Biologisk Behandlingsprosess: Aktivert Slamprosess og Trickling Filtre

En del av hovedprosessen med sekundær eller biologisk behandling er som følger: (i) Aktivert slamprosess (ii) Trickling Filters.

Den biologiske prosessen med kloakk er en sekundær behandling som involverer å fjerne, stabilisere og gi uskadelig meget fint suspendert materiale og faste stoffer i avløpsvannet som forblir selv etter at den primære behandlingen er utført.

Siden mye av det organiske materialet i avløpsvann kan være kolloidalt eller oppløst, er de primære behandlingsprosessene i stor grad ineffektive ved fjerning av det. Det organiske stoffet representerer fortsatt en høy etterspørsel etter oksygen som må reduseres ytterligere slik at avløpet kan gjøres egnet for utslipp i vannlegemene.

Ved biologisk behandling blir oksygen tilført til bakteriene konsumert under kontrollerte forhold slik at det meste av BOD blir fjernet i behandlingsanlegget i stedet for i vannet. Dermed er de viktigste kravene til en biologisk avfallsprosessprosess en tilstrekkelig mengde bakterier som fôrer på det organiske materiale som finnes i avløpsvann, oksygen og noen midler for å oppnå kontakt mellom bakterier og organiske stoffer.

To av de mest brukte systemene for biologisk avfallshåndtering er det aktiverte slamsystemet og det biologiske filmsystemet. I det aktiverte slamsystemet bringes avløpsvannet i kontakt med en mangfoldig gruppe mikroorganismer i form av en flokkulerende suspensjon i en luftbehandlet tank, mens det i det biologiske filmsystemet, også kjent som dråpefiltre, blir avløpsvann innført i kontakt med en blandet mikrobiell populasjon i form av en film av slime festet til overflaten av et fast støttesystem. I begge tilfeller metaboliseres det organiske stoffet til mer stabile uorganiske former.

(i) Aktivert slameprosess:

De viktigste funksjonene ved aktivert slamprosess er: et luftningsstadium, faststoff-væskeseparasjon etter lufting og et slam resirkuleringssystem. Avløpsvann etter primærbehandling går inn i en luftingstank hvor det organiske stoffet bringes i nær kontakt med slammet fra sekundærklareren. Dette slammet er tungt lastet med mikroorganismer som er i en aktiv tilstand av vekst. Luft blir introdusert i tanken, enten i form av bobler gjennom diffusorer eller overflatebelegg.

Mikroorganismer bruker oksygen i luften og omdanner det organiske stoffet til stabiliserte, lav-energi forbindelser som NO ₃, SO ₄ og CO ₂ og syntetiserer nye bakterieceller. Avløpet fra luftingstanken som inneholder den flokkulerende mikrobielle massen, kjent som slam, skilles i en sedimenteringstank, noen ganger kalt en sekundær bosetter eller en klarer. I oppsamlingstanken går det separerte slammet uten kontakt med det organiske stoffet og blir aktivert.

En del av det aktiverte slammet resirkuleres til luftingstanken som et frø; resten er bortkastet. Hvis alt aktivert slam blir resirkulert, vil bakteriemassen fortsette å øke til scenen der systemet blir tilstoppet med faste stoffer. Det er derfor nødvendig å "kaste bort" noen av mikroorganismer, og dette sløste slammet er det som behandles og bortskaffes.

Prosessdiagrammet for et typisk aktivert slamanlegg er gitt i figur 5.16:

1: Forbehandling,

2: Primary Clarifier,

3: Luftbeholder,

4: Sekundær klarer,

5: Thickner,

6: Slamfordøyning (- - - → Slamstrøm) (→ væskestrøm)

(ii) Trickling Filters:

Den andre vanlig brukte biologiske avfallsbehandlingsprosessen er filtreringsmetoden. Trickling filtre kalles også percolating filtre. Den har god tilpasningsevne for å håndtere topp sjokkbelastninger og evnen til å fungere tilfredsstillende etter kort tid.

Melkeforedling, papirfabrikk og farmasøytisk avfall er blant de som behandles med lurefiltre. Konvensjonelle sirkelfilter består normalt av en steinbed, 1 til 3 meter i dybden, med nok åpninger mellom bergarter for å tillate luften å sirkulere lett.

Påvirkningen er drysset over sengepakken (se figur 5.17), som er belagt med en biologisk slim. Når væsken trickles over pakken, diffuserer oksygen og det oppløste organiske stoffet inn i filmen som skal metaboliseres av mikroorganismer i dette slimlaget. Sluttprodukter som NO ₃, CO ₂ etc., diffunderer tilbake ut av filmen og vises i filterutløpet.

Som mikroorganismer bruker det organiske stoffet, øker tykkelsen til slimfilmen til et punkt der det ikke lenger kan støttes på det faste media og løsner seg fra overflaten. Denne prosessen er kjent som sloughing. En sedimenteringstank som følger etter filtreringsfiltret fjerner frittliggende bakteriefilm og noen suspendert materiale.

Håndtering og avhending av slam fra biologiske renseanlegg er et viktig problem og representerer omtrent halvparten av kostnadene for de fleste avløpsreningsanlegg.

Konsentrasjonen av faste stoffer i det primære avløpsslammet er ca. 5 prosent; Aktiviseringsslammet inneholder mindre enn 1 prosent faste stoffer; og slam fra dråpefiltre har ca. 2 prosent faste stoffer. Den felles enhetens drift av slambehandling og avhending innebærer konsentrasjon eller fortykkelse, fordøyelse, kondisjonering, avvanning, oksidasjon og sikker avhending.