1650026262

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA - MŁODYM OKIEM TOM 5,2014

wykorzystujących biologiczny rozkład zanieczyszczeń organicznych zawartych w osadach surowych. Tlenowa stabilizacja oparta jest na tlenowym rozkładzie masy organicznej w warunkach głodu substratowego. Związki organiczne stanowiące skład osadów ściekowych spełniają w procesie metabolizmu mikroorganizmów rolę substratów i są mineralizowane. Rozkładane w reakcjach metabolizmu związki organiczne są w 2/3 przetwarzane drogą syntezy na nowe substancje komórkowe, podczas gdy pozostała 1/3 ulega utlenieniu do końcowych produktów: CO2, H2O, NH3. W miarę ubytku substancji pokarmowych i zmniejszania się ich w stosunku do masy mikroorganizmów rozpoczyna się samoutlenianie substancji komórkowej (endogenna respiracja), powodująca zahamowanie przyrostu osadu, a wręcz jego ubytek. Podczas stabilizacji tlenowej widoczne są fizyczne, chemiczne i biologiczne przemiany osadu. Wśród cech fizycznych, które wyróżniają się podczas przemiany można wymienić np. barwę, czy też zapach. W zakresie cech chemicznych, w dużej mierze świadczących o ustabilizowaniu osadu, widoczny jest spadek związków organicznych. W toku niniejszego procesu może dojść do sytuacji, gdzie względna zawartość substancji organicznych może zmieniać się tylko nieznacznie wskutek równoczesnego ubytku suchej masy. Kolejny aspekt, istotny przy charakteryzowaniu unieszkodliwianych na drodze tlenowej stabilizacji osadów, dotyczy mikrobiologii. W trakcie stabilizacji dochodzi do wzrostu ilości bakterii saprofitycznych oraz spadku bakterii mezofilnych i bakterii beztlenowych [19].

Proces biologicznej stabilizacji tlenowej można opisać następującymi równaniami chemicznymi:

materia organiczna + O2 —► materiał komórkowy + CO2 + H₂0 materiał komórkowy + O2 —► rozłożony osad + CO2 + H2O Patrząc z chemicznego punktu widzenia na powyższe równanie, można je przedstawić w postaci uproszczonego równania chemicznego, w którym materię organiczną może zastąpić estrem etylowym kwasu cyjanoetanowego:

C₅H₇N0₂ + 50₂ -> 5C0₂ + 2H₂0 + NH₃ + energia C5H7NO2 +10₂ — 5C0₂ + 3H₂0 + H⁺ + energia [22]

Stabilizacja tlenowa przebiega w trzech fazach:

- I faza - łatwo rozkładalne substancje organiczne pod wpływem enzymów wytwarzanych prze mikroorganizmy ulegają bezpośredniemu utlenieniu enzymatycznemu. W etapie tym widoczny jest proces szybkiego rozmnażania się bakterii. Faza ta kończy się w momencie kompletnego wyczerpania się składników pokarmowych - pożywki organicznej łatwo