Biologické čištění odpadních vod: Co to je a jak funguje

Biologické čištění odpadních vod je způsobem, jak zbavit odpadní vodu naprosté většiny nečistot. Principy biologického čištění odpadních vod se využívají, jak u velkých a obecních čističek odpadních vod, tak u domácích čističek odpadních vod. V tomto článku se pokusíme objasnit základy fungování biologického čištění odpadních vod a ukázat, že není třeba se bát domovní čistírny odpadních vod.

Co je biologické čištění odpadních vod?

Biologické čištění odpadních vod je proces, který využívá z přírody známých procesů. Jde tedy o kopírování léty prověřených procesů. Biologické čištění je založeno na mikroorganismech (bakteriích)  k odstraňování nebo transformaci nebezpečných látek a kontaminantů v odpadních vodách.

Bakterie v čistírně odpadních vod zabezpečují  rozklad organických látek, které přeměňují na jednodušší látky a rozklad anorganických látek na sloučeniny dusíku a fosforu. Právě fosfor je obecně velkým tématem u domovních čistíren odpadních vod, proto se často instaluje “dočištění fosforu”.

Zjednodušeně lze tedy říci, že biologické čištění je způsob, jak 100% znečištěnou odpadní vodu zbavit až 97% nečistot, pomocí filtrování a bakterií, kterým v práci pomáhá kyslík. Níže si ukážeme, jak tento proces funguje do většího detailu.

Biologické čištění odpadních vod je proces založený na aerobní, anoxické a anaerobní fázi, kdy dochází k odstraňování škodlivých látek ze splaškových a odpadních vod. Ty jsou po biologickém čištění likvidovány vypouštěním do vsaku či povrchových vod.

Jak funguje biologické čištění odpadních vod?

Biologické čištění odpadních vod je obvykle sekundární typ čištění. V prvním kroku dochází k odstraňování pevných částic, tuků a dalšího znečištění, které je možné zachytit přes mechanické filtry.

Po tomto jednoduchém předčištění vstupují do hry aerobní a anaerobní procesy.  

Aerobní procesy čištění odpadních vod

Pojem "aerobní" označuje proces, při kterém je přítomen kyslík. V této fázi je odpadní voda obohacena kyslíkem, který umožňuje mikroorganismům konzumovat a rozkládat organické látky. Tato fáze také umožňuje oxidaci amoniaku na nitrit a nitrát, což je proces známý jako nitrifikace.

Po aerobní fázi čištění nastupuje anaerobní a anoxické čištění odpadních vod. 

Anaerobní a anoxické čištění odpadních vod

Během anoxické fáze čištění odpadních vod je černá voda udržována v podmínkách s nízkým obsahem kyslíku. Mikroorganismy v této fázi využívají nitrit a nitrát jako zdroje kyslíku a přitom redukují tyto sloučeniny zpět na dusík, což je proces známý jako denitrifikace.

Čištění odpadních vod bez přístupu kyslíku se nazývá jako anaerobní. V této části čistícího procesu je odpadní voda udržována v podmínkách bez kyslíku. Během anaerobního čištění redukují mikroorganismy fosfát na fosfan, a dochází k tzv. defosfataci.

Po dokončení aerobního, anoxického a anaerobního čištění odpadních vod dochází k odtoku do další komory, kde proběhne sedimentace. Aktivovaný kal klesá ke dnu nádrže, ze které je přečerpáván zpět na začátek čistícího procesu.

Konzultace zdarmaMinulý měsíc jsme ve vašem okrese v okrese připravili .

Význam biologického čištění odpadních vod

Biologické čištění odpadních vod je preferovaným způsobem čištění odpadních vod díky možnosti vytěžit z procesu další látky, které mohou být následně využity jinde. Jde o jeden z příkladů cirkulární ekonomiky.

Konkrétně se často využívá dusík a fosfor pro další procesy. Obecně se jedná o energeticky méně náročné čištění odpadních vod, než alternativy v podobě chemického a fyzikální čištění odpadních vod.

Co se děje po dokončení čistícího cyklu

Po dokončení biologického procesu čištění odpadních vod musí dojít k likvidaci takto přečištěných vod. U velkých čistíren odpadních vod se nejčastěji využívá okolní řeka, kam se tyto vody vypouštějí (proto se čistírny staví u vodních toků).

V případě menších domovních čistíren připadá v úvahu ještě vsakování na pozemku, kdy je potřeba hydrogeologického posouzení, aby nedošlo k poškození okolních zdrojů.

