Proces oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego

Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego polega na mineralizacji organicznych zanieczyszczeń przez mikroorganizmy znajdujące się w specjalnie dostosowanych zbiornikach. Jak dokładnie przebiega ten proces?

Przez dobranie odpowiednich rozwiązań technologicznych, na niewielkiej przestrzeni (w reaktorach napowietrznych) można stworzyć optymalne warunki życiowe dla mikroorganizmów i zapewni

im dostawę pokarmu, odpowiednią temperaturę, odczyn pH oraz − co najistotniejsze – dostęp tlenu. Po okresie rozruchu oczyszczalni w ściekach, osadach i błonie biologicznej zaczyna tworzyć się biocenoza, dostosowana swoim składem do składu dopływających zanieczyszczeń, warunków ich rozkładu i redukcji. Drobnoustroje przetwarzają wysokoenergetyczne związki wielkocząsteczkowe zawarte w ściekach na związki pośrednie oraz niskoenergetyczne cząsteczki – dwutlenek węgla i wodę. Uzyskaną podczas procesu energię mikroorganizmy wykorzystują podczas własnej przemiany materii oraz do rozmnażania.

W wyniku procesu komórki bakterii zaczynają tworzyć aglomeraty, tzw. kłaczki osadu czynnego. Kłaczki stanowią zbiór licznych związków rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych, substancji odżywczych oraz trudno rozkładalnych związków organicznych. Przestrzenne formy kłaczków tworzą się przez przywieranie bakterii do podłoża składającego się głównie z cząsteczek mineralnych, tj. cząsteczek gleby lub stałych cząsteczek (materiału wypełniającego złoże biologiczne).

W kłaczkach osadu czynnego można znaleźć:

• żywe drobnoustroje, głównie bakterie (szacuje się, że ich liczba może stanowić do 20% ogólnej masy kłaczków),

• martwe komórki,

• nierozłożone wielkie organiczne cząstki gromadzone w kłaczkach,

• części nieorganiczne, np. piasek ze ścieków (ich liczba może wynosić od 10 do 50% ogólnej masy kłaczków).

Do organizmów wchodzących w skład osadu czynnego zalicza się głównie:

• bakterie z rodzaju: Pseudomonas, Acinetebacterium, Aeromonas, Zooglea, Enterobacteriae, Flavobacterium, Achromobacter, Micrococcus,

• pierwotniaki – orzęski z rodzaju: Vorticella, Paramecium, Aspidisca, Suctoria i

• wiciowce z rodzaju: Trigonomonas, Tetramitus, Bodo.

Podczas oczyszczania ścieków powstaje nowa materia organiczna. Duża część związków organicznych zawartych w ściekach, nawet w ilości 60–70%, nie ulega rozkładowi, lecz zostaje wbudowana bezpośrednio do żywych komórek, a także odłożona w formie substancji zapasowych w bakteriach.

Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego przeważnie prowadzone jest w sposób ciągły. Mieszanina oczyszczonego ścieku wraz z osadem czynnym przepływa do osadnika wtórnego, gdzie zostaje rozdzielona. W osadniku wtórnym zostaje część osadu, tzw. osad nadmierny, który może zostać zawrócony do bioreaktora lub zostaje usunięty i poddany utylizacji.