Čiščenje odpadne vode iz skupnosti in industrije odpravlja ali zmanjšuje patogene bakterije in strupene kemikalije ter zagotavlja prijeten vir vode za človeško in kmetijsko uporabo. Biološko čiščenje odpadne vode uporablja bakterije in druge mikroorganizme za razgradnjo organskih onesnaževal, kar pomeni snovi, ki vsebujejo ogljik, v neškodljive ali hlapne spojine. Biološko čiščenje običajno sledi odstranjevanju velikih ostankov ali trdnih snovi iz odpadne vode. Nekateri mikrobi že prebivajo v odpadni vodi; dodatek "aktivnega blata", ki vsebuje več mikrobov, poveča učinkovitost razgradnje. V objektih za odpadne vode se uporabljajo aerobni, anaerobni ali obe vrsti mikrobov. Prednosti in slabosti biološkega čiščenja so deloma odvisne od izvora odpadne vode in vrste onesnaženja ter uporabljenih metod. Nekatere metode, kot je membranska filtracija po biološki obdelavi, lahko izboljšajo rezultate.
Kaj so aerobni in anaerobni tretmaji?
Aerobni mikrobi za delo in rast potrebujejo kisik in organska hranila. Hranila zagotavljajo organske snovi v odpadni vodi, kisik pa se običajno dovaja s črpanjem zraka v čistilno posodo. Končni produkti aerobne prebave so energija, ogljikov dioksid in presnovljene trdne snovi, ki se naselijo. Hranila in kisik povzročajo, da se aerobni mikrobi razmnožujejo, njihovo večje število pa pospeši proces prebave.
Anaerobni mikrobi so bakterije in mikroorganizmi, ki delujejo v odsotnosti kisika. Ti mikrobi razgrajujejo organske onesnaževalce počasneje kot aerobni mikrobi. Anaerobni mikrobi proizvajajo metan, ogljikov dioksid in več anaerobnih mikrobov. Odpadne vode, ki vsebujejo visoko stopnjo organskih onesnaževal, se pred čiščenjem z aerobnimi mikrobi učinkoviteje čistijo z anaerobnimi mikrobi.
Prednosti aerobne prebave
Aerobno čiščenje odpadne vode je hiter in učinkovit postopek odstranjevanja vsaj 98 odstotkov organskih onesnaževal. To je naravni postopek oksidacije, ki povzroči učinkovito razgradnjo organskih onesnaževal in povzroči čistejše odtoke vode kot samo anaerobno čiščenje. Ker je aerobna prebava hiter postopek, lahko obvlada večje količine ali dotoke odpadne vode.
Proti aerobni prebavi
Aerobna prebava zahteva prezračevanje, ki porabi veliko električne energije. Električna energija se pogosto proizvaja s sežiganjem fosilnih goriv, ki proizvajajo toplogredne pline. Aerobna prebava povzroči tudi velike količine trdnih snovi ali blata, ki jih je treba odstraniti. Neustrezno sproščanje mulja, bogatega s hranili, v reke ali ribnike lahko povzroči prekomerno rast alg ali evtrofikacijo, ki ubije ribe in druge vodne organizme. Porabo energije in odvečno proizvodnjo blata lahko zmanjšamo s čiščenjem odpadne vode najprej z anaerobnimi mikrobi. Čeprav je biološko čiščenje odpadne vode učinkovito pri odstranjevanju večine organskih onesnaževal, študije kažejo, da nekatere kemikalije, kot so farmacevtski izdelki, detergenti, kozmetične in industrijske spojine, še vedno ostajajo po bioloških odpadnih vodah zdravljenje. Filtri in nove tehnologije bodo morda lahko rešili to težavo.
Prednosti anaerobne prebave
Anaerobno čiščenje odpadne vode je okolju bolj prijazno kot aerobna prebava, saj proizvaja manj biomase, zahteva manj energije in proizvede bioplin (metan), ki ga je mogoče reciklirati. Čeprav tako aerobna kot anaerobna obdelava med razgradnjo biokontaminantov proizvajata ogljikov dioksid, aerobna prebava proizvede veliko manj plinov. Anaerobna prebava proizvaja tudi manj trdnih snovi, kar lahko predstavlja težavo pri odstranjevanju.
Proti anaerobni prebavi
Čeprav anaerobna prebava onesnaževal v odpadni vodi pušča manjši ogljični odtis, je to počasen postopek. Je manj učinkovita kot aerobna prebava, saj odstranjuje 70 do 95 odstotkov organskih onesnaževal. Anaerobni mikrobi v primerjavi z aerobnimi mikrobi napadajo manjši obseg kontaminantov.