A közösségekből és az iparból származó szennyvíz megtisztítása megszünteti vagy csökkenti a kórokozó baktériumokat és a mérgező vegyszereket, és ízletes vízforrást biztosít emberi és mezőgazdasági felhasználásra. A biológiai szennyvíztisztítás baktériumokat és más mikroorganizmusokat használ fel a szerves szennyeződések, vagyis a széntartalmú anyagok ártalmatlan vagy illékony vegyületekké bontására. A biológiai tisztítás általában a nagy törmelék vagy szilárd anyag eltávolítását követi a szennyvízből. Néhány mikroba már a szennyvízben található; az "aktív iszap" hozzáadása, amely több mikrobát tartalmaz, növeli a bomlás hatékonyságát. A szennyvízkezelő létesítményekben aerob, anaerob vagy mindkét típusú mikrobát használnak. A biológiai kezelések előnyei és hátrányai részben a szennyvíz eredetétől, szennyezettségétől és az alkalmazott módszerektől függenek. Néhány módszer, például a membránszűrés, a biológiai kezelés után, javíthatja az eredményeket.
Mik az aerob és az anaerob kezelések?
Az aerob mikrobák működéséhez és növekedéséhez oxigénre és szerves tápanyagokra van szükség. A tápanyagokat a szennyvízben lévő szerves anyagok biztosítják, az oxigént általában a levegőnek a tisztítótartályba történő pumpálásával juttatják el. Az aerob emésztés végtermékei az energia, a szén-dioxid és a metabolizált szilárd anyagok, amelyek kiülepednek. A tápanyagok és az oxigén az aerob mikrobák szaporodását okozzák, és megnövekedett számuk felgyorsítja az emésztési folyamatot.
Az anaerob mikrobák olyan baktériumok és mikroorganizmusok, amelyek oxigén hiányában működnek. Ezek a mikrobák lassabban bontják le a szerves szennyeződéseket, mint az aerob mikrobák. Az anaerob mikrobák metánt, szén-dioxidot és anaerobabb mikrobákat termelnek. A magas szintű szerves szennyeződéseket tartalmazó szennyvizet anaerob mikrobákkal hatékonyabban kezelik, mielőtt aerob mikrobákkal kezelnék őket.
Az aerob emésztés előnyei
Az aerob szennyvíztisztítás gyors és hatékony folyamat, amely a szerves szennyeződések legalább 98 százalékát eltávolítja. Ez egy természetes oxidációs folyamat, amely a szerves szennyező anyagok hatékony lebontását eredményezi, és tisztább vízfolyást eredményez, mint önmagában az anaerob kezelés. Mivel az aerob emésztés gyors folyamat, nagyobb mennyiségű vagy beáramló szennyvizet képes kezelni.
Hátrányai az aerob emésztésnek
Az aerob emésztéshez levegőztetés szükséges, amely nagy mennyiségű elektromos energiát használ fel. Az elektromos energiát gyakran fosszilis tüzelőanyagok égetésével állítják elő, amelyek üvegházhatású gázokat termelnek. Az aerob emésztés nagy mennyiségű biológiai szilárd anyagot vagy iszapot is eredményez, amely megsemmisítést igényel. A tápanyagokban gazdag iszap nem megfelelő kibocsátása a folyókba vagy tavakba algák elszaporodását vagy eutrofizációját okozhatja, ami megöli a halakat és más vízi életeket. Az energiafogyasztás és a felesleges iszaptermelés csökkenthető, ha a szennyvizet először anaerob mikrobákkal kezeljük. Bár a biológiai szennyvízkezelés hatékonyan eltávolítja a legtöbb szerves szennyeződést, a tanulmányok azt mutatják, hogy néhány a biológiai szennyvíz után is megmaradnak vegyi anyagok, például gyógyszerek, mosószerek, kozmetikai és ipari vegyületek kezelés. A szűrők és az új technológiák képesek megoldani ezt a problémát.
Az anaerob emésztés előnyei
Az anaerob szennyvízkezelés környezetbarátabb, mint az aerob emésztés, mert kevesebb biomasszát termel, kevesebb energiát igényel, és újrahasznosítható biogázt (metánt) állít elő. Bár mind az aerob, mind az anaerob kezelések során szén-dioxid keletkezik a bio-szennyező anyagok lebontása során, az aerob emésztés jóval kevesebb gázt generál. Az anaerob emésztés kevesebb biaszilárd anyagot is eredményez, ami ártalmatlanítási problémát jelenthet.
Az anaerob emésztés hátrányai
Bár a szennyvízben lévő szennyezők anaerob emésztése kisebb szénlábnyomot hagy maga után, ez lassú folyamat. Kevésbé hatékony, mint az aerob emésztés, a szerves szennyeződések 70-95 százalékát eltávolítja. Az anaerob mikrobák az aerob mikrobákhoz képest a szennyeződések kisebb tartományát támadják meg.