Почему живые бактерии жизненно важны для очистки сточных вод?

Огромные объемы сточных вод ежедневно образуются из различных источников, таких как домашние хозяйства, промышленность и сельскохозяйственная деятельность. Они содержат токсичные материалы и различные формы загрязняющих веществ, которые могут разрушать окружающую среду, вызывать у человека заболевания, передающиеся через воду, и наносить вред флоре и фауне вокруг него.

Очистка сточных вод жизненно необходима, и живые бактерии играют важную роль в этом процессе.

Главной целью очистных сооружений является очистка сточных вод до нормативного уровня. Для удаления тяжелых твердых частиц из сточных вод используются физические процессы. Затем биологические процессы помогают очистить сточные воды от растворимых и нерастворимых органических веществ. В этом процесс используются микробы для превращения сточных вод в такие воды, которые смогут попасть в окружающую среду без какого-либо вредного воздействия.

Такие микробы, как бактерии, простейшие и другие играют основную роль в расщеплении и очистке органического материала, присутствующего в сточных водах. Питательные вещества, такие как азот и фосфор, а также такие соединения, как жиры, белки и сахар, используются бактериями в качестве источника пищи.

В зависимости от наличия кислорода, существует три типа бактерий, которые обычно используются на очистных сооружениях.

Аэробные бактерии

Аэробные бактерии нуждаются в постоянном снабжении достаточным кислородом, чтобы воздействовать на отходы. Таким образом, кислород с помощью аэрационных устройств подается в резервуар для очистки. Процесс аэрации помогает бактериям развиваться в этой среде и эффективно расщеплять отходы. Он преобразует загрязняющие вещества в энергию и использует ее для роста и размножения.

Анаэробные бактерии

Известно, что анаэробные бактерии расщепляют органические отходы в отсутствие кислорода. Они поглощают кислород из своего источника пищи и, таким образом, не нуждается в кислороде. Обладая высокой способностью уменьшать объемы осадка, анаэробные бактерии дают побочные продукты, такие как углекислый газ и вода. Выделяющийся при этом газ – метан также может быть использован в качестве источника энергии.

Кроме того, анаэробные бактерии расщепляют нитраты до нитритов и далее до газообразных оксидов и азота в процессе денитрификации.

Факультативные бактерии

Факультативные бактерии могут выполнять свою функцию в присутствии и отсутствии кислорода. Хотя, эти бактерии предпочитают аэробное состояние, они могут выжить и в других условиях.

Таким образом, живые бактерии играют важную роль в эффективной очистке сточных вод. Но есть несколько факторов, которые влияют на рост и функционирование бактерий в очистных сооружениях. К ним относятся:

• растворенный кислород,
• рН,
• температура,
• возраст осадка
• утилизация кислорода.

Некоторые из них можно контролировать, в то время как другие не могут управляться операторами.

Более того, на эффективность работы бактерий могут влиять такие факторы, как погода и количество образующихся отходов. Это, в свою очередь, может привести к сбоям в работе очистных сооружений.

Большое количество сточных вод образуется в результате быстрой индустриализации, урбанизации и роста населения. Часто это выходит за рамки возможностей очистных сооружений. Поэтому для преодоления этих проблем необходимы инновационные решения.

Компания ТД «Биосептик», является одной из ведущих компаний, предлагающих передовые решения по очистке сточных вод. Продукция «Биосептик» — это консорциум высоко адаптируемых природных микробов, который эффективно разлагает органические нагрузки отходов. Наша продукция способна воздействовать на все природные и техногенные загрязнения даже при мощных нагрузках. Таким образом, вы можете использовать «Биосептик-А» для повышения производительности ваших септических сооружений.

Ассортимент средств «Биосептик» для ухода за септиками

«Биосептик-А» — это средство усиленного действия, которое поможет справиться даже с сильно замусоренным септическим резервуаром и устранить большие засоры. Если вы давно не откачивали отходы их отстойника, то вам подойдет именно этот вариант.

«Биосептик-С» — средство для профилактического ухода за септиком, а также для устранения небольших засоров или очищения системы после непродолжительного перерыва.

«Биосептик-D» — это смесь специальных бактерий и их ферментов, которые размножаются в среде с высоким содержанием мыла и моющих средств.

