Valant bendruomenių ir pramonės nuotekas, pašalinamos arba sumažinamos patogeninės bakterijos ir nuodingos cheminės medžiagos, o žmonėms ir žemės ūkiui - malonus vandens šaltinis. Biologinis nuotekų valymas naudoja bakterijas ir kitus mikroorganizmus, kad organiniai teršalai, ty anglies turinčios medžiagos, suskaidytų į nekenksmingus ar lakius junginius. Biologinis valymas paprastai atliekamas po didelių šiukšlių ar kietųjų dalelių pašalinimo iš nuotekų. Kai kurie mikrobai jau gyvena nuotekose; pridedant „aktyviojo dumblo“, kuriame yra daugiau mikrobų, padidėja skaidymo efektyvumas. Nuotekų įrenginiuose naudojami aerobiniai, anaerobiniai arba abiejų tipų mikrobai. Biologinio valymo privalumai ir trūkumai iš dalies priklauso nuo nuotekų kilmės ir jų užteršimo tipo bei taikomų metodų. Kai kurie metodai, tokie kaip membranos filtravimas, po biologinio apdorojimo, gali pagerinti rezultatus.
Kas yra aerobinis ir anaerobinis gydymas?
Aerobiniams mikrobams veikti ir augti reikia deguonies ir organinių maistinių medžiagų. Maistines medžiagas teikia organinės medžiagos nuotekose, o deguonis paprastai tiekiamas pumpuojant orą į valymo baką. Galutiniai aerobinio virškinimo produktai yra energija, anglies dioksidas ir metabolizuotos kietosios medžiagos, kurios nusėda. Maistinės medžiagos ir deguonis sukelia aerobinių mikrobų dauginimąsi, o padidėjęs jų skaičius pagreitina virškinimo procesą.
Anaerobiniai mikrobai yra bakterijos ir mikroorganizmai, kurie veikia be deguonies. Šie mikrobai organinius teršalus skaido lėčiau nei aerobiniai mikrobai. Anaerobiniai mikrobai gamina metaną, anglies dioksidą ir daugiau anaerobinių mikrobų. Nuotekos, kuriose yra daug organinių teršalų, efektyviau apdorojamos anaerobiniais mikrobais, prieš pradedant valymą aerobiniais mikrobais.
Aerobinio virškinimo pliusai
Aerobinis nuotekų valymas yra greitas ir efektyvus procesas, pašalinant mažiausiai 98 procentus organinių teršalų. Tai natūralus oksidacijos procesas, sukeliantis efektyvų organinių teršalų skilimą ir gaunantis švaresnį vandens nuotėkį nei vien tik anaerobinis valymas. Kadangi aerobinis virškinimas yra greitas procesas, jis gali apdoroti didesnius nuotekų kiekius ar įtekančius srautus.
Aerobinio virškinimo minusai
Aerobiniam virškinimui reikalingas aeravimas, kuris sunaudoja daug elektros energijos. Elektros energija dažnai gaunama deginant iškastinį kurą, iš kurio susidaro šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Dėl aerobinio virškinimo taip pat susidaro didelis kiekis kietų biologinių medžiagų arba dumblo, kuriuos reikia šalinti. Netinkamas daug maistinių medžiagų turinčio dumblo patekimas į upes ar tvenkinius gali sukelti dumblių peraugimą arba eutrofikaciją, dėl kurios žūva žuvys ir kiti vandens gyventojai. Energijos suvartojimą ir perteklinį dumblo susidarymą galima sumažinti valant nuotekas pirmiausia anaerobiniais mikrobais. Nors biologinis nuotekų valymas efektyviai pašalina daugumą organinių teršalų, tyrimai rodo, kad kai kurie cheminės medžiagos, tokios kaip farmacija, plovikliai, kosmetikos ir pramonės junginiai, vis dar lieka po biologinių nuotekų gydymas. Filtrai ir naujos technologijos gali padėti išspręsti šią problemą.
Anaerobinio virškinimo pliusai
Anaerobinis nuotekų valymas yra ekologiškesnis nei skaidymas aerobiniu būdu, nes jis gamina mažiau biomasės, reikalauja mažiau energijos ir gamina biodujas (metaną), kurias galima perdirbti. Nors tiek aerobinis, tiek anaerobinis gydymas skaidant biologinius teršalus gamina anglies dioksidą, virškinant aerobiniu būdu susidaro kur kas mažiau dujų. Anaerobinis virškinimas taip pat sukuria mažiau biologinių kietųjų dalelių, o tai gali sukelti šalinimo problemą.
Anaerobinio virškinimo minusai
Nors anaerobiškai suardant teršalus nuotekose lieka mažesnis anglies pėdsakas, tai yra lėtas procesas. Jis yra mažiau efektyvus nei aerobinis virškinimas, pašalinant 70–95 procentus organinių teršalų. Anaerobiniai mikrobai, palyginti su aerobiniais mikrobais, puola mažesnį teršalų asortimentą.