BHP NA ĆWICZENIACH

Z BIOTECHNOLOGII

ŚRODOWISKOWEJ.

BIOLOGICZNE METODY

OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW.

PODZIAŁ MIKROORGANIZMÓW:

• Virales
• Procaryota:
- bakterie
- riketsje
- mikoplazmy
- sinice
• Eucaryota:
- grzyby mikroskopowe
- glony jednokomórkowe i

kolonijne

- pierwotniaki

CEL OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW:

1. Ochrona środowiska przyrodniczego

przed zanieczyszczeniami
powstającymi w wyniku działalności
życiowej i gospodarczej człowieka.

2. Ochrona przed zwiększeniem

saprobowości i eutrofizacji, które
zakłócają naturalną równowagę
odbiorników.

3. Konieczność włączenia związków

biogennych do naturalnego obiegu
pierwiastków w przyrodzie.

SAPROBOWOŚĆ

STOPIEŃ

ZANIECZYSZCZENIA

WODY

ROZKŁADAJĄCĄ SIĘ

MATERIĄ

ORGANICZNĄ.

KLASYFIKACJA JAKOŚCI WÓD

Pierwotniaki w osadzie czynnym jako

organizmy wskaźnikowe w systemie

saprobowym:

STOPIEŃ
SAPROBOWOŚCI

BIOINDYKATOR

1

-

2

Vorticella campanula

Aspidisca lynceus

STOPIEŃ SAPROBOWOŚCI

BIOINDYKATOR

3

Litonotus fasciola

Podophrya fixa

Carchesium polipinum

Aspidisca costata

Euplotes affinis

Vorticella convalaria

STOPIEŃ SAPROBOWOŚCI

BIOINDYKATOR

4

Colpidium campylum

Paramecium trichium

Vorticella putrina

Opercularia coarctata

EUTROFIZACJA

Proces stopniowego

użyźniania zbiornika

wodnego wskutek

doprowadzania do niego

dużej ilości substancji

biogennych (pochodzących

np. z biologicznie

oczyszczonych ścieków

zawierających azotany i

fosforany) oraz substancji

organicznych zawartych m.

in. w nieoczyszczonych

ściekach bytowo –

gospodarczych.

Zbiornik oligotroficzny

Zbiornik eutroficzny

BIOLOGICZNE METODY

OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW:

1. Metody obejmujące

ekologicznie ukształtowane
systemy lądowe lub wodne.

2. Metody działające w oparciu o

tlenowe reaktory z utwierdzoną
biomasą.

3. Metoda osadu czynnego.

4. Metody beztlenowe.

METODY OBEJMUJĄCE

EKOLOGICZNIE UKSZTAŁTOWANE

SYSTEMY LĄDOWE:

1. Nawadnianie użytków rolnych

2. Pola irygowane

3. Pola filtracyjne (filtry gruntowe)

METODY OBEJMUJĄCE EKOLOGICZNIE

UKSZTAŁTOWANE SYSTEMY WODNE:

1. Stawy ściekowe

2. Stawy rybne

3. Stawy doczyszczające

4. Filtry z roślin wodnych

TLENOWE REAKTORY Z UTWIERDZONĄ

BIOMASĄ:

Błona biologiczna na powierzchniach stałych

Błona na obracających się tarczach

Zanurzone złoża tarczowe

Błona na nieutwardzonym podłożu

Zraszana Zanurzona

Złoża z wypełnieniem z tworzyw sztucznych

Kruszywo nieregularne

Klasyczne złoża biologiczne

Złoża nisko obciążone Złoża spłukiwane Złoża

wieżowe

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW

METODĄ OSADU

CZYNNEGO

OSAD CZYNNY

Ż

ywa kłaczkowata zawiesina

złożona głównie z

heterotroficznych bakterii,

tworzących zooglealne skupiska

makroskopowych rozmiarów

(kłaczki), o dużej powierzchni

czynnej, zdolnej do sorbowania

substancji organicznych

znajdujących się w ściekach w

formie rozpuszczonej lub

koloidalnej.

FAZY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

METODĄ OSADU CZYNNEGO:

1. W celu uzyskania energii

zostaje utleniona część

związków organicznych i

równocześnie tworzą się

nowe komórki (wzrasta

biomasa).

2. Mikroorganizmy łączą się w

łatwo opadające kłaczki.

IDEA OSADU CZYNNEGO

USUWANIE SUBSTANCJI

BIOGENNYCH

Niezależnie od

mineralizacji materii

organicznej ważnym

zadaniem oczyszczalni

jest usuwanie substancji

biogennych, takich jak

azot i fosfor.

W każdej oczyszczalni bakterie

wiążą azot i fosfor, wbudowując je

w nowo syntetyzowany materiał

komórkowy.

Mechanizm ten pozwala usunąć

tylko ok. 30% azotu i fosforu ze

ścieków.

Dlatego skuteczne usuwanie

każdego z tych pierwiastków

wymaga stosowania specjalnych

metod.

PROCESY WYKORZYSTYWANE

DO USUWANIA AZOTU

DENITRYFIKACJA

W wyniku denitryfikacji

azot ulatnia się do

atmosfery w postaci

gazowej.

AMONIFIKACJA

Przekształcenie azotu

organicznego w jony

amonowe w wyniku

mineralizacji substancji

organicznych.

NITRYFIKACJI

Utlenianie jonów

amonowych poprzez

azotyny do azotanów.

Występuje, gdy osad

czynny „doświadcza"

powtarzających się

regularnie warunków

beztlenowych na przemian z

tlenowymi (lub

niedotlenionymi).

PROCESY WYKORZYSTYWANE

DO USUWANIA FOSFORU

DEFOSFATACJA

Równoczesne

usuwanie azotu i

fosforu w

oczyszczalniach

ścieków wymaga

współuczestnictwa

kilku różnych kategorii

bakterii.

Jak w obrębie jednego

systemu zapewnić

optymalne warunki

bakteriom o

odmiennych lub nawet

przeciwstawnych

wymaganiach

środowiskowych?

USUWANIE FOSFORU I AZOTU W

JEDNYM SYSTEMIE

Współczesne oczyszczalnie

usuwają azot i fosfor,

wykorzystując obie metody

jednocześnie.

ANALIZA MIKROSKOPOWA OSADU

W praktyce wielu oczyszczalni do

sterowania procesem osadu

czynnego wykorzystuje się

wyłącznie parametry

fizykochemiczne. Tymczasem osad

czynny to metoda biologiczna, w

której proces oczyszczania jest

realizowany przez zespół żywych

organizmów.

Informacje, których dostarcza

analiza mikroskopowa, dotyczą

bezpośrednio mikroorganizmów i

przez to dają większą szansę na

wyjaśnienie przyczyn kłopotów niż

same pomiary fizykochemiczne.