2150625928

logistyka - nauka

Artur Mielcarek¹, Joanna Rodziewicz², Karolina Kupczyk³, Magdalena Rokicka⁴ Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

■ Procesy usuwania związków azotu i fosforu w sekwencyjnym reaktorze porcjowym z błoną biologiczną (SBBR)

Wprowadzenie

Jednym z głównych celów oczyszczania ścieków komunalnych jest zmniejszenie ładunku azotu i fosforu wprowadzanego wraz z oczyszczonymi ściekami do odbiornika. Często są nim wody powierzchniowe, gdzie niedobór tych związków zazwyczaj ogranicza produkcję pierwotną. Wzrost ich ilości powoduje wzrost trofii, co często jest przyczyną zmniejszenia wartości ekologicznej i gospodarczej wód powierzchniowych.

Jednoczesne usuwanie zarówno związków organicznych, azotu i fosforu jest możliwe w sekwencyjnych reaktorach porcjowych (SBR), gdzie mikroorganizmy są poddawane zmiennym warunkom beztlenowo-anoksyczno-tlenowym. W przeciwieństwie do konwencjonalnych układów z osadem czynnym w reaktorach typu SBR możliwe jest wykształcenie struktury mikroorganizmów, w której równocześnie występują nitryfikanty, denitryfikanty oraz bakterie kumulujące polifosforany. Mikroorganizmy zaangażowane w procesy oczyszczania mogą być zorganizowane w różne struktury przestrzenne, takie jak kłaczki osadu czynnego, granule czy błona biologiczna. Różny sposób zorganizowania zbiorowisk mikroorganizmów wpływa na warunki, w jakich przeprowadzane są procesy usuwania zanieczyszczeń.

Rozwiązania oparte na błonie biologicznej wykorzystywane są przede wszystkim do usuwania związków organicznych i usuwania azotu amonowego. Jednym z najnowszych kierunków badań jest zastosowanie sekwencyjnych reaktorów porcjowych z błoną biologiczną (SBBR). Podyktowane jest to przewagą w niektórych przypadkach sekwencyjnych reaktorów porcjowych nad układami przepływowymi (elastyczność w odniesieniu do przepływu i obciążenia ładunkiem zanieczyszczeń), a reaktorów z biomasą osiadłą nad układami z osadem czynnym (większa odporność na zmiany dopływających ładunków zanieczyszczeń, odporność na obecność substancji toksycznych, niższe koszty eksploatacji, mniejsze zapotrzebowanie na powierzchnię). Dzięki zastosowaniu różnego rodzaju wypełnień stanowiących nośnik dla mikroorganizmów w reaktorach o okresowym cyklu pracy możliwe jest zintensyfikowanie procesów oczyszczania ścieków.

Błona biologiczna jako matryca przemian związków azotu i fosforu

Błona biologiczna to siedlisko mikroorganizmów o złożonej budowie przestrzennej, występujące na granicy faz ciało stałe - ciecz lub ciecz - powietrze. W systemach do oczyszczania ścieków wykorzystuje się zdolność osadzania mikroorganizmów na powierzchni ciał stałych w matrycy wytworzonych przez siebie polimerów tworzących sieć kanałów umożliwiających swobodną interakcję pomiędzy komórkami a substancjami zawartymi w ściekach, a także pomiędzy poszczególnymi skupiskami bakterii

Mgr inż. A. Mielcarek, doktorant. Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie. Wydział Nauk o Środowisku. Katedra Inżynierii Środowiska.

Dr inż. J. Rodziewicz, asystent. Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie. Wydział Nauk o Środowisku, Katedra Inżynierii Środowiska.

Mgr inż. K. Kupczyk, doktorant, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o Środowisku. Katedra Inżynierii Środowiska.

Mgr inż. M. Rokicka, doktorant, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o Środowisku. Katedra Inżynierii Środowiska.

Logistyka 4/2014