Abstrakt

Zgodnie z polskimi i europejskimi standardami ochrony środowiska, duże i średnie komunalne oczyszczalnie ścieków muszą zagwarantować wysoką efektywność usuwania związków biogennych. Szczególnie istotne jest to w odniesieniu do azotu, którego usuwanie możliwe jest w praktyce tylko poprzez wykorzystanie przemian biochemicznych, realizowanych przez wyspecjalizowane grupy mikroorganizmów obecnych w osadzie czynnym. W ujęciu klasycznym wiąże się to z przebiegiem procesu denitryfikacji, czyli redukcji azotanów (lub azotynów) do gazowego azotu, poprzedzonym procesem nitryfikacji, czyli utlenieniem azotu amonowego do azotanów. Bardzo istotnym czynnikiem warunkującym efektywność denitryfikacji jest dostępność w strefach anoksycznych odpowiedniej ilości węgla organicznego, dlatego też często zachodzi konieczność wspomagania denitryfikacji dodatkowymi (tzw. zewnętrznymi) źródłami węgla, które nie występują w oczyszczanych ściekach.Ważnym źródłem azotu dopływającego do bioreaktorów komunalnych oczyszczalni ścieków są odcieki z odwadniania osadów poddanych procesom beztlenowej przeróbki w komorach fermentacji (tzw. wody poosadowe). Charakteryzują się one wysokimi stężeniami związków azotu (występujących głównie w postaci azotu amonowego), znacznie przekraczającymi wartości występujące w "typowych" ściekach komunalnych, przy jednocześnie ograniczonej dostępności prostych związków organicznych. Zdaniem Fux i in. (2003 i 2006) stężenia azotu amonowego w odciekach z komór fermentacyjnych zmieniają się w bardzo szerokim zakresie od 450 do ponad 1700 g NH4-N/m3. Natomiast Fux i Siegrist (2004) stwierdzili, że stężenia azotu amonowego w odciekach wynoszą średnio 800-1000 g NH4-N/m3, przy natężeniu przepływu stanowiącym zaledwie 0,5-2,0% natężenia dopływu ścieków do oczyszczalni. W praktyce oznacza to, że odcieki z odwadniania przefermentowanego osadu mogą odprowadzać od 10 do 30% całkowitego ładunku azotu zawartego w dopływie do bioreaktorów. Jednocześnie związki organiczne zawarte w wodach poosadowych są mało podatne na rozkład biologiczny i nie stanowią dobrego źródła węgla potrzebnego do przebiegu procesu denitryfikacji. Świadczą o tym niskie proporcje stosunku BZT5/ChZT wynoszące od 0,14 do 0,4 (Fux i in., 2006, Gajewska i Obarska-Pempkowiak, 2008). Wprowadzanie odcieków do głównego ciągu oczyszczania ścieków powoduje zatem spadek proporcji węgla organicznego do azotu (współczynnik C/N), i jest jedną z przyczyn problemów eksploatacyjnych w wielu komunalnych oczyszczalniach ścieków.

Autorzy (3)