CCI20130725070

72

5. Usuwanie związków fosforu ze ścieków

Stwierdzono, że w zmiennych warunkach środowiskowych szczególnie bakterie z rodzaju Acinetobacter mogą akumulować w komórkach zwiększone ilości fosforu w formie polifosforanów. Na podstawie badań biochemicznych i aktywności enzymatycznej wyróżniono dwa zjawiska prowadzące do zwiększenia ilości fosforu gromadzonego w komórkach Acinetobacter sp. Pierwsze z nich polega na zwiększeniu ilości polifosforanów w komórkach w przypadku niedoboru w środowisku któregoś z pierwiastków niezbędnych do rozwoju mikroorganizmów, np. siarki. Zjawisko to, nazwane pobieraniem nad-kompensacyjnym (ang. luxury uptake), nie jest związane ze zwiększeniem aktywności enzymów odpowiedzialnych za syntezę i rozkład polifosforanów. W wyniku pobierania nadkompensacyjnego energia gromadzona jest w postaci polifosforanów wówczas, gdy nie można jej wykorzystać na przyrost biomasy. Jest ono właściwe dla ogółu mikroorganizmów mających aparat enzymatyczny związany z syntezą polifosforanów.

Drugie zjawisko ma odmienny charakter i zostało zaobserwowane podczas hodowli szczepów Acinetobacter na pożywce nie zawierającej fosforu. Jest ono związane z regulacją aktywności enzymatycznej mikroorganizmów, a funkcję regulatora spełnia stosunek molowy ADP/ATP w komórce. W przypadku zmniejszającej się puli ATP zwiększa się aktywność enzymów „polifosforanowych”, których zadaniem jest zwiększenie stosunku ATP/ADP przez rozkład polifosforanów. Identyczna sytuacja występuje w przypadku poddania mikroorganizmów osadu czynnego sekwencji warunków beztlenowych i tlenowych. Można zatem sądzić, że wprowadzenie strefy anaerobowej w systemach oczyszczania ścieków, oprócz uprzywilejowania pewnych grup bakterii, powoduje zwiększenie ich aktywności enzymatycznej, a w konsekwencji akumulację w komórkach większych ilości fosforu. To drugie zjawisko zostało nazwane „nadmiernym pobieraniem” (ang. overplus compensation) i jest wykorzystywane do usuwania fosforu w technologii osadu czynnego (rys. 5.4).

Rys. 5.4. Przebieg biologicznego usunięcia fosforu w wyniku nadmiernego pobierania

Bakterie znajdujące się w biocenozie osadu czynnego uwalniają fosforany(V) z komórek w warunkach beztlenowych, natomiast pobierają je w dalszej kolejności w środowisku tlenowym. Ilość pobranych fosforanów(V) jest większa od uprzednio uwolnionej, a nadmiar fosforu jest akumulowany w komórkach bakterii w postaci polifosforanów. Wówczas jest możliwe usunięcie wraz z osadem nadmiernym części ładunku fosforu dopływającego do systemu oczyszczania ścieków.