Generowanie lotnych kwasów tłuszczowych ze strumienia ścieków surowych oraz niektóre problemy ścieków dowożonych taborem asenizacyjnym

Podstawy technologiczne generowania lotnych kwasów tłuszczowych. Kluczową rolę w określaniu sprawności procesów denitryfikacji oraz skuteczności usuwania fosforu metodami mikrobiologicznymi ogrywają łatwo przyswajalne związki a zwłaszcza lotne kwasy tłuszczowe i ich sole [1]. W wysokosprawnych oczyszczalniach ścieków projektowane są różne schematy rozwiązań technicznych fermentacji kwaśnej z wykorzystaniem osadów wstępnych przedstawione na rys. 1 [2]: osadnik wstępny z recyrkulacją osadów, osadnik wstępny z płukaniem osadów, fermenter z pełnym wymieszaniem, jednostopniowy fermenter - zagęszczacz, dwustopniowy fermenter - zagęszczacz o pełnym wymieszaniu. Prowadzone są badania mające na celu generowanie lotnych kwasów tłuszczowych z zastosowaniem termofilowej fermentacji osadu - przy minimalnym stężeniu tlenu rozpuszczonego. Proces okazał się bardzo wydajny (3500÷4000 mg LKT/dm3), przy potencjale redox -200 mV i czasie zatrzymania hydraulicznego do 24 godzin. Według literatury źródłowej [3] lotne kwasy tłuszczowe (organiczne) stanowią 3,5÷6,4% suchej masy osadów wstępnych. Na uwagę zasługuje fakt, że LKT nie stwierdza się w świeżym osadzie czynnym, gdyż kwasy organiczne jako substrat łatwo przyswajalny ulegają szybko wykorzystaniu w przemianach biochemicznych. O uaktywnieniu się określonej grupy enzymów - regulujących przemiany biochemiczne - decyduje potencjał oksydo redukcyjny na powierzchni błony komórkowej. Potencjał ten może się znacznie różnić od potencjału mierzonego w środowisku oczyszczanych ścieków. Podczas biologicznego oczyszczania ścieków potencjał redox zwykle nie osiąga stanu równowagi ponieważ w reaktorach - np. w komorach osadu czynnego - zachodzą reakcje oksydacyjne i redukcyjne. Przykładowo w kłaczce osadu czynnego może zachodzić proces nitryfikacji i denitryfikacji. Podczas oddychania beztlenowego elektrony [ ] i protony [H+] są przenoszone na związki mineralne lub organiczne. W przypadku gdy akceptorami elektronów i protonów są związki organiczne, to proces ten określa się jako fermentacja, którą charakteryzuje określony zakres potencjału redox od 0 do -350 mV. Niższe wartości potencjału charakteryzują proces metanogenezy. Rozwój mikroorganizmów wytwarzających metan następuje przy bardzo niskim potencjale w granicach od -350 do - 500 mV [1]. W literaturze podkreśla się, że sztuka eksploatacji fermenterów (służących do generowania LKT) polega na zatrzymaniu procesu fermentacji przed rozpoczęciem się metanogenezy, to znaczy utrzymanie zakresu utrzymanie zakresu potencjału redox powyżej -350 mV [2]. Praktycznie dokonuje się tego przez okresowe napowietrzanie. Intensywność napowietrzania powinna być zsynchronizowana z miernikiem potencjału redox - w układzie S/R, aby nie dopuścić do rozpoczęcia procesu utleniania związków organicznych w tym również LKT, charakteryzującego wysoką wartość dodatnią potencjału redox od +100 do +300 mV.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku