Сущность биологической очистки
В основе биологических методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнители сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов. разновидностью биологической очистки можно считать фиторемедиацию и очистку активным илом. Фиторемедиация — комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферного воздуха с использованием зеленых растений. Растение воздействует на окружающую среду разными способами. Основные из них: ризофильтрация — корни всасывают воду и химические элементы необходимые для жизнедеятельности растений фитоэкстракция — накопление в организме растения опасных загрязнений (например, тяжёлых металлов) фитоволатилизация — испарение воды и летучих химических элементов (As, Se) листьями растений фитотрансформация: фитостабилизация — перевод химических соединений в менее подвижную и активную форму (снижает риск распространения загрязнений) фитодеградация — деградация растениями и симбиотическими микроорганизмами органической части загрязнений фитостимуляция — стимуляция развития симбиотических микроорганизмов, принимающих участие в процессе очистки Главную роль в деградации загрязнений играют микроорганизмы. Растение является своего рода биофильтром, создавая для них среду обитания (обеспечение доступа кислорода, разрыхление грунта. В связи с этим, процесс очистки происходит также вне периода вегетации (в нелетний период) с несколько сниженной активностью. Используемые виды растений В фиторемедиации может быть использован широкий спектр водных растений (гидроботаническая очистка). например: Тростник (Phragmiittes communiis) Ива (Salix cinerea, Salix peuntandra) Ряска (Lemna sp.) В настоящее время производятся активные исследования гипераккумуляторов (водяной гиацинт — Eichhornia crassipes — уже применяется в фиторемедиации), а также возможности генной модификации растений (трансформация растений бактериальными генами, ответственными за деградацию органических веществ, например метилртути и взрывчатых веществ) Преимущества - возможность произведения ремедиации in situ - относительно низкая себестоимость проводимых работ по сравнению с традиционными очистными сооружениями - метод безопасен для окружающей среды -теоретическая возможность экстракции ценных веществ из зеленой массы растений (Ni, Au, Cu) - возможность мониторинга процесса очистки - уровень очистки не уступает традиционным методам, особенно при небольшом объёме сточных вод (например, в деревнях) Активный ил — один из методов биологической очистки сточных вод. Данный метод был изобретён в Великобритании в 1913 году. Биологическая очистка сточных вод осуществляется с целью удаления из них органических веществ, в том числе соединений азота и фосфора. Метод биологической очистки основан на способности некоторых видов микроорганизмов в определённых условиях использовать загрязняющие вещества в качестве своего питания. Множество микроорганизмов, составляющих активный ил биологического очистного сооружения, находясь в сточной жидкости, поглощает загрязняющие вещества внутрь клетки, где они под воздействием ферментов подвергаются биохимическим превращениям. При этом органические и некоторые виды неорганических загрязняющих веществ используются бактериальной клеткой в двух направлениях: Биологическое окисление в присутствии кислорода до безвредных продуктов углекислого газа и воды: Органическое вещество + О2 (в присутствии ферментов) => СО2 + Н2О + Q Выделяющаяся при этом энергия используется клеткой для обеспечения своей жизнедеятельности (движение, дыхание, размножение и т. п.). Синтез новой клетки (размножение): Органическое вещество + N + P + Q (в присутствии ферментов) => НОВАЯ КЛЕТКА Интенсивность и глубина протекания процессов зависит от качественного состава активного ила, разнообразия форм и видов микроорганизмов, способности их адаптации (приспособления) к конкретному составу загрязняющих веществ сточной жидкости и условий проведения процесса.
|
