, der fjerner mindst 98 procent af organiske forureninger. Det er en naturlig oxidationsproces, der forårsager effektiv nedbrydning af organiske forurenende stoffer og giver et renere spildevand end anaerob behandling alene. Fordi aerob fordøjelse er en hurtig proces, kan den håndtere større mængder eller indstrømning af spildevand.
Ulemper ved aerob fordøjelse
Aerob fordøjelse kræver beluftning, som bruger en stor mængde elektrisk energi. Elektrisk energi genereres ofte ved forbrænding af fossile brændstoffer, der producerer drivhusgasser. Aerob fordøjelse resulterer også i store mængder bio-faste stoffer eller slam, som kræver bortskaffelse. Uhensigtsmæssig frigivelse af det næringsrige slam i floder eller damme kan forårsage algerovervækst eller eutrofiering, som dræber fisk og andet vandlevende liv. Energiforbrug og overskydende slamproduktion kan reduceres ved først at behandle spildevand med anaerobe mikrober. Selvom biologisk spildevandsbehandling er effektiv til fjernelse af de fleste organiske forurenende stoffer, viser undersøgelser, at nogle kemikalier, såsom lægemidler, vaskemidler, kosmetiske og industrielle forbindelser, forbliver stadig efter biologisk spildevand behandling. Filtre og nye teknologier kan muligvis løse dette problem.
Fordele ved anaerob fordøjelse
Anaerob spildevandsbehandling er mere miljøvenlig end aerob fordøjelse, fordi den producerer mindre biomasse, kræver mindre energi og producerer en biogas (metan), der kan genbruges. Selvom både aerobe og anaerobe behandlinger producerer kuldioxid under nedbrydning af bioforurenende stoffer, genererer aerob fordøjelse langt mindre gas. Anaerob fordøjelse producerer også færre bio-faste stoffer, hvilket kan udgøre et bortskaffelsesproblem.
Ulemper ved anaerob fordøjelse
Selvom anaerob fordøjelse af forurenende stoffer i spildevand efterlader et mindre CO2-fodaftryk, er det en langsom proces. Det er mindre effektivt end aerob fordøjelse og fjerner 70 til 95 procent af organiske forureninger. Anaerobe mikrober, sammenlignet med aerobe mikrober, angriber et mindre udvalg af forurenende stoffer.