Budoucnost biologického čištění 

Biologický proces odstraňování nečistot z vody se neustále vyvíjí. Jedním z budoucích možných trendů je membránový reaktor s aerovaným biofilmem (MABR). Ten snižuje energetickou náročnost biologického čištění odpadních vod až o 90%.

Oproti dnešní metodě, která pracuje s využitím aktivovaného kalu, je MABR je založen na pasivní aeraci, tj. difuzi kyslíku přes membrány. Během procesu se na povrchu membrán vyvíjí aerobní nitrifikační biofilm, který umožňuje simultánní nitrifikaci a denitrifikaci. To minimalizuje nedostatek uhlíku a vede k nízkému celkovému obsahu dusíku v odtoku.

Jak probíhá čištění odpadních vod v domácích čističkách

Jak funguje biologické čištění odpadních vod u malých domovních čistíren? Obecně můžeme čištění rozdělit na dvě varianty:

1. Klasické, pomocí několika oddělených komor

2. SBR čištění v jednom reaktoru

Klasické mechanicko-biologické čištění odpadních vod

Základem biologického čištění u domovních čistíren odpadních vod je postupný cyklus čištění v oddělených komorách. 

V první komoře dochází k filtraci pevných částic, které se zde zachytí a zůstanou. Do aerobní fáze čištění odpadních vod se tak dostává tmavě zbarvená vody bez plovoucích a na dně usaditelných větších částic.

Zde vstupuje do hry výše popsaný aerační proces, kdy za pomoci vzduchu probíhají biologické procesy. 

Konečnou fází ve třetí komoře je pak sedimentace (klesání) aktivovaného kalu na dno, odkud je přečerpáno. A zároveň odtok přečištěné odpadní vody z hladiny. 

Moderní SBR čištění odpadních vod

V dnešní době využívají nejmodernější domácí čističky odpadních vod tzv. technologie SBR (sequencing batch reactor). Na trhu je najdete např. u Monocompu či Topasu. Výhodou této technologie je střídání jednotlivých procesů čištění uvnitř jedné komory čističky. 

Čistírny SBR lépe zvládají nárazově vyšší nátok. Zároveň je každé čistící fázi dána o něco větší péče, proto jsou výstupní hodnoty čističky o něco vyšší, než u klasických čistíren.

Alternativy biologického čištění

Chemické čištění odpadních vod zahrnuje použití chemikálií k odstranění nebo převedení znečišťujících látek. Tyto chemikálie mohou zahrnovat například flokulanty, které pomáhají shlukovat znečišťující látky do větších částic, které lze pak snadno odstranit. 

Fyzikální čištění je založeno na mechanických a fyzikálních procesech, jako je sedimentace, flotace a filtrace, k odstranění pevných částic z odpadních vod.

Výhody a nevýhody biologického čištění 

Biologické čištění odpadních vod není jediným způsobem, kterým lze zbavit odpadní vody nečistot. Kromě biologického způsobu existuje ještě chemické čištění a fyzikální.  

Nebojte se biologických domovních čistíren odpadních vod

Domovní čistírny odpadních vod neboli lidově čističky odpadních vod prošly od 90. let výraznou transformací. Jsou dnes hned po připojení ke kanalizaci preferovanou technologií k čištění odpadních vod.

Na trhu se dnes již běžně objevují výrobky vybavené řídící jednotkou, která je propojena s mobilní aplikací. Provoz čistírny je tak možné řídit a měnit podle zatížení jednoduchým zmáčknutím tlačítka.

Postupně odpadá i problém s pravidelným odkalením, které u některých typu čističek nahradily jutové koše či odvodňovací boxy. 

Pomůžeme vám s pořízením čističky odpadních vod

Naše společnost nabízí komplexní péči o budoucí a stávající majitele domovních čistíren, konkrétně nabízíme:

• Konzultaci zdarma, kdy vám vše vysvětlíme

• Hydrogeologické posouzení, jsou-li odpadní vody likvidovány vsakem

• Projekt domovní čistírny odpadních vod (máme dostatek projektantů)

• Vyřízení povolení k čističce

• Pomoc s výběrem domácí čističky a její prodej, včetně správného příslušenství

• Zprovoznění domácích čistíren

• A konečně pravidelný servis

Konzultace zdarmaMinulý měsíc jsme ve vašem okrese v okrese připravili .