Biologisk spildevandsbehandling:fordele, ulemper og bedste praksis

Thinkstock Images/Comstock/Getty Images

Oprensning af spildevand fra lokalsamfund og industrier eliminerer eller reducerer patogene bakterier og giftige kemikalier, hvilket giver en sikker vandkilde til både menneskelig og landbrugsmæssig brug.

Biologisk spildevandsrensning er afhængig af bakterier og andre mikroorganismer til at nedbryde organiske forurenende stoffer - kulstofrige stoffer - til harmløse eller flygtige forbindelser. Typisk fjernes først store faste stoffer, hvorefter aktiveret slam (en koncentreret mikrobiel blanding) tilsættes for at accelerere nedbrydningen. Faciliteterne anvender aerobe, anaerobe eller kombinerede mikrobielle processer, og effektiviteten afhænger af spildevandsegenskaber og valgte metoder. Yderligere trin, såsom membranfiltrering, kan forbedre ydeevnen yderligere.

Hvad er aerobe og anaerobe behandlinger?

Aerobe mikrober har brug for ilt og organiske næringsstoffer. I praksis giver spildevand næringsstofferne, mens luft pumpes ind i rensetanken. Processen producerer energi, kuldioxid og bundfældede faste stoffer, og den resulterende næringsrige biomasse øger fordøjelseshastigheden.

Anaerobe mikrober fungerer uden ilt og nedbryder organisk stof langsommere. De genererer metan, kuldioxid og yderligere anaerob biomasse. Fordi spildevand ofte indeholder høje organiske belastninger, er det almindeligt at behandle det først med anaerobe mikrober, før det går over til aerobe stadier.

Fordele ved aerob fordøjelse

Aerob behandling er hurtig og kan fjerne mindst 98 % af organiske forurenende stoffer. Dens naturlige oxidationsproces giver renere spildevand end anaerob behandling alene, hvilket gør den velegnet til vandløb med store mængder.

Udemper ved aerob fordøjelse

Aerob fordøjelse kræver betydelig beluftning og forbruger store mængder elektricitet - ofte fra fossile brændselsanlæg - hvilket fører til drivhusgasemissioner. Det producerer også betydelige biosolider, som skal håndteres omhyggeligt; ukorrekt bortskaffelse kan udløse eutrofiering og skade vandlevende organismer. Endelig kan nogle genstridige kemikalier (f.eks. lægemidler, rengøringsmidler, kosmetik, industrielle forbindelser) fortsætte efter behandling, hvilket nødvendiggør supplerende filtrering eller avanceret oxidation.

Fordele ved anaerob fordøjelse

Sammenlignet med aerob fordøjelse er anaerob behandling mere miljøvenlig:den bruger mindre energi, genererer færre faste stoffer og producerer metan, der kan opsamles og genbruges som biogas.

Udemper ved anaerob fordøjelse

Det er en langsommere proces, der typisk kun fjerner 70-95 % af organiske forurenende stoffer, og dets mikrobielle samfund er rettet mod et snævrere udvalg af forurenende stoffer.