Zanieczyszczenie rzek i zbiorników ściekami to obecnie poważny problem. Odpady z kanalizacji centralnej dużych miast i innych osiedli wymagają ciągłego czyszczenia, dlatego stosowanie systemów filtrujących i biologicznych metod oczyszczania jest koniecznością.
Co to jest osad czynny?
Il, który jest aktywny przeciwko zanieczyszczeniom, jest stosowany w przydomowych szambach, zakładach przemysłowych oraz w miejskich systemach kanalizacyjnych. Osad czynny, czyli biocenoza nagromadzeń zoogenicznych, to kompleks bakterii i innych mikroorganizmów, które wykorzystują ludzkie odpady do odżywiania i rozmnażania.
Mikroorganizmy i bakterie pochłaniają materię organiczną z całkowitej masy ścieków i przetwarzają ją na prostsze związki w procesie reakcji utleniania. Do produktywnej pracy osadu czynnego konieczne jest stworzenie pewnych warunków: ciecz odpadowa musi mieć temperaturę co najmniej +6 stopni. Ścieki nie powinny zawierać wielu substancji toksycznych ani produktów rafinacji ropy naftowej. Osad czynny to zespół żywych organizmów, które mogą umrzeć przy gwałtownej zmianie środowiska. Niskie temperatury mogą spowolnić wzrost bakterii, ale ich nie zabić.
Stężenie mułu
Wydajne oczyszczanie ścieków jest możliwe tylko wtedy, gdy zanieczyszczona masa jest narażona na działanie wystarczającej liczby mikroorganizmów. Stężenie biologicznie czynnego osadu mierzy się w następujący sposób: określa się ilość suchej masy biomasy na jednostkę objętości. 100% to całkowita masa całej cieczy w pojemniku. Stężenie osadu czynnego jest mierzone w procentach.
Procesy utleniania w osadach o wysokim stężeniu będą znacznie szybsze, przetwarzanie odpadów stanie się bardziej wydajne.
Skład kiszonki
Osad czynny to masa składająca się z płatków o wielkości 1-3 mm. Płatki to formacje składające się z bakterii połączonych z polisacharydami. Osad czynny zawiera biologicznie aktywne składniki, martwe mikroorganizmy, zawieszone cząstki związków nieorganicznych, błonnik i inne polisacharydy.
Każda grupa bakterii specjalizuje się w utlenianiu niektórych substancji. Bakterie nitkowate, bakterie nitryfikacyjne i bakterie kłaczkowate utleniają węglowodany organiczne i nitryfikują związki. bakterie s. Pseudomony są zdolne do utleniania kwasów tłuszczowych, parafin, alkoholi i węglowodorów. Produkty rafinacji ropy naftowej, nafteny, fenole, aldehydy są utleniane przez bakterie s. Brevibacterium. Bakterie z s. Bacillus są używane dorozszczepianie węglowodorów alifatycznych. bakterie s. Cellulomonas utleniają celulozę.
Mikroorganizmy osadu czynnego mogą mieć również charakter grzybowy. Pleśnie i grzyby drożdżowe doskonale radzą sobie z rozkładaniem złożonych substancji utleniających się i związków toksycznych.
Monitorowanie osadu czynnego
Aktywność osadu może z czasem maleć, wszystko zależy od medium pochodzącego z wody odpływowej. Aby proces czyszczenia był produktywny, konieczne jest monitorowanie stanu środowiska bakteryjnego osadu.
Bioindykatorowa kontrola osadu czynnego odbywa się za pomocą analizy mikroskopowej. Identyfikowane są cechy struktury i składu osadu oraz opracowywany jest szczegółowy raport i lista gatunków bakterii. Przewaga mikroorganizmów pewnej grupy wskazuje na korzystny rozwój środowiska bakteryjnego, ponieważ bakterie muszą reagować na napływającą masę odpływową, zmieniając ich skład i ilość. Na przykład, gdy dostają się ścieki o wysokiej zawartości siarki, bakterie tionowe i siarkowe zaczynają się aktywnie rozwijać.
Dzięki składowi osadu czynnego można nie tylko określić wydajność przetwarzania, ale także prognozować rozwój środowiska, pod warunkiem zachowania reżimu dopływu ścieków o tym samym składzie.
Przemysłowe oczyszczanie ścieków
Ścieki, które są odpadami przedsiębiorstw przemysłowych, zawierają dużą ilość toksyn i złożonych związków chemicznych. Dostając się do środowiska ścieki powodują uszkodzenia żywych organizmów i roślin,zanieczyszczać wody gruntowe i powietrze. Dlatego każde przedsiębiorstwo przemysłowe opracowuje plan unieszkodliwiania odpadów produkcyjnych.
