Čistírenská biologie. Organismy v odpadních vodách, na čistírnách odpadních vod

Transkript

1 Čistírenská biologie Organismy v odpadních vodách, na čistírnách odpadních vod

2 Čištění odpadních vod Stupeň mechanický (česle, síta, lapače tuků, písku, usazovací nádrže, primární kal) Stupeň biologický (biochemická aktivita organismů, sukcese, sekundární kal) Stupeň chemický (eliminace fosforečnanů, dusičnanů) Kalové hospodářství

3 Schéma čistírny odpadních vod: mechanická část Odpadní voda Dešťová voda, hrubé nečistoty Primární kal Předčištění Předčištěná voda Usazovací nádrže

4 Vzduch Biologické čištění Schéma čistírny odpadních vod: biologická část Dusík, fosfor Dosazovací nádrže Kal: aktivovaný, nadbytečný Vyčištěná voda Kalové hospodářství

5 Schéma čistírny odpadních vod: kalové hospodářství Homogenizace (mísení) kalu: aktivovaný, přebytečný, primární Kalová voda Zahuštění kalu Zpět na předčištění Bioplyn (methan) Vyhnívání kalu Sušení kalu Kompostování

6 Biologické čištění: Aktivační systémy Směsná kultura mikroorganismů (aktivovaný kal), míchání a provzdušňování odpadní vody (kontinuální kultivace) tvorba vloček (vzhled, velikost, struktura) a sukcese organismů, v dosazovací nádrži se kal separuje od vyčištěné vody Biologický rozbor (komůrka Cyrus II. a I.) a mikroskopické hodnocení aktivovaného kalu na základě sukcese organismů a přítomnosti vláken

7 Vzhled a struktura vloček na rastru Cyrus

8 Příklady oživení aktivovaných kalů (typické x netypické)

9 Disperzní růst bakterií (malé shluky) vysoké zatížení, nízké stáří Neusaditelné vločky vysoké stáří, turbulence Zakalený odtok Zakalený odtok

10 Biologický rozbor (přítomnost vláken apod.) Identifikace do typů: mikroskopická analýza (nativní a barvené), morfologické rysy: vzhled, větvení, pohyb, tvar, délka a průměr, pouzdro, charakter buněk, granule, růst epifytických bakterií Gramova a Neisserova reakce + -

11 Typ 0041 Typ 0961 Typ 021 N Typ 1701 Příklady typů vláknitých MO nocardioformní aktinomycety

12 Vláknité organismy na čistírnách odpadních vod Haliscomenobacter hydrossis Microthrix parvicella

13 Nostocoida limicola GALO Gordona amarae like organisms Typ 0092

14 Viskózní zoogleové bytnění Vláknité bytnění

15 Vzplývání aktivovaného kalu na hladině dosazovací nádrže Aktivovaný kal x Biomasa plovoucí na hladině

16 Sphaerotilus natans Thiothrix spp. Spirochéty Indikace: snadno rozložitelné látky, nízká koncentrace kyslíku Zoogloea Kvasinky a mikromycety Indikace: málo nutrientů, nízká hodnota ph

17 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza bezbarvých bičíkovců Indikace: zatížení aerace, zkažený kal Oicomonas Bodo Pleuromonas Tetramitus Indikace: zatížení vyčištěná voda Hexamitus odtoky Chilomonas Astasia Peranema Entosiphon

18 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza nahých měňavek Amoeba radiosa Chaos proteus Vahlkampfia limax Hvězdicovité typy: indikace: zatížení Velké typy: indikace: zatížení aktivace s stářím kalu Malé limax améby: indikace: období zapracování, zatížení či přetížení a nedočištěnou vodu

19 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza krytének Difflugia limnetica Euglypha ciliata Arcella dentata Obecná indikace: zatížení Při výskytu nálevníků Aspidisca zatížení Při výskytu nálevníků Euplotes, Vaginicolla, Stentor spolu s vířníky rodu Lecane extrémně zatížení

20 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza slunivek Indikace: zatížení, výborná kvalita vyčištěné vody Actinophrys sol Raphidiophrys pallida

21 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza nálevníků Volně žijící nálevníci: indikace: krátká doba zdržení, bakterií, přetížení a nedostatečná aerace, neúplné vyčištění odpadní vody - Uronema, Colpidium, Glaucoma, Paramecium a Tetrahymena Uronema Paramecium Glaucoma Colpidium Tetrahymena Cyclidium

22 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza nálevníků Lezoucí nálevníci: indikace: dobrý čisticí účinek, bakterií, kvalitní odtok - Aspidisca, Euplotes, Stylonichia Stylonichia Aspidisca Euplotes

23 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza nálevníků Přisedlí nálevníci: indikace: dobrý čisticí efekt - Carchesium, Epistylis, Opercularia, Vorticella (x masový výskyt) Carchesium Vorticella Epistylis Opercularia

24 Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza rournatek Tokophrya lemnarum Podophrya fixa Indikace: bakterií, zatížení (někdy i současně draví nálevníci Litonotus, Hemiophrys)

25 Rotaria Philodina Cephalodela Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza vířníků Indikace: stáří kalu (Rotaria, Philodina, Cephalodella) Lecane, Monostyla, Colurella indikace nejvyššího stupně vyčištění Lepadella Colurella Lecane

26 Další typy biologického čištění Diskové filtry (diskové reaktory): disky se otáčejí ve žlabu, kterým protéká odpadní voda, na jejich povrchu se tvoří nárost Stabilizační nádrže: biologické rybníky (dočišťování) odpadních vod, (anaerobní, oxidační a provzdušňované) Biologické kolony (biofiltry) Zemní filtry (hnojivé závlahy) Akumulační rybníky, oxidační příkopy

27 Biologické čištění: Vegetační systémy (KČOV)

28

29 Sukcese při čištění: vertikální a horizontální zonace organismů, denní periodicita záření, klima (míchání a aeraci ovlivňuje vítr), vývoj a sezónní dynamika organismů duben květen červen říjen prosinec únor

30 Biologické kolony (biofiltry) Červi Hmyz Hlístice Vířníci Rournatky Přibližné schéma trofických úrovní biofiltru Holozoičtí prvoci Heterotrofní bakterie Saprobní prvoci (měňavky, bičíkovci, nálevníci) Autotrofní bakterie (oxidace amoniaku) rozpuštěné organické látky mrtvá organická hmota Odtok odpadní vody rozložené organické látky minerální sole

31 Schématický průřez biofiltrem s převládající biocenózou a charakterem podmínek Povrchový typ nárostu charakter: zelený povrch koncentrace O 2 Vnitřní aerobní typ nárostu charakter: koncentrace O 2 Vnitřní anaerobní typ nárostu charakter: černý povrch

32 Biologické hodnocení odtoků z ČOV Nárosty na přelivech dosazovacích nádržích Indikace: barva zelená a hnědavá, alfa- a betamezosaprobní, dobře fungující Indikace: barva bělavá a šedavá, polysaprobní, kalný odtok, nedokonale pracující vliv odtoku na recipient testy toxicity a trofie Stigeoclonium

33 Různě zatížené odtoky z ČOV