Бактерии для очистки сточных вод

• Статьи
• Канализирование
• Бактерии для очистки сточных вод

   Сточные воды, содержащие продукты жизнедеятельности человека, требуют очищения и возврата во внешнюю среду. При утилизации загрязненных стоков, окружающей природе может быть нанесен непоправимый ущерб.

   Согласно современной классификации сточные воды подразделяются на три категории:

1. Осадочные.
2. Промышленные.
3. Бытовые.

   В любом случае причиной опасности канализационных стоков для окружающей среды являются содержащиеся в них аммиачные, кальциевые, натриевые и прочие химические соединения, переизбыток которых способен нарушить естественный баланс веществ в почве. Одним из передовых способов является биологическая очистка стоков – метод, в основу которого лег принцип разложения и преобразования химических соединений при помощи специальных микроорганизмов.

Основные разновидности бактерий для очистки сточных вод

   Обилие микроорганизмов обуславливает естественные процессы фильтрации и круговорота веществ. Использование универсальных природных принципов в хозяйственной деятельности позволяет создавать экономичные и эффективные системы очистки сточных вод. Особый интерес вызывают микробы, способные расщеплять белковые соединения и бактерии, активные по отношению к аммиаку. Все микроорганизмы, используемые для очистки стоков, можно разделить на аэробные и анаэробные.

   Аэробные бактерии – микроскопические организмы, жизнедеятельность которых связана с потреблением кислорода. Они отличаются высокой скоростью деления и аналогичным показателем потребления питательных веществ. При создании оптимальных условий данные микроорганизмы эффективны в отношении бытовых и промышленных стоков. Используются в биофильтрах, аэротенках и системах глубокой очистки.

   Анаэробные бактерии не требуют присутствия кислорода для размножения и питания. Отличаются меньшими репродуктивными показателями и воздействием на более сложные химические соединения. Применяются данные микроорганизмы на очистных станциях, обслуживающих нефтеперерабатывающие заводы и химические предприятия. Благодаря своим особенностям анаэробы нашли применение и в быту, в том числе для разложения отходов в выгребных ямах.

   Для повышения эффективности бытовой очистной системы, необходимо правильно выбирать биологический материал, основываясь на таких показателях как:

1. состав сточных вод;
2. кислотность;
3. наличие синтетических загрязнителей;
4. тип очистной установки.

Принцип работы бактерий для очистки сточных вод

   Бактерии для очистных станций и бытовых септиков выращиваются в лабораторных условиях и поставляются на рынок в различных формах. В зависимости от типа используемого оборудования могут быть использованы: гелеобразные жидкости, порошки, гранулы, фильтр-пакеты, твердые кассеты и т.д. Большинство компаний, занимающихся производством биоматериала, добавляют в состав комплекса катализаторы, ускоряющие процесс развития микроорганизмов при попадании их в питательную среду.

   Развивающиеся колонии бактерий начинают усиленно потреблять органику, содержащуюся в воде, увеличивая при этом свой объем. Более 60% энергии уходит на повышение численности микроорганизмов.

   Согласно исследованиям, процесс разложения органики с участием аэробных бактерий проходит с потреблением кислорода, выделением углекислоты и воды, а также репродукцией новых членов бактериального сообщества. Отсюда следует, что для эффективной работы биомассы и повышения объемов очищаемой воды необходим приток кислорода и питательных веществ. Для исключения гибели всей колонии в очистных сооружениях применяется принцип рециркуляции, позволяющий держать под контролем численность микроорганизмов.

   Излишки аэробных бактерий вымываются через соединительный трубопровод в предыдущий сегмент очистной установки или в анаэробный отстойник. Бактерии, функционирующие без доступа кислорода, работают по схожему принципу, но в результате их жизнедеятельности образуются иные соединения.

   Анаэробные отстойники создаются для разложения высококонцентрированных стоков, где процент содержания биологических загрязнителей превышает показатели, допустимые для аэробных организмов. Бактерии, разрушающие органику без участия кислорода, вырабатывают большое количество метана. Данная особенность нашла коммерческое применение в некоторых странах. Для нормальной продуктивности анаэробов, требуется оптимальный температурный режим, поэтому добыча биогаза в условиях северных широт не является рентабельной.