Przed biologicznym utlenianiem ścieków przepływ cieczy jest oczyszczany mechanicznie. Filtry oddzielają duże cząstki stałe zanieczyszczeń, które osadzają się w oddzielnych pojemnikach. Po oczyszczeniu biologicznym płyn jest dezynfekowany.
Niektóre firmy uzyskują przydatne komponenty z odpadów magazynowych. Biomasa pochodząca z procesu oczyszczania ścieków może być cenna. Uwalniane są substancje używane do produkcji nawozów, leków i innych użytecznych substancji. Możliwość wykorzystania odpadów zależy od rodzaju produkcji i składu chemicznego masy odpadów. Wprowadzenie osadu czynnego do ścieków przemysłowych jest tanim i produktywnym sposobem oczyszczania odpadów. Jest to obecnie najpopularniejsza metoda usuwania odpadów.
Analiza osadów po zmianach środowiskowych
Badania osadów na składzie prowadzone są w specjalnym laboratorium. W tym celu próbkę pobiera się do czystego, nieprzezroczystego pojemnika. Analizę osadu czynnego przeprowadza się 1-2 razy w tygodniu przez 2 miesiące. Wydajność osadu określają następujące wskaźniki:
- koncentracja suchej masy;
- zawartość fosforu;
- wydajność aktywności enzymatycznej;
- aktywność oddechowa;
- Stan płatków mułu.
Oznaczanie składu osadów odbywa się za pomocą mikroskopów o różnej mocy. Do masy osadu czynnego wprowadza się odczynnik o określonym składzie. Przez kilka dninastępuje zmiana składu osadu i tempa wzrostu niektórych rodzajów bakterii. Oceniana jest wielkość płatków i stężenie poszczególnych bakterii.
Etapy oczyszczania osadu czynnego
Neutralizacja złożonych związków organicznych i ich utlenianie do prostych składników odbywa się w kilku etapach:
- Utlenianie beztlenowe.
- Utlenianie aerobowe.
- Osiadanie masy w studzience.
- Oczyszczanie biologiczne z udziałem mikroorganizmów o różnym charakterze.
- Oddzielanie cieczy od szlamu w studzience.
- Odwadnianie osadu czynnego.
- Suszenie szlamu.
Cząstki stałe, zanieczyszczenia i piasek są usuwane przed głównym czyszczeniem. Wielkość zawieszonych cząstek na wylocie zależy od przepustowości filtrów. Materiał zebrany z filtrów jest spalany.
Podczas pierwszego procesu czyszczenia pozostałe cząstki stałe są skoncentrowane na dnie, a lekkie substancje zawierające tłuszcz rozprowadzają się po powierzchni. Osad i film są usuwane z całkowitej masy, a płyn trafia do następnego pojemnika w kolejnym etapie czyszczenia.
Osad czynny jest używany do oczyszczania wtórnego. Woda wchodzi do zbiornika wraz z szlamem, który w procesie interakcji zostaje wypełniony tlenem. Takie środowisko stwarza idealne warunki do rozwoju bakterii, które żywią się substancjami organicznymi cieczy, oczyszczając ją i uwalniając dwutlenek węgla i wodę. Ilość osadów stale rośnie, ponieważ bakterie aktywnie się namnażają. Nadmiar osadu czynnego należy okresowo usuwać ze zbiornika.
Anaerobowe itlenowe bakterie osadu czynnego
Odżywianie i rozmnażanie bakterii beztlenowych odbywa się bez aktywnego udziału tlenu. Dokładniej, w procesach utleniania wykorzystywany jest tlen, który jest częścią kwasów zawierających tlen, powstających ze złożonych substancji organicznych.
Utlenianie przez bakterie beztlenowe jest identyczne z naturalnymi procesami rozkładu materii organicznej. Tylko te procesy przebiegają znacznie szybciej ze względu na wysokie stężenie bakterii w medium osadu czynnego.
W wyniku rozpadu materii organicznej uwalniany jest dwutlenek węgla i metan.
Procesy utleniania bakterii tlenowych zachodzą przy aktywnym udziale tlenu zawartego w cieczy. Aby utrzymać ilość tlenu niezbędną do życia bakterii, szambo powinno być wyposażone w specjalną sprężarkę lub aerator. Osad czynny tlenowy to środowisko, które wymaga stałego i ciągłego dostarczania tlenu.
