scan0166

270

Fosfohydrolaza polifosforanu odrywa resztę fosforanową od łańcucha polifosforanu    .

(PCU+ąo = (P0₄)_n._l ⁺ (po₄)

Wydzielanie fosforu do środowiska zachodzi w warunkach beztlenowych. Obecność dużej ilości prostych kwasów karboksylowych może prowadzić do wydzielania fosforu przez mieszane populacje mikroorganizmów, typowe dla osadu czynnego również w obecności azotanów lub tlenu. Warunkiem koniecznym dla zwiększonego pobierania fosforu jest stworzenie po warunkach beztlenowych środowiska tlenowego. Techniczne procesy usuwania fosforu można zasadniczo podzielić na dwie grupy, w zależności od sposobu wyprowadzenia fosforu z instalacji. Do pierwszej grupy należą technologie, w których fosfor jest usuwany wraz z osadem nadmiernym w głównym ciągu technologicznym. Realizacja procesu wymaga wprowadzenia do instalacji dodatkowej komory ściśle beztlenowej (w odróżnieniu do komory anoksycznej, w której też brakuje rozpuszczonego tlenu, ale są azotany i azotyny, które umożliwiają drobnoustrojom oddychanie azotanowe). Schemat takiej instalacji przedstawiono na rysunku 21.6. W technologiach należących do drugiej grupy, fosfor wydzielany jest z osadu czynnego w reaktorze beztlenowym, w bocznym ciągu technologicznym, a następnie strącany chemicznie w postaci fosforanów. Schemat takiej instalacji pokazany jest na rysunku 21.7.

Rys. 21.6. Schemat biologicznego usuwania fosforu w głównym ciągu technologicznym

Rys. 21.7. Schemat biologicznego usuwania fosforu w bocznym ciągu technologicznym

21.4. Podstawy beztlenowych procesów przerabiania ścieków

W przyrodzie, w warunkach beztlenowych, gdy nie występują siarczany i azotany, materiał biologiczny może być rozkładany z wytworzeniem metanu. Po raz pierwszy obserwację tego zjawiska prowadził Volt w 1776 roku. Pierwsza techniczna instalacja do produkcji biogazu powstała w roku 1911 i wykorzystywała osad czynny z oczyszczalni ścieków.

W zasadzie każdy odpad organiczny może być poddany trawieniu bezleno-wcmu (anaerobic digcstion). Proces może być stosowany do różnorodnych ścieków i odpadów rolniczych, przemysłowych i komunalnych.

W beztlenowym rozkładzie substancji biologicznych uczestniczy kilka grup mikroorganizmów:

—    bakterie fermentacyjne rozkładające materiał biologiczny (biomasę, materiał celulozowy, skrobiowy itp.) do kwasów, alkoholi, wodoru i dwutlenku węgla,

—    bakterie kwasotwórcze rozkładające alkohole, kwasy itd. do kwasu octowego, wodoru i C0₂ — zwykle wymagają niskiego stężenia rozpuszczonego wodoru,

—    bakterie metanowe przerabiające kwas octowy, wodór i dwutlenek węgla do metanu.

Ogólny schemat procesu przedstawiono na rys. 21.8.

Rys. 21.8. Schemat metanogcnczy

Chcmizm tworzenia metanu można opisać następującymi reakcjami

4    + C0₂ - CH₄ + 1^0 Q = 139 kJ/mol (21.1)

CH3COOH +    - HCO3' +CH₄ Q = 30 kJ/mol (21.2)