 Заключение

   Для эффективной очистки бытовых сточных вод, рекомендуется использование систем, произведенных на заводском оборудовании в соответствии с технологическими требованиями. В качестве биоматериала также целесообразно приобретать специально подготовленные смеси для септиков, в составе которых гарантированно отсутствует патогенная микрофлора.

Бактерии для очистки сточных вод

Биомасса для очистных сооружений в заводской упаковке

Принцип расщепления органики аэробными бактериями

Прочие виды бактерий применяемые для очистки сточных вод

Схема технологического процесса очистки стоков

Роль микроорганизмов и микробов, используемых при очистке сточных вод

Написано AOS Treatment Solutions 23 июля 2018 г.

 

Сточные воды могут нанести вред окружающей среде, если их не очистить. Это связано с тем, что отходы от людей и домашних животных являются источником нескольких типов заболеваний, передающихся через воду, и бактериального загрязнения.

Частично благодаря микроорганизмам возможна очистка сточных и канализационных вод. Роль микроорганизмов в очистке сточных вод помогает обрабатывать и очищать сточные воды и делать их менее вредными для окружающей среды.

Хотя для очистки сточных вод используется множество различных микробов, есть три хорошо известных микроба, которые играют важную роль в поддержании чистоты сточных вод. Каждый из этих типов бактерий уникальным образом помогает процессу лечения, практически не оказывая воздействия на окружающую среду.

Распространенные микроорганизмы, используемые при очистке сточных вод

Вот список бактерий, используемых при очистке сточных вод, на который вы можете ссылаться.

Аэробные бактерии

Аэробные бактерии в основном используются на новых очистных сооружениях в так называемой аэрируемой среде. Эта бактерия использует свободный кислород в воде для разложения загрязняющих веществ в сточных водах, а затем преобразует его в энергию, которую она может использовать для роста и размножения.

Для правильного использования этого типа бактерий кислород должен добавляться механически. Это гарантирует, что бактерии смогут правильно выполнять свою работу и продолжать расти и размножаться на своем источнике пищи.

Анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии обычно используются при очистке сточных вод. Основная роль этих бактерий в очистке сточных вод заключается в уменьшении объема ила и получении из него газообразного метана.

Самое замечательное в этом типе бактерий и почему он используется чаще, чем аэробные бактерии, заключается в том, что газообразный метан при правильной очистке и обращении может использоваться в качестве альтернативного источника энергии. Это огромное преимущество, учитывая и без того высокий уровень энергопотребления при очистке сточных вод.

В отличие от аэробных бактерий, этот тип бактерий способен получать более чем достаточно кислорода из источника пищи и не требует добавления кислорода для выполнения своей работы.

Удаление фосфора из сточных вод является еще одним преимуществом анаэробных микробов, используемых при очистке сточных вод.

Факультативный

Факультативные микроорганизмы при очистке сточных вод — это бактерии, которые могут меняться между аэробными и анаэробными в зависимости от окружающей среды, в которой они находятся. Обратите внимание, что эти бактерии обычно предпочитают находиться в аэробных условиях.

Заключительные мысли о роли микроорганизмов в очистке воды

Многие промышленные и муниципальные очистные сооружения используют бактерии и другие микроорганизмы для очистки сточных вод. Выбор правильных бактерий может быть сложным, поскольку ваш выбор зависит от состояния вашей области для эффективного использования. Очистка сточных вод также может стать отличным источником альтернативной энергии, если правильно обращаться с анаэробными бактериями.

Изучение названий микробов, используемых при очистке сточных вод, и роли бактерий в очистке сточных вод не обязательно должно быть индивидуальной работой.

Рассмотрите решения для очистки воды, предлагаемые AOS, чтобы узнать больше о роли микроорганизмов в очистке воды и о том, как микроорганизмы в процессе очистки сточных вод могут помочь сохранить вашу воду здоровой.

Свяжитесь с AOS сегодня по телефону для получения дополнительной информации о наших услугах по лечению.