Bakterie tlenowe rozkładają złożone substancje organiczne na prostsze w krótszym czasie niż bakterie beztlenowe. Konieczne jest rzadsze czyszczenie takiego szamba, ponieważ ilość odpadów stałych jest znacznie mniejsza. Minusem jest to, że szambo z tlenowym utlenianiem jest znacznie droższe niż beztlenowe.
Jeśli drenaż przestanie spływać do kanalizacji lub szamba, z czasem bakterie umrą z powodu braku pożywki. Uruchomienie szambabędzie możliwe dopiero po wprowadzeniu nowego aktywnego podłoża bakteryjnego.
Obróbka i wykorzystanie osadu czynnego
Osad czynny jest cenną substancją. Jego zawartość może zawierać pierwiastki takie jak fosfor, cynk, azot. Te pierwiastki śladowe mogą być przydatne w rolnictwie. Zastosowanie osadu czynnego jako nawozu jest możliwe tylko wtedy, gdy w składzie nie ma zanieczyszczeń metalami ciężkimi. Koncentrując się w tkankach roślinnych, metale sprawiają, że warzywa i owoce są niebezpieczne dla zdrowia.
Zużyty osad czynny to odwodniona masa. W przypadku obecności niepotrzebnych obcych zanieczyszczeń, zużyty odwodniony osad jest oczyszczany lub usuwany. Oczyszczanie biologicznie czynnego osadu odbywa się tylko w przypadkach, gdy jest to wskazane. Dzięki reakcjom chemicznym z masy szlamu usuwane są pierwiastki toksyczne. Silnie zanieczyszczony osad czynny, który nie ma wartości przemysłowej, jest spalany.
Gdzie kupić osad czynny do czyszczenia
Jeśli zamierzasz samodzielnie zainstalować szambo na swojej osobistej działce, to w trakcie układania kanalizacji może pojawić się pytanie przy zakupie osadu czynnego.
Biologiczne latryny i szamba są sprzedawane jako płyny lub suche podłoża. Można je kupić w dziale chemii gospodarczej za dawanie. Cena uzależniona jest od objętości opakowania i składu mieszanki. Opakowanie opisuje szczegółowo, jak używać produktu, do jakiej objętości przeznaczony jest pojemnik i na jak długo produktywnośćpraca składu biologicznego.
Kupując środek do oczyszczania ścieków, należy dokładnie zapoznać się ze składem oferowanych opcji. Lepiej używać produktów z bakteriami tlenowymi. Do ich aktywnego rozmnażania i odżywiania niezbędny jest przepływ powietrza. Procesy oksydacyjne pozwalają pozbyć się większej ilości zanieczyszczeń w porównaniu z bakteriami beztlenowymi. A osad można wykorzystać do nawożenia gleby.
Optymalne warunki dla pełnego funkcjonowania osadu czynnego
Przestrzeganie i utrzymanie korzystnych warunków do rozwoju osadu czynnego jest kluczem do pomyślnej, produkcyjnej eksploatacji oczyszczalni. Temperatura, w której odbywa się aktywne rozmnażanie i odżywianie kolonii bakterii i grzybów wynosi + 20-27 stopni Celsjusza. Jeśli temperatura otoczenia jest niższa niż +6 stopni Celsjusza, działanie mikroorganizmów staje się mniej produktywne, a tempo przetwarzania ścieków spada.
Zmieniając skład odpadów, spada również wydajność. Bakterie potrzebują pewnej ilości czasu, aby się odbudować. Jeśli np. do środowiska bakteryjnego wprowadzane są produkty rafinowane, a bakterii odpowiedzialnych za utlenianie tak złożonych substancji jest niewiele, to na ich aktywne rozmnażanie musi upłynąć pewna ilość czasu. W przypadku wprowadzenia dużej ilości substancji toksycznych środowisko bakteryjne może umrzeć.
Skład wpływającej cieczy powinien zawierać wystarczającą ilość substancji organicznych: węglowodanów, azotu, fosforu, siarki, manganu. Bakterie tlenowe wymagają tlenu do prawidłowego funkcjonowania.musisz zadbać o jego ciągły dopływ do płynu.
Na zakończenie
Recykling odpadów domowych, oparty na procesach rozkładu i utleniania za pomocą bakterii, jest naturalnym sposobem ich utylizacji. Bezpieczeństwo i wydajność wykorzystania osadu czynnego do oczyszczania ścieków sprawia, że proces ten jest wygodny i przyjazny dla środowiska, niezależnie od zastosowania tej metody oczyszczania ścieków.
