Znečistenie riek a nádrží splaškami je v súčasnosti vážnym problémom. Odpad z centrálnej kanalizácie veľkých miest a iných sídiel potrebuje neustále čistenie, preto je nevyhnutné používať filtračné systémy a biologické metódy čistenia.
Čo je aktivovaný kal?
H alt, ktorý je účinný proti znečisťujúcim látkam, sa používa v domácich septikoch, v priemyselných závodoch a v mestských kanalizačných systémoch. Aktivovaný kal alebo biocenóza zoogénnych akumulácií je komplex baktérií a iných mikroorganizmov, ktoré využívajú ľudský odpad na výživu a reprodukciu.
Mikroorganizmy a baktérie absorbujú organickú hmotu z celkovej masy odpadovej vody a v procese oxidačných reakcií ju spracúvajú na jednoduchšie zlúčeniny. Pre produktívnu prácu aktivovaného kalu je potrebné vytvoriť určité podmienky: odpadová kvapalina musí mať teplotu najmenej +6 stupňov. Odpadová voda by nemala obsahovať veľa toxických látok alebo rafinovaných ropných produktov. Aktivovaný kal je komplex živých organizmov, ktoré môžu zomrieť pri prudkej zmene prostredia. Nízke teploty môžu spomaliť rast baktérií, ale nie ich zabiť.
Koncentrácia bahna
Produktívne čistenie odpadových vôd je možné len vtedy, ak je kontaminovaná masa vystavená dostatočnému počtu mikroorganizmov. Koncentrácia biologicky aktivovaného kalu sa meria nasledovne: určí sa množstvo sušiny biomasy na jednotku objemu. 100 % je celková hmotnosť všetkej kvapaliny v nádobe. Koncentrácia aktivovaného kalu sa meria v percentách.
Oxidačné procesy v kaloch s vysokou koncentráciou budú oveľa rýchlejšie, spracovanie odpadu bude produktívnejšie.
Zloženie siláže
Aktivovaný kal je hmota pozostávajúca z vločiek s veľkosťou 1-3 mm. Vločky sú útvary, ktoré pozostávajú z baktérií kombinovaných s polysacharidmi. Aktivovaný kal obsahuje biologicky aktívne zložky, mŕtve mikroorganizmy, suspendované častice anorganických zlúčenín, vlákninu a iné polysacharidy.
Každá skupina baktérií sa špecializuje na oxidáciu určitých látok. Vláknité baktérie, nitrifikačné baktérie a flokulentné baktérie oxidujú organické sacharidy a nitrifikačné zlúčeniny. baktérie p. Pseudomonas sú schopné oxidovať mastné kyseliny, parafíny, alkoholy a uhľovodíky. Produkty z rafinácie ropy, naftény, fenoly, aldehydy sú oxidované baktériami p. Brevibacterium. Baktérie od p. Bacillus sa používajú naštiepenie alifatických uhľovodíkov. baktérie p. Celulomóny oxidujú celulózu.
Mikroorganizmy aktivovaného kalu môžu mať aj hubovú povahu. Plesne a kvasinkové huby odvádzajú vynikajúcu prácu pri rozklade komplexných oxidovateľných látok a toxických zlúčenín.
Monitorovanie aktivovaného kalu
Aktivita kalu sa môže časom znižovať, všetko závisí od média pochádzajúceho z odtokovej vody. Aby bol proces čistenia produktívny, je potrebné sledovať stav bakteriálneho prostredia kalu.
Bioindikátorová kontrola aktivovaného kalu sa vykonáva pomocou mikroskopickej analýzy. Identifikujú sa vlastnosti štruktúry a zloženia kalu a zostaví sa podrobná správa a zoznam druhov baktérií. Prevaha mikroorganizmov určitej skupiny naznačuje priaznivý vývoj bakteriálneho prostredia, pretože baktérie musia reagovať na prichádzajúcu odtokovú hmotu zmenou svojho zloženia a množstva. Napríklad, keď vstúpi odpadová voda s vysokým obsahom síry, začnú sa aktívne rozvíjať tionové baktérie a sírne baktérie.
Podľa zloženia aktivovaného kalu sa dá určiť nielen produktivita spracovania, ale aj prognóza vývoja životného prostredia pri dodržaní režimu prítoku splaškových vôd rovnakého zloženia.
Priemyselné čistenie odpadových vôd
Odpadová voda, ktorá je odpadom priemyselných podnikov, obsahuje veľké množstvo toxínov a zložitých chemických zlúčenín. Splodiny, ktoré sa dostávajú do životného prostredia, poškodzujú živé organizmy a rastliny,kontaminovať podzemné vody a vzduch. Preto si každý priemyselný podnik vypracuje plán likvidácie výrobného odpadu.