 

Рубрика: Общая информация, Решения по очистке сточных вод, Болезнетворные микроорганизмы, передающиеся через воду

Как микробы помогают нам очищать сточные воды

Главной проблемой создания цивилизации является водопровод. Это одна из причин, по которой крупные города, особенно с долгой историей, заметно расположены вдоль рек; вода под давлением и тот вид водопровода, который мы имеем сегодня, не были чем-то необычным тысячи лет назад для таких цивилизаций, как майя. Несмотря на долгую и ключевую роль в нашем успехе, как только сточные воды перестают циркулировать в наших унитазах, большинство из нас пребывают в блаженном неведении о том, что произойдет дальше. Неудивительно, что микробы — герои этой невыразимой истории.

Отделение отходов от воды

Прежде чем мы рассмотрим этих маленьких героев санитарии, давайте установим общую картину управления сточными водами. Конечная цель состоит в том, чтобы взять воду, ставшую непригодной для использования из-за отходов, и очистить ее в достаточной степени, чтобы вернуть ее в окружающую среду. Отходы, удаляемые в процессе, перевариваются микробами, а то, что остается, высушивается и утилизируется на свалках, мусоросжигательных заводах или вносится в почву в качестве кондиционера, в зависимости от источника и процесса. Крупномасштабные операции управляют большей частью наших сточных вод и следуют процессу, называемому активным илом. Изобретенный чуть более 100 лет назад, этот процесс включает в себя следующие основные этапы: фильтрацию, активацию (аэрацию), осветление (осаждение) и дезинфекцию.

Иллюстрация, показывающая основные этапы процесса использования активного ила, используемого на крупных предприятиях по очистке сточных вод. Источник: Викимедиа.

Шлам — это эвфемистический термин, используемый для описания коричневой вязкой жидкости, которая образуется после фильтрации неочищенных сточных вод для удаления песка. Сам ил населен разнообразным сообществом микробов, в том числе бактериями, простейшими и даже некоторыми эукариотами, такими как тихоходки, которые путешествуют (возможно, через нас) по канализации, соединяющей наши дома с предприятием по переработке отходов. Ил представляет собой невероятно богатую среду, полную органических веществ, которые мы находим неаппетитными, но бактерии находят их восхитительными. После того, как этот ил был обработан бактериями, он называется активным илом, что может относиться как к самому материалу, так и к процессу обращения с отходами.

Состав персонажей различается в зависимости от предприятия по обращению с отходами, но недавнее глобальное исследование микробиома активного ила сточных вод показало, что существует 28 основных бактериальных членов здорового активного ила. Наиболее многочисленными из них являются вида Dokdonella kunshanensis , вида Zoogloea и вида Nitrospira . Это все аэробные, грамотрицательные бактерии. Мы мало что знаем о Dokdonella kunshanensis , , кроме того, что ее можно легко выделить из активного ила. Мы знаем больше о двух других видах. Имя Zooglea означает «живой клей» из-за склонности этого вида образовывать липкие биопленки. Виды Nitrospira помогают окислять нитриты в нитраты и важны для циклических аквариумов, поскольку нитраты гораздо менее токсичны для рыб, чем выделяемый ими аммиак. Как мы увидим, эти черты облегчают процесс активного ила. Однако эти наиболее распространенные бактерии по-прежнему составляют лишь небольшой процент (~ 3% от общей численности) разнообразных бактерий, присутствующих в микробиомах активного ила.

Аэрация

После прохождения фильтрации ключевые бактерии живы, но не процветают так, как нам нужно, поэтому мы «активируем» их с помощью аэрации. Перемешивание или барботирование ила насыщает кислородом, что побуждает воздухолюбивые микробы начать активно расти и размножаться, препятствуя росту других видов микробов. Этот простой отбор, присущий процессу, похож на то, как домашние микробиологи выращивают определенное полезное подмножество микробов для компостирования или закваски. На самом деле, объекты иногда заполняют поступающий ил активным илом, чтобы обеспечить присутствие бактериальных сообществ из здоровых партий с самого начала.

Аэробные бактерии в иле переваривают окружающий их органический материал, чтобы размножаться и расти, а также изменять химический состав ила, окисляя аммиак в нитраты и нитриты в процессе, называемом нитрификацией. Этот процесс следует последовательности, знакомой любому, кто изучал микробиологию: существует лаг-период, когда эти бактерии первоначально начинают расти, затем следует фаза экспоненциального роста, стационарная фаза и, наконец, фаза старения, когда голодающие бактерии начинают умирать. выключенный. В своем илистом новом доме эти бактерии делают большую часть работы за нас, превращая ил в большее количество бактериальных клеток.

