2
1. Wstęp teoretyczny
Biologiczne oczyszczanie ścieków polega na intensyfikacji procesów naturalnie występujących w
przyrodzie. Jest to rozkład i utlenianie związków organicznych zawartych w ściekach do związków
nieorganicznych, przy udziale mikroorganizmów, które w wyniku tego procesu uzyskują niezbędną do
życia energię. Część związków (organicznych i nieorganicznych) jest przyswajana przez drobnoustroje
i wykorzystywana w biosyntezie nowych komórek. Niektóre substancje oporne na biochemiczny
rozkład, nie są utleniane i obok metabolitów trafiają wraz z oczyszczonymi ściekami do odbiornika.
W przypadku metody osadu czynnego, zanieczyszczenia zawarte w ściekach ulegają sorpcji na
kłaczkach osadu, a następnie mineralizacji w wyniku procesów metabolicznych drobnoustrojów.
Charakterystyką osadu czynnego jest zdolność tworzenia kłaczków, które stanowią podstawową
jednostkę strukturalną osadu. Kłaczki mają rozwiniętą powierzchnię i wymiary 50-300µm.
Zbudowane są z żywych komórek drobnoustrojów (głównie bakterii i pierwotniaków). Oraz substancji
organicznych i nieorganicznych.
2. Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest ocena osadu czynnego na podstawie analizy mikroskopowej i
makroskopowej. Zakres ćwiczenia obejmuje:
- obserwacje makroskopowe czterech próbek osadów różniących się składem chemicznym
dopływających ścieków.
- dokonanie oceny badanych osadów
- określenie wpływu czynników abiotycznych na kształtowanie biocenozy osadu czynnego na
podstawie uzyskanych wyników
- obserwacje preparatów przyżyciowych osadu czynnego
- określenie grup organizmów
- ocenę biocenozy osadu czynnego
3. Opis przebiegu wykonywania badań
Pobrano próbkę osadu czynnego z komory napowietrzania i dokładnie wymieszano, a następnie
sporządzono preparat. Na szkiełko naniesiono próbkę osadu, przykryto szkiełkiem nakrywkowym i
przeprowadzono pod mikroskopem obserwacje kształtu oraz struktury kłaczków. Analizę
przeprowadzono dla czterech różnych osadów miejski, przemysłowy, węglowodanowy i o kwaśnym
odczynie).
W analizie makrobiologicznej pobrano próbki osadu dla czterech różnych typów ścieków tak jak
w przypadku analizy mikroskopowej. Przelano po 100 ml do cylindrów pomiarowych i pozostawiono
na 30 minut w celu sedymentacji. Następnie określono barwę osadu , stopień mętności cieczy nad
osadem raz objętość osadu po 30 minutach sedymentacji w przeliczeniu na 1dm
3
próbki.
3
4. Obliczenia
Indeks objętościowy IO [cm
3
/g] jest to parametr charakteryzujący właściwości sedymentacyjne
osadu. Wykazuje jaką objętość ( w cm
3
) zajmuje 1g suchej masy osadu po 30 minutach sedymentacji.
IO = V
30
/S
Gdzie:
- V
30
- objętość osadu czynnego po 30 minutach sedymentacji w przeliczeniu na
1 dm
3
osadu [cm
3
/dm
3
]
- S – stężenie zawiesin osadu czynnego w komorze [g s.m./dm
3
]
a) Osad ‘’miejski’’
V
30
= 30cm
3
/100ml = 300cm
3
/dm
3
S = 3,3 g/dm
3
IO = 300/3,3 = 90,9 cm
3
/ g
b) Osad ‘’przemysłowy’’
V
30
= 25cm
3
/100ml = 250cm
3
/dm
3
S = 2,8 g/dm
3
IO = 250/2,8 = 89,28 cm
3
/ g
c) Osad ‘’węglowodanowy’’
V
30
= 39cm
3
/100ml = 390cm
3
/dm
3
S = 4,8 g/dm
3
IO = 390/4,8 = 81,25 cm
3
/ g
d) Osad ‘’kwaśny’’
V
30
= 25cm
3
/100ml = 250cm
3
/dm
3
S = 0,8 g/dm
3
IO = 250/0,8 = 312,5 cm
3
/ g
5. Wyniki
4
6. Wnioski
Analizując wyniki możemy zauważyć, że osad miejski jest osadem stabilnym, charakteryzuje się
dużą liczebnością i różnorodnością mikroorganizmów. Klarowność cieczy nad osadem świadczy o
prawidłowej pracy osadu. Kłaczki osadu są duże, zbite i regularne. Indeks objętościowy świadczy o
prawidłowej zdolności do sedymentacji. Praca układu jest stabilna, a stopień usuwania
zanieczyszczeń na wysokim poziomie.
W osadzie przemysłowym różnorodność i liczebność mikroorganizmów jest o wiele mniejsza niż w
osadzie miejskim. Pojawiają się wiciowce co wskazuje, że kłaczki nie są jeszcze prawidłowo
ukształtowane. Ich obecność w zaawansowanym osadzie może świadczyć o problemie
technologicznym procesu oczyszczania ścieków. Ciecz nad osadem klarowna. Kłaczki osadu są
drobne, luźne i nieregularne. Osad sedymentuje prawidłowo ponieważ indeks objętościowy osadu
kształtuje się w normie .
W osadzie węglowodanowym występuje spora liczba drożdży i strzępków grzybów. Może to
świadczyć o niedoborze azotu i fosforu w stosunku do ilości węgla. Ciecz nad osadem była
zdecydowanie mętna. Kłaczki uległy znacznej dezintegracji – prawie nie występowały. Na podstawie
obliczonego indeksu objętościowego można stwierdzić, iż osad ten sedymentuje prawidłowo.
W osadzie kwaśnym stwierdzono występowanie dużej ilości grzybów i są to jedyne organizmy
występujące w tym osadzie. Jest to spowodowane kwaśnym odczynem, który uniemożliwia rozwój
innych organizmów. Ciecz nad osadem była zdecydowanie mętna. Brak kłaczków. Indeks
objętościowy tego osadu jest najwyższy i znacznie przekracza wartość dopuszczalną, co świadczy o
pęcznieniu osadu
Na podstawie powyższych wniosków można stwierdzić, iż osadem o najlepszej jakości jest osad
miejski oczyszczający ścieki konwencjonalne, natomiast najgorszy osad kwaśny oczyszczający ścieki
kwaśne.