Pred biologickou oxidáciou odpadovej vody prechádza prúd kvapaliny mechanickému čisteniu. Filtre oddeľujú veľké pevné častice nečistôt, ktoré sa ukladajú v samostatných nádobách. Po biologickom ošetrení sa tekutina dezinfikuje.
Niektoré podniky získavajú užitočné komponenty zo skladového odpadu. Biomasa, ktorá pochádza z procesu čistenia odpadových vôd, môže byť cenná. Uvoľňujú sa látky používané pri výrobe hnojív, liekov a iných užitočných látok. Možnosť využitia odpadu závisí od druhu výroby a chemického zloženia odpadovej hmoty. Zavedenie aktivovaného kalu do priemyselných odpadových vôd je lacný a produktívny spôsob spracovania odpadu. Toto je v súčasnosti najpopulárnejší spôsob likvidácie odpadu.
Analýza kalu zo zmeny životného prostredia
Výskum zloženia kalu sa vykonáva v špeciálnom laboratóriu. Na tento účel sa vzorka odoberie do čistej, nepriehľadnej nádoby. Analýza aktivovaného kalu sa vykonáva 1-2 krát týždenne počas 2 mesiacov. Účinnosť kalu je určená nasledujúcimi ukazovateľmi:
- koncentrácia sušiny;
- obsah fosforu;
- produktivita enzymatickej aktivity;
- respiračná aktivita;
- stav vločiek bahna.
Stanovenie zloženia kalu sa vykonáva pomocou mikroskopov rôzneho výkonu. Do hmoty aktivovaného kalu sa zavádza činidlo určitého zloženia. Na niekoľko dnídochádza k zmene zloženia kalu a rýchlosti rastu určitých druhov baktérií. Hodnotí sa veľkosť vločiek a koncentrácia jednotlivých baktérií.
Kroky spracovania aktivovaného kalu
Neutralizácia zložitých organických zlúčenín a ich oxidácia na jednoduché zložky prebieha v niekoľkých fázach:
- Anaeróbna oxidácia.
- Aeróbna oxidácia.
- Usadzovanie hmoty v žumpe.
- Biologická liečba za účasti mikroorganizmov rôzneho charakteru.
- Oddelenie kvapaliny od kalu v žumpe.
- Odvodňovanie aktivovaného kalu.
- Sušiaci kal.
Pevné častice, nečistoty a piesok sú odstránené pred hlavným čistením. Veľkosť suspendovaných častíc na výstupe závisí od priepustnosti filtrov. Materiál zozbieraný z filtrov sa spáli.
Počas primárneho čistiaceho procesu sa zostávajúce pevné častice koncentrujú na dne a po povrchu sa šíria ľahké látky obsahujúce tuky. Sediment a film sa odstránia z celkovej hmoty a kvapalina sa dostane do ďalšej nádoby na ďalší krok čistenia.
Aktivovaný kal sa používa na sekundárne čistenie. Voda vstupuje do nádrže spolu s kalom, ktorý je v procese interakcie naplnený kyslíkom. Takéto prostredie je ideálnym predpokladom pre rozvoj baktérií, ktoré sa živia organickými látkami kvapaliny, čistia ju a uvoľňujú oxid uhličitý a vodu. Množstvo kalu neustále rastie, pretože baktérie sa aktívne množia. Prebytočný aktivovaný kal sa musí pravidelne odstraňovať z nádrže.
Anaeróbne aaeróbne baktérie aktivovaného kalu
Výživa a rozmnožovanie anaeróbnych baktérií prebieha bez aktívnej účasti kyslíka. Presnejšie povedané, v procese oxidačných reakcií sa používa kyslík, ktorý je súčasťou kyselín obsahujúcich kyslík vytvorených z komplexných organických látok.
Oxidácia anaeróbnymi baktériami je identická s prirodzenými procesmi rozkladu organickej hmoty. Len tieto procesy prebiehajú oveľa rýchlejšie kvôli vysokej koncentrácii baktérií v médiu aktivovaného kalu.
V dôsledku rozkladu organickej hmoty sa uvoľňuje oxid uhličitý a metán.
Procesy oxidácie aeróbnych baktérií prebiehajú za aktívnej účasti kyslíka obsiahnutého v kvapaline. Aby sa zachovalo množstvo kyslíka potrebné pre život baktérií, septik by mal byť vybavený špeciálnym kompresorom alebo prevzdušňovačom. Aeróbny aktivovaný kal je prostredie, ktoré potrebuje stály a nepretržitý prísun kyslíka.
