36 37 (23)

mechaniczne (aeratory) lub urządzenia strumienicowe. W zależności od wielko ści pęcherzyków powietrza rozróżnia się napowietrzanie drobno-, średnio- i gru bopęcherzykowe, Proces aeracji stosowany jest głównie przy realizacji procesów biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego.

y

Oczyszczanie ścieków metodami biologicznymi polega na rozkładzie zanic czyszczeń w procesach biologicznego utleniania, tzn. przy dominującym udzia le mikroorganizmów. Prawie wszystkie procesy biologicznego oczyszczania ścieków są procesami aerobowymi, w których ścieki muszą bezwarunkowo zawiera* tlen. Tlen zużywany jest przez mikroorganizmy (bakterie i pierwotniaki) w ich procesach życiowych i dlatego musi być stale uzupełniany.

Biologiczne oczyszczanie ścieków, oprócz naturalnych procesów samooczysz czania, jest przeprowadzane w warunkach półnaturalnych lub sztucznych.

Z półnaturalnymi warunkami realizacji biologicznego oczyszczania ścieków mamy do czynienia wówczas, gdy naturalne środowisko wodne jest za pomocą środków technicznych przystosowane do przyjęcia strumieni ścieków.

Biologiczne oczyszczanie ścieków w warunkach sztucznych polega na wielokrotnym zintensyfikowaniu biochemicznego rozkładu w wyniku użycia odpo wiednich urządzeń technicznych [11]. Osiąga się to przez:

® utrzymanie w układzie odpowiedniej ilości aktywnej masy, złożonej z mikroorganizmów,

® zapewnienie stałego dopływu tlenu - niezbędnego w procesach życiowych mikroorganizmów aerobowych.

Istnieją dwie formy intensywnego biologicznego oczyszczania ścieków:

• oczyszczanie na złożach biologicznych,

© oczyszczanie w urządzeniach z osadem czynnym.

Te dwie formy różnią się rodzajem biocenozy. W złożach biologicznych mamy do czynienia z biocenozą osiadłą - unieruchomioną na różnego rodzaju elementach wypełnienia. W urządzeniach osadu czynnego stosowana jest biocenoza wolno pływająca-zawieszona w oczyszczanej cieczy.

Ogólnie mówiąc, w tlenowym rozkładzie biochemicznym związki organiczne są rozkładane pod działaniem enzymów i wykorzystywane do syntezy nowych komórek mikroorganizmów (przyrost biomasy) oraz utleniane do prostych związków nieorganicznych, takich jak dwutlenek węgla, woda, azotany, siarczany i fos-ilości energii, co pozwala na przyrost biomasy i szybki przebieg rozkładu.

Nitryfikacja jest wynikiem działania autotroficznych bakterii Nitrosomonas i Nitrobacter i przebiega dwustopniowo. Zachodzą przy tym następujące reakcje:

2NH₄ + 30₂ —•-^t,:°T^,"^u,nas > 4H + 2H₂0 + 3N0₂ 2N0₂ + 0₂ -^^itrQbacter > 2NO3

^ firnu niezbędna do utleniania 1 g azotu amonowego do azotanów wynosi t Ui y Podane równania nie uwzględniają asymilacji. Przyrostmasy komórko-*4 Wynosi 0,15 g s.m.o./g NH₄.

i’i /ubieg nitryfikacji zależy od kilku czynników, wśród których jako najważ-p/t* można wymienić [6]:

11 temperatura - intensywność nitryfikacji wzrasta wraz ze wzrostem tempe-stmy w granicach 5 4- 30°C; optimum to temperatura rzędu 25 4- 28^(>C; przy aturze 5°C - nitryfikacja zostaje zahamowana; i ■) pH - optymalny odczyn zawiera się w granicach 7,54-8,5; negatywny wpływ Nużenia pH na przebieg nitryfikacji występuje przy małej zasadowości ścierna bowiem utlenianie 1 g NH₄-N powoduje zmniejszenie zasadowości wyra-|mh?| przez CaC0₃ o 7,14 g;

* j stężenie tlenu rozpuszczonego - aby proces nitryfikacji przebiegał prawi-)tmvo, minimalne stężenie tlenu powinno wynosić 14-2 g/m³;

■ I) obciążenie osadu czynnego - parametr ten nie powinien przekraczać waito-* i 0,2 kg BZT₅/kg s.m.o.-d;

id stężenie substancji toksycznych - dotyczy to szczególnie metali ciężkich, Mtirych oddziaływanie na bakterie nitryfikacyjne jest zazwyczaj większe niż na !• iku-ric heterotroficzne.

Denitryfikacja to proces desymilacji azotu azotanowego i azotynowego w wyniku działania bakterii fakultatywnych heterotroficznych, takich jak Achromo-(uiiier, Aerobacter, Bacillus. W procesie tym substancje organiczne służą jako donor elektronów, a azotany i azotyny pełnią taką funkcję jak tlen, tzn. są akcep-fiiiami elektronów. Do realizacji procesu denitryfikacji konieczne są: obecność /ułanów w mieszaninie ścieków i osadów, warunki niedotlenione, odpowiednia masa bakteryjna i źródło energii w postaci substancji organicznych.

Redukcja azotanów do azotu gazowego przebiega następująco:

NOJ -> N0₂ —> NO —^ N₂0 -4 N₂^T

W procesie denitryfikacji oprócz redukcji związków azotu ulegają rozkładowi równie/. związki węgla. Wyraża się to obniżeniem wartości ChZT o 4,76 g 0,/g N0_3us.

Denitryfikacja przebiega najsprawniej przy zachowaniu następujących warunków [6]:

a)    w ściekach muszą się znajdować azotany i związki węgla,

b)    pH powinno się zawierać w przedziale 6,54-7,5,

c)    zawartość tlenu rozpuszczonego nie może przekraczać 0,5 g/m³; przy wyższych wartościach bakterie denitryfikacyjne zużywają tlen, a nie azotany do utleniania związków węgla,

d)    optymalna temperatura procesu powinna wynosić 20°C; przy obniżeniu temperatury do 5°C proces denitryfikacji ulega zahamowaniu.

37