Основная роль, которую мы играем в этом процессе, состоит в том, чтобы изо всех сил стараться держать микробов на правильном пути. Это включает в себя взятие проб шлама для отслеживания его хода. Метрики, такие как количество растворенного кислорода и органических веществ, количество и типы бактерий, таких как культивируемые виды-индикаторы (например, колиформные бактерии), и другие индикаторы используются для идентификации различных стадий процесса. Установки по обращению с отходами также используют биологическую потребность в кислороде (показатель количества кислорода, потребляемого микробами) для расчета соотношения пищи и массы (или микробов). Эти значения позволяют ученым наметить их курс к стационарной фазе, когда осадок больше не нуждается в аэрации.

Флок бактерий при увеличении в 400 раз удаляет фосфор из среды в лаборатории. Все бактерии окрашивались в зеленый цвет, а Candidatus Accumulibacter Phosphatis, накапливающий фосфор, — в синий. Предоставлено Коннором Скеннертоном. Источник: Викимедиа.

Когда дела идут хорошо, это легко заметить. Скопления бактерий, называемые хлопьями, образуются в иле, поскольку эти микробы помогают нам восстановить воду внутри. Подобно своему гомофону, флокуляция представляет собой процесс, при котором эти аэробные бактерии производят биопленки, состоящие из внеклеточных полимерных веществ, которые позволяют им слипаться. Эти биопленки помогают микробиологам отслеживать, когда здоровый консорциум бактерий активно работает над перевариванием отходов, а такие признаки, как чрезмерное пенообразование, указывают на микробов, которые не являются командными игроками.

Если появляются не те микробы или процесс идет не по плану, мы вмешиваемся химически или удаляем лишний ил. Нитевидные бактерии могут стать «неправильными микробами», если они не будут сотрудничать с биопленочными консорциумами бактерий и производить чрезмерное количество филаментов. Это «набухание нити» предотвращает осаждение шлама. В частности, видов Nocardia и Microthrix parvicella превращают масло и жир в коричневую пену за счет повышения гидрофобности в системе, которая стабилизирует пену.

К концу процесса возникает зрелая пищевая цепь разнообразных микроорганизмов, способных биохимически преобразовывать ил. Бактерии питаются илом, амебы и инфузории (например, перитрихи) питаются бактериями, а тихоходки (а иногда и нематоды) составляют высших хищников. Эти члены пищевой сети более высокого порядка становятся более заметными во время экспоненциальной фазы роста бактерий, но если они становятся слишком распространенными, это признак того, что что-то пошло не так (например, слишком долгое проветривание ила).

Осветление и дезинфекция

Когда приходит время перестать пузыриться, активный ил вступает в следующую фазу: осветление. Как написано на обратной стороне бутылок неназванного бренда сока, «осаждение является естественным», и поэтому мы ждем, пока хлопья и оставшийся осадок не осядут из уже водянистого раствора.

После того, как вода станет удовлетворительной для предприятия, активный ил, сконцентрировавшийся на дне, направляется на дальнейшую переработку.

Оставшийся ил проходит вторую бактериальную обработку без доступа кислорода. Анаэробные бактерии дополнительно разрушают шлам и превращают нитраты и нитриты в газообразный азот посредством процесса, называемого денитрификацией. Биогаз (преимущественно метан и двуокись углерода), образующийся в ходе этого анаэробного сбраживания, сжигается или подвергается дальнейшей очистке для продажи энергетическим компаниям. Такое анаэробное сбраживание может происходить на различных стадиях процесса.

Самый последний активный ил, переживший первичную и вторичную микробную обработку, затем сушат. Этот «отработанный активный ил» готов покинуть объект в качестве удобрения или дыма, в зависимости от его состава. Здесь, спустя много недель и микробов, находится конечный пункт наших современных сточных вод.

Надосадочная жидкость (по-латыни «великие пловцы») наверху после осветления дезинфицируется химическими веществами, такими как хлор, или ультрафиолетовым (УФ) излучением.