Epurare biologică curs 7

Clasificarea reactoarelor biologice

Reactoare heterotrofe:

Reactoare aerobe:

cu biomasă fixă (paturi bacteriene)

cu biomasă în suspensie (nămoluri active)

Reactoare anaerobe (digestoare)

Reactoare de denitrificare

Reactoare chimiotrofe Reactoare de nitrificare

şi

Reactoare mixte

Reactoare algo-bacteriene

Reactoare bacteriene catalizate

Filtre de nisip lente

Reactoare aerobe cu biomasă fixă (pat bacterian)

Patul bacterian =un reactor biologic aerob unde microorganismele sunt fixate pe un suport inert şi formează un biofilm.

Reactoarele reproduc efectul de epurare al solului. (“paturi percolatoare”).

Denumirea de “biofiltre” este eronată pentru că se referă la procesul fizic de filtrare.

Reprezentarea schematică a unui pat bacterian

stratul aerob care primeşte substratul şi este în creştere;

stratul aerob care nu primeşte substrat, nu este în creştere ci numai în respiraţie endogenă;

stratul anaerob care nu primeşte nici O2 şi nici substrat şi care este în fermentaţie gazoasă.

Compoziţia biofilmului (pentru un biofilm matur)

bacterii libere sau colonii: Zoogleate-Spirilles, Spirocheti, bacterii filamentoase,

mucegaiuri rare exceptie în prezenţa unui strat sărac în N, se acidifică rapid şi formează un miceliu spongios prin care O2 difuzeaza de 30 ori mai uşor determinând o epurare îmbunătăţită, dar o gonflare a filmului şi o colmatare a patului bacterian,

protozoare: se hrănesc cu bacteriile mai ales cu cele izolate şi astfel contribuie la claritatea finală a efluentului,

nematode: contribuie la detaşarea biofilmului forând galerii,

insecte: musca Psychoda care are un ciclul de viaţă de 25 zile pe care îl parcurge în patul bacterian,

flora nitrifiantă: Nitrosomonas şi Nitrobacter există numai în partea inferioară a patului bacterian, când CBO este deja la 20-30; altfel sunt în competiţie defavorabilă cu alte bacterii pentru ocuparea suprafeţei.

Schema unei staţii de epurare biologică cu pat bacterian

“filtru biologic”

Filtrele biologice sunt construcţii de epurare care conţin un material granular de umplutură (pietriş, zgură, cocs, material ceramic, material plastic) pe care se formează pelicula biologică care contribuie la biooxidarea impurităţilor din apa uzată.

Procesele care au loc pentru transformarea impurităţilor în biomasă sunt similare celor de la epurarea cu nămol activ.

Reactoare aerobe cu biomasă în suspensie (nămol activ).

Procedeul cu nămol activ constă dintr-un reactor biologic aerob unde microorganismele plutesc liber într-un lichid aerat sub formă de “biofloc”. Amestecul apă uzată-biofloc se numeşte licoare mixtă. Procedeul reproduce industrial efectul de epurare a râurilor şi este principalul procedeu de epurare biologică.

Flocoanele de nămol activ au diametrul aparent de 3-5mm şi sunt constituite din aceleaşi microorganisme ca şi filmul de la paturile bacteriene (o anumită biocenoză bacteriană cu prădători).

Pentru a se atinge concentraţia uzuală de 3-4g/l(1 8g/l) Materii in Suspensie Volatile este necesar aproximativ 2 săptămâni.