Question

napisz referat o biologicznych oczyszczalniach scieków.

Answer 1

 Ścieki to dobra pożywka dla drobnoustrojów, które gdy zapewnimy im odpowiednie warunki (temperaturę, pH, zawartość tlenu, itp.) intensywnie się rozmnożą. Różnica pomiędzy naturalnym procesem oczyszczania wód a procesem oczyszczania ścieków, nie podlega dużej zmianie. Najważniejszą zmianą tu jest przyspieszenie procesu samooczyszczania w warunkach sztucznych po przez zagęszczenie biomasy w sztucznych zbiornikach wodnych. Ścieki w oczyszczalni przebywają od kilku do kilkunastu godzin, podczas tego czasu większość z zanieczyszczeń zostaje usunięta. O tym w jakim stopniu ścieki zostają oczyszczone a także ile biomasy przyrośnie, decyduje bardzo wiele czynników. W układzie wyizolowanym (za przykład może posłużyć tu reaktor, do którego ścieki dopływają porcjowo, a nie w sposób ciągły), możemy zaobserwować tutaj cztery fazy życia zespołów bakterii występujących w tym układzie. Wykres który znajduje się po niżej, przedstawia właśnie życie bakterii:
FAZA I: (tzw. Lag-faza) jest to część procesu gdy bakterie przygotowują się do nowych warunków. Ich liczba w tej sytuacji jest niewielka lecz pozostaje stała i niezmienna. Dopiero pod koniec tej fazy obserwujemy przyrost bakterii.
FAZA II: (tzw. Wzrostu logarytmicznego) obserwujemy tu lawinowy przyrost ilości bakterii. Wpływa na to brak konkurencji, obfitość pożywienia i bardzo dobre warunki rozwoju powodują ich nagły i obfity przyrost. Pod koniec tej fazy proces rozmnażania zwalnia lecz nadal powstają nowe osobniki, wielki wpływ ma na to większa ilość bakterii i związane z tym pogarszające się warunki bytowania bakterii.
FAZA III: (stacjonarna)jest to okres w którym występuje jeszcze pożywienie i zawiązuje się równowaga pomiędzy liczbą ginących a rodzących się bakterii. W fazie tej liczba bakterii jest stała i niezmienna.
FAZA IV: (faza obumierania) gdy zaczyna braknąć pożywienia i liczba zgonów przewyższa liczbą narodzin. Martwe komórki bakterii są źródłem pokarmu dla nowo powstających organizmów. Znajomość zasady działania tego właśnie procesu ma fundamentalny wpływ na działanie biologicznych oczyszczalni ścieków, jest ważne i przy ich projektowaniu a także późniejszej eksploatacji.
Reasumując: oczyszczanie biologiczne ścieków polega na wykorzystywaniu przez bakterie związków zarówno organicznych jak i nieorganicznych znajdujących się w ściekach, do zaspokojenia potrzeb życiowych. Proces mineralizacji prowadzony jest przez bakterie w prawie każdych warunkach: od temperatury -4oC do ponad +80oC przy obecności związków hamujących (inhibitorów) lub wręcz toksycznych; występujących przy a także w obecności tlenu. Zadaniem operatora oczyszczalni jest ścisłe dopasowanie, by w procesie biologicznym panowały jak najbardziej optymalne warunki dla danej grupy bakterii. Słowo „optymalne” ma tutaj różne znaczenie – np. warunki redukujące (jest to niski potencjał oksydacyjno-redukujący, zwany inaczej redox, poniżej -300mV), beztlenowe i temperatura 35oC będą najbardziej optymalne dla beztlenowych fermentacji ścieków w celu produkcji metanu. W procesie powstają liczne związki mineralne zredukowane, które muszą być utlenione. Zaś wysokość potencjału redox i stężenie tlenu powyżej 2mg/L są optymalne dla przemiany amoniaku w azotany, po przez proces nitryfikacji. Podczas zachodzenia procesu mineralizacji bakterie wytwarzają potrzebną do życia energię, a zarazem magazynują ją na przyszłość. Możemy powiedzieć że energia ta magazynowana jest w tak zwanych bateriach chemicznych. Zużywają one także część tej energii i budulca węglowego z zanieczyszczeniem do budowy biomasy – nowych komórek. Można więc śmiało powiedzieć że usuwanie zanieczyszczeń to częściowo gazyfikacja do CO2 i innych gazów, a także produkcja osadu nadmiernego który to należy usunąć z procesu. Biomasa na oczyszczalni ścieków jest utrzymywana w tak zwanej postaci zawieszonej w komorze osadu czynnego lub też przyczepionej do podłoża, za który można uznać kamień, kryształki z tworzyw sztucznych w złożu biologicznym czy też piasek w złożu fluidyzacyjnym. Należy jednak pamiętać że niezależnie od względu na rodzaj procesu: złoże biologiczne, osad czynny czy też komora fermentacyjna ścieków, to mechanizm usuwania z nich zanieczyszczeń jest praktycznie taki sam. Zaś zanieczyszczenia (źródło węgla i energii) są przetwarzane na:
- wewnętrzną energię magazynowaną w komórce;
- produkty końcowe rozkładu odprowadzane w odpływie;
- nowa biomasa.
Procesy w oczyszczalni różnią się źródłami energii (pisząc o źródłach energii chodzi mi tutaj o elektrony, związki organiczne)także źródłem węgla do budowy ciała (związki organiczne u heterotrofów lub CO2 u autotrofów taki jak nitryfikanty) a także akceptorem elektronów (którym może być tlen w warunkach tlenowych lub dwutlenek węgla czy siarczan w warunkach beztlenowych). Na stronie tej postaram się jak najbardziej przybliżyć państwu różne odmiany procesów biologicznego oczyszczania ścieków, ich efekty a także sposoby prowadzenia oraz odpowiedzieć na wiele pytań które nasuwają się podczas eksploatacji oczyszczalni biologicznej. Najważniejszymi informacjami dla operatora jest, nie zależnie od tego jaki typ układu oczyszczania został zainstalowany, poznanie ogólnych procesów a zarazem mechanizmów zachodzących podczas biologicznego oczyszczania ścieków, oraz zapewnienie w podlegającej nam oczyszczalni odpowiednich warunków mikroorganizmom. Warte zapamiętania jest tu także to że nawet najlepiej zaprojektowana oczyszczalnia nie przyniesie nam spodziewanych efektów, jeżeli procesy zachodzące w urządzeniach technologicznych będą nieodpowiednio prowadzone, lub gdy operator nie będzie w porę przeciwdziałał niekorzystnym zjawiskom.

 

Myślę ,że pomogłam :)