Početkom 21. stoljeća počinje se razvijati svijest o važnosti očuvanja okoliša s posebnim naglaskom na očuvanje vodenih resursa. Upotrebom vode iz mnogobrojnih vodoopskrbnih sustava za različite nemjene dolazi do promjena u njezimim kemijskim, biološkim i fizikalnim svojstvima usljed čega nastaju otpadne vode bilo poljoprivredne, industrijske, oborinske ili vode iz kućanstva. Takve vode potrebno je prikupiti te na prikladan način pročistiti i odvesti u prijemnik bez štetnih utjecaja za okoliš.
Posebnu važnost treba dati otpadnim vodama s visokom razinom organske tvari (COD), fosfora (P) i dušika (N). Takve vode mogu uzrokovati eutrofikaciju vode u koju se ispuštaju, što za posljedicu ima povećanje potrošnje kisika koja može uzrokovati pojavu poput pomora riba. Osim toga takve vode mogu biti i toksične prilikom ispuštanja u okoliš.
Na slici 1. prikazan je pomor riba -posljedica eutrofikacija vode
Slika 1. Eutrofikacija vode- ponor riba
Nadalje, problemi mogu nastati na područjima s nizom manjih naselja raspoređenih na većem području s velikom međusobnom udaljenošću, gdje se najčešće financijski ne isplati izgradnja kanalizacijske mreže sa središnjim uređajem za pročišćavanje otpadnih voda. Dodatni problemi nastaju ako je takav tip naselja smješten pokraj ili unutar vodozaštitnih područja gdje postoji opasnost od zagađivanja mogućih izvorišta pitke vode.
Takve vode trebamo pročistiti kako bi se otklonio njihov štetan utjecaj na okoliš. U tu svrhu moguće je koristiti uređaje na bazi aktivnog mulja.
Biološki pročišćivaći ekonomična su i ekološki prihvatljiva alternativa kemijskoj obradi otpadnih voda.
Na slici 2. možete vidjeti jedan primjer biološkog pročišćivaća otpadnih voda primjenjivog za domaćistva
Slika 2. Biološki uređaj tvrtke Bor-plastika d.o.o. primjenjiv za domaćinstva
BIOLOŠKI PROČIŠĆIVAČI
Biološki postupci otpadnih voda slični su procesima autopurifikacije (samopročišćavanja) u prirodnim vodama, razlika je u tome što se biološki postupci zasnivaju na manjoj ili većoj kontroli rasta i razvoja mikroflore te se čitav proces odvija u ograničenim prostorima, u kraćem vremenu i uz kontrolu čimbenika koji utječu na odvijanje procesa.
Pročišćavanje otpadne vode kod klasičnih oblika bioloških pročišćivača bazira se na prirodnim postupcima uz osiguranje dovoljnih količina kisika za održanje aerobnih uvjeta. Anaerobni uvijeti omogućuju oksidaciju organske tvari i spojeva fosfora i dušika.
Klasični pročišćivači kao ključnu tvar za obradu otpadne vode koriste aktivni mulj. Aktivni mulj u obradi otpadnih voda primjenjuje se još od 1914. godine, pod pretpostavkom da mikroorganizmi prilagođeni životu u aeracijskom spremniku povećavaju učinkovitost pročišćavanja. Aktivni mulj je naziv za biološki aktivnu biomasu aerobne mikroflore, suspendirane u otpadnoj vodi u obliku flokula, pri čemu se u flokulama osim živih i aktivnih mikroorganizama nalaze i mrtve stanice, kao i anorganske i organske tvari iz otpadnih voda koje se pročišćavaju.
Na slici 3 . možemo vidjeti bakterije aktivnog mulja
Slika 3. Bakterije aktivnog mulja
MBBR TEHNOLOGIJA
Klasični biološki pročišćivači daju dobre rezultate, međutim problemi nastaju prilikom odlaganja aktivnog mulja i u slučajevima kada nemamo dovoljno prostora za izgradnju s obzirom da postoji potreba za velikim reaktorima, taložnicima. U tom slučaju su MBBR reaktori pokazali su se kao idealno riješenje. Ne zauzimaju velik prostor kao u slučaju klasičnih bioloških pročišćivaća,te nemaju probleme s aktivnim muljem kao u slučaju klasičnih bioloških reaktora, a pokazuju dobre rezultate za otklanjanje organske tvari, fosfora i dušika.
MBBR tehnologija prvi put je objavljena na norveškom sveučilištu znanosti i tehnologije 1980. godine. Predstavlja vrlo učinkovit biološki postupak obrade razvijen na temelju konvencionalnog procesa aktivnog mulja i procesa biofiltera.
Na slici 4. možemo vidjeti jedan uređaj tvrtke Bor-plastika d.o.o. temeljen na MBBR tehnologiji korišten u industriji.
Slika 4. Biološki uređaj tvrtke Bor-plastika d.o.o. korišten u industriji temeljen na MBBR tehologiji
Nadalje, biomasa u MBBR reaktoru može postojati u dva oblika: u obliku suspendiranih flokula i u obliku biofilma nastalog na nosačima biomase. Mogu se koristiti kod većih organskih opterećenja i manje su osjetljivi na hidrauličko preopterećenje u odnosu na klasične biološke uređaje. Kretanje unutar reaktora može biti uzrokovano aeracijom u aerobnom reaktoru i mehaničkom miješalicom u anaerobnom reaktoru. Trenutno postoji više od 400 velikih uređaja za pročišćavanje otpadnih voda temeljenih na ovom procesu u pogonu u 22 različite zemlje širom svijeta.
Osim toga važno je napomeniti upotrebu polimernih materijala kao nosača biomase.
Na slici 5. vidimo jedan primjer nosača biomase.
Slika 5. Nosač biomase biološkog uređaja
Prednosti MBBR uređaja:
- Kontinuiran protok kroz reaktor
- Male veličine reaktora, taložnika i drugih elemenata pročišćavanja
- Potpuno uklanjanje krutih tvari
- Koncentracije koje rezultiraju dugim vremenima zadržavanja mulja
- Poboljšana stabilnost procesa
- Nema potrebe za periodičkim pražnjenjem
- Smanjena proizvodnja mulja i ne postoje problemi sa skupljanjem mulja.