Aeróbne baktérie rozkladajú zložité organické látky na jednoduchšie v kratšom čase ako anaeróbne baktérie. Takýto septik je potrebné čistiť menej často, pretože množstvo tuhého odpadu je oveľa nižšie. Nevýhodou je, že septik s aeróbnou oxidáciou je oveľa drahší ako anaeróbny.
Ak odtoková kvapalina prestane tiecť do kanalizácie alebo septiku, baktérie časom odumrú z nedostatku živného média. Spustenie septikubude možné až po zavedení nového aktívneho bakteriálneho média.
Úprava a využitie odpadového aktivovaného kalu
Aktivovaný kal je cenná látka. Jeho obsah môže obsahovať prvky ako fosfor, zinok, dusík. Tieto stopové prvky môžu byť užitočné v poľnohospodárstve. Použitie aktivovaného kalu ako hnojiva je možné len vtedy, ak v kompozícii nie sú žiadne nečistoty ťažkých kovov. Kovy, ktoré sa koncentrujú v rastlinných tkanivách, robia zeleninu a ovocie zdraviu nebezpečnými.
Vyčerpaný aktivovaný kal je dehydratovaná hmota. Ak existujú cudzie zbytočné nečistoty, použitý dehydrovaný kal sa vyčistí alebo zlikviduje. Čistenie biologicky aktivovaného kalu sa vykonáva iba v prípadoch, keď je to vhodné. Vďaka chemickým reakciám sa z hmoty kalu odstraňujú toxické prvky. Silne kontaminovaný aktivovaný kal, ktorý nemá žiadnu priemyselnú hodnotu, sa spáli.
Kde kúpiť aktivovaný kal na čistenie
Ak sa chystáte inštalovať septik na svoj osobný pozemok sami, potom v procese zariaďovania kanalizácie môže vzniknúť otázka s nákupom aktivovaného kalu.
Biologické latríny a septiky sa predávajú ako tekuté alebo suché substráty. Môžete si ich kúpiť v oddelení chemikálií pre domácnosť za dávanie. Cena závisí od objemu balenia a zloženia zmesi. V balení je podrobne popísané, ako produkt používať, na aký objem je nádoba určená a ako dlho je produktívnydielo biologického zloženia.
Pri kúpe prostriedku na čistenie odpadových vôd by ste si mali pozorne prečítať zloženie ponúkaných možností. Je lepšie používať produkty s aeróbnymi baktériami. Pre ich aktívne rozmnožovanie a výživu je nevyhnutné prúdenie vzduchu. Oxidačné procesy umožňujú zbaviť sa väčšieho množstva nečistôt v porovnaní s anaeróbnymi baktériami. A sediment môže byť použitý na hnojenie pôdy.
Optimálne podmienky pre plnú funkčnosť aktivovaného kalu
Dodržiavanie a udržiavanie priaznivých podmienok pre vývoj aktivovaného kalu je kľúčom k úspešnej produktívnej prevádzke čistiarne. Teplota, pri ktorej prebieha aktívna reprodukcia a výživa kolónií baktérií a húb, je + 20-27 stupňov Celzia. Ak je okolitá teplota nižšia ako +6 stupňov Celzia, činnosť mikroorganizmov sa stáva menej produktívnou a rýchlosť spracovania odpadových vôd sa znižuje.
Pri zmene zloženia odpadu klesá aj produktivita. Baktérie potrebujú určitý čas na obnovu. Ak sa do bakteriálneho prostredia dostanú napríklad rafinované produkty a za oxidáciu takýchto zložitých látok je zodpovedných len málo baktérií, musí prejsť určitý čas na ich aktívne rozmnožovanie. Ak sa zavedie veľké množstvo toxických látok, bakteriálne prostredie môže zomrieť.
Zloženie prichádzajúcej kvapaliny by malo obsahovať dostatočné množstvo organických látok: uhľohydráty, dusík, fosfor, síra, mangán. Aeróbne baktérie potrebujú na správne fungovanie kyslík.musíte sa postarať o jeho nepretržitý prísun do tekutiny.
Na záver
Recyklácia domového odpadu, založená na procesoch rozkladu a oxidácie za pomoci baktérií, je prirodzený spôsob likvidácie. Bezpečnosť a produktivita používania aktivovaného kalu na čistenie odpadových vôd robí proces pohodlným a ekologickým, bez ohľadu na použitie tejto metódy spracovania odpadu.
