USÓWANIE Z WODY I ZE ŚCIEKÓW

USÓWANIE Z WODY I ZE ŚCIEKÓW

ZWIĄZKÓW AZOTOWYCH

ZWIĄZKÓW AZOTOWYCH

Pracę wykonał:

Pracę wykonał:

Marcin Kozdrój

Marcin Kozdrój

Stanisław Jacek Kozieł

Stanisław Jacek Kozieł

Romuald Dolęba

Romuald Dolęba

Usuwanie ze ścieków związków

Usuwanie ze ścieków związków

biogennych, tj. azotowych jest od wielu

biogennych, tj. azotowych jest od wielu

lat obiektem zainteresowania zarówno

lat obiektem zainteresowania zarówno

badaczy, jak i praktyków. Uregulowania

badaczy, jak i praktyków. Uregulowania

prawne wymuszają stosowanie technik

prawne wymuszają stosowanie technik

oczyszczania

ścieków

nie

tylko

z

oczyszczania

ścieków

nie

tylko

z

substancji

organicznych,

ale

także

substancji

organicznych,

ale

także

związków azotu. Związki te stanowią

związków azotu. Związki te stanowią

pożywkę dla flory i fauny wodnej. Jednak

pożywkę dla flory i fauny wodnej. Jednak

ich nadmiar nie jest w wodach

ich nadmiar nie jest w wodach

pożądany.

Związki

azotu

ulegają

pożądany.

Związki

azotu

ulegają

biochemicznym

i

fizykochemicznym

biochemicznym

i

fizykochemicznym

przemianom, w wyniku których powstaje

przemianom, w wyniku których powstaje

amoniak. Związek ten jest toksyczny dla

amoniak. Związek ten jest toksyczny dla

żywych organizmów.

żywych organizmów.

PREMIANY BIOCHEMICZNE PODCZAS

PREMIANY BIOCHEMICZNE PODCZAS

OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

NITRYFIKACJA

NITRYFIKACJA

Nitryfikacja

Nitryfikacja

jest dwustopniowym procesem

jest dwustopniowym procesem

utleniania jonów amonowych do azotanów (V)

utleniania jonów amonowych do azotanów (V)

poprzez azotany (III), prowadzonym przez grupę

poprzez azotany (III), prowadzonym przez grupę

bakterii chemolitotroficznych, jakimi są bakterie

bakterii chemolitotroficznych, jakimi są bakterie

nitryfikujące. Podczas pierwszego etapu bakterie

nitryfikujące. Podczas pierwszego etapu bakterie

rodzaju

rodzaju

Nitrosomonas

Nitrosomonas

przeprowadzają

jony

przeprowadzają

jony

amonowe w azotyny, które w drugim etapie

amonowe w azotyny, które w drugim etapie

utleniane są do azotanów przez bakterie grupy

utleniane są do azotanów przez bakterie grupy

Nitrobacter

Nitrobacter

DENITRYFIKACJA

DENITRYFIKACJA

Proces denitryfikacji to biochemiczna redukcja

azotanów do azotu gazowego:

NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
Redukcja azotanów do azotu gazowego

przebiega wieloetapowo. Większość bakterii

denitryfikacyjnych występujących w przyrodzie

jest heterotroficzna i zdolna do wykorzystania

różnorodnych związków węgla (węglowodany,

kwasy organiczne, aminokwasy i in.) jako źródła

elektronów. Bakterie Pseudomonas występują

powszechnie i mogą być uważane za

najaktywniejsze denitryfikanty w środowisku

naturalnym. Inne grupy denitryfikantów

heterotroficznych to: Micrococus, Achromobacter,

Bacillus, Alcaligenes i Flavobacterium. Typowym

autotroficznym gatunkiem denitryfikującym jest:

Thiobacillus denitryficans.

BAKTERIE DENITRYFIKACYJNE

BAKTERIE DENITRYFIKACYJNE

Pseudomonas

Flavobacterium

Thiobacillus denitryficans

AMONIFIKACJA

AMONIFIKACJA

Amonifikacja jest procesem

polegającym

na

przemianie

organicznych związków azotowych
oraz białek do azotu amonowego pod
wpływem

mikroorganizmów

heterotroficznych. Przemiana ta nie
wymaga udziału tlenu i może
przebiegać zarówno w warunkach
tlenowych, jak i beztlenowych.

