Princip biologického čištění vody je postaven na odstraňování organického znečištění pomocí mikroorganismů, zejména bakterií. Proces probíhá v aktivačních nádržích (bioreaktory), kde mikroorganismy neustále cirkulují s odpadní vodou a vytváří shluky, tzv. vločky. Biologické čištění vody je fascinující proces, který využívá přirozené biologické mechanismy k odstranění znečišťujících látek z vody. Směsi bakterií, které se používají v biologické čistírně odpadních vod (BČOV), říkáme aktivovaný kal.

Aktivovaný kal může obsahovat

• bakterie – obvykle rody Achrobacter, Acinetobacter, Pseudomonas, Azotobacter, Nitrobacter
  Bacillus, Flavobacterium, Nitrosomonas, Micrococcus, Mycobacterium
• vláknité mikroorganismy – např. Sphaerotilus, Beggiatoa, Leptomitus, Leucothrix,
  Microthrix parvicella, Nocardia, Thiothrix
• kvasinky, houby a plísně
• prvoky, vířníky, hlístice – např. Epistylis, Voritcella, Opercularia

Ilustrační foto – aktivovaný kal používaný k biologickému čištění odpadní vody

Proces probíhající v biologické čistírně odpadních vod

Odpadní voda přitéká do bioreaktoru, kde se za intenzivního provzdušňování míchá s recirkulovaným aktivovaným kalem. Z bioreaktoru směs odtéká do dosazovací nádrže, ve které dochází k oddělení aktivovaného kalu a vody. Zahuštěný aktivovaný kal se vrací zpět na začátek do bioreaktoru, kde opět pomáhá rozkládat organické odpadní látky. Přebytečný aktivovaný kal se průběžně odstraňuje.

Systém cirkulace aktivovaného kalu

Systém rychlosti rozkladu není jednoduchý a záleží na více faktorech. Kromě obsahu kyslíku ve vodě, pH, teplotě a typu znečištění například i na množství přítomných toxických látek.

Aktivovaný kal umí z odpadní vody odstranit většinu biologicky rozložitelného organického znečištění i sloučenin dusíku a fosforu.

Využití a fáze biologického čištění odpadních vod

Biologické čištění odpadní vody je klíčový proces zejména při úpravě městských a průmyslových odpadních vod. Hlavní fáze biologického čištění odpadní vody jsou:

1.Aerobní čištění

• Princip: Mikroorganismy, které potřebují kyslík, rozkládají organické látky.
• Aktivovaný kal: Tento proces používá směs mikroorganismů suspendovaných ve vodě, kde jsou provzdušňovány, což podporuje růst aerobních bakterií, které rozkládají organický materiál.
• Biofiltry: Voda protéká přes materiály pokryté biofilmem, kde mikroorganismy rozkládají znečišťující látky.

2.Anaerobní čištění

• Princip: Mikroorganismy, které nevyžadují kyslík, rozkládají organické látky v nepřítomnosti kyslíku.
• Metanové reaktory: Anaerobní bakterie produkují metan jako vedlejší produkt, což může být využito jako zdroj energie.
• Fermentační nádrže: Organický materiál je rozložen v nádržích bez přístupu vzduchu, což snižuje objem kalu a produkuje bioplyn.

Výhody biologických čistíren odpadních vod

Biologická čistírna odpadních vod přináší tři hlavní výhody.

• Ekologické: Využití přirozených procesů k odstranění znečištění.
• Udržitelnost: Nižší spotřeba energie a chemikálií ve srovnání s některými jinými metodami.
• Vysoká účinnost: Schopnost efektivně odstranit široké spektrum znečišťujících látek, včetně organických látek, nutrientů a patogenů.