WARTOŚCI NORMATYWNE ORAZ

WARTOŚCI NORMATYWNE ORAZ

TOKSYCZNOŚĆ AZOTANÓW

TOKSYCZNOŚĆ AZOTANÓW

Najwyższe dopuszczalne stężenia składników

występujących w wodzie do picia i na potrzeby
gospodarcze w Polsce określa załącznik nr 2 do
Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 19
listopada 2002 r. w sprawie wymagań dotyczących
jakości wody przeznaczonej do spożycia przez
ludzi. Dziennik Ustaw Nr 203, poz. 1718.



Dopuszczalne stężenie azotanów w wodzie do
picia wynosi 50 mg NO3-/l (11,3 mg N/l), azotynów
0,5 mg NO2-/l (0,152 mg N/l), amoniaku 0,5 mg
NH4+/l (0,64 mg N/l)

TOKSYCZNOŚĆ AZOTANÓW I

TOKSYCZNOŚĆ AZOTANÓW I

AZOTYNÓW

AZOTYNÓW

ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ

ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ

AZOTANAMI

AZOTANAMI

Związki azotowe, występujące w wodach

podziemnych, pochodzą z różnych źródeł. Źródła te

można podzielić na dwie grupy:



punktowe, lokalne źródła związków azotowych:

• infiltracja ścieków bytowo - gospodarczych i

przemysłowych,

• odcieki z niewłaściwie zorganizowanych

składowisk odpadów.



obszarowe źródła pochodzenia azotanów:

• spływy z intensywnie nawożonych terenów

wykorzystywanych rolniczo,

• suche i mokre opady atmosferyczne,

• infiltracja zanieczyszczonych wód

powierzchniowych.

DENITRYFIKACJA W ZAKŁADACH

DENITRYFIKACJA W ZAKŁADACH

OCZYSZCZANIA WODY

OCZYSZCZANIA WODY

Biologiczna denitryfikacja stanowi

efektywną i stosunkowo tanią metodę

usuwania azotanów z zanieczyszczonych

wód. W celu osiągnięcia wysokiej wydajności

procesu konieczne jest zapewnienie

odpowiedniego stężenia biodegradowalnego

węgla organicznego (AOC) i fosforanów.

Związki te muszą być dodawane do wody ze

źródeł obcych. W praktyce stosuje się metody

uzdatniania wody z wykorzystaniem

biologicznej denitryfikacji prowadzonej w

zakładach oczyszczania wody.

SCHEMAT PROCESU BIOLOGICZNEJ

SCHEMAT PROCESU BIOLOGICZNEJ

DENITRYFIKACJI

DENITRYFIKACJI

DENITRYFIKACJA BIOLOGICZNA

DENITRYFIKACJA BIOLOGICZNA

Proces uzdatniania wody z udziałem biologicznej denitryfikacji

prowadzonej w złożu kontaktowym, w zakładzie oczyszczania wody,

składa się z następujących etapów:

• Wzbogacanie odtlenionej wody podziemnej w łatwo rozkładalne

związki organiczne i fosforany,

• Denitryfikacja w złożu kontaktowym - w celu uruchomienia procesu,

materiał kontaktowy (granulat z tworzywa, węgiel aktywny) należy

zaszczepić denitryfikantami lub wpracować bez zaszczepiania,

• Oczyszczanie wody po procesie denitryfikacji. Zdenitryfikowana

woda zawiera pewne ilości wypłukanej biomasy, azotynów oraz

związków organicznych.Do wody dodaje się tlenu w celu usunięciia

dwutlenku węgla. Następnie, po ewentualnym dodaniu flokulantu

(mineralnego lub organicznego), filtracji na pospiesznym filtrze,

potem sorpcji na filtrze z węgla aktywnego. Filtracja pospieszna

prowadzi do usunięcia żelaza i manganu oraz zawiesin, a węgiel

aktywny sorbuje pozostałe zanieczyszczenia. Oczyszczona woda jest

dezynfekowana, czasami stosuje się również korektę pH.