science >> Wetenschap >  >> Natuur

Voors en tegens van biologische afvalwaterzuiveringen

Het opruimen van afvalwater van gemeenschappen en industrieën elimineert of vermindert ziekteverwekkende bacteriën en giftige chemicaliën en biedt een aangename waterbron voor gebruik door mensen en landbouwers. Biologische afvalwaterzuivering maakt gebruik van bacteriën en andere micro-organismen om organische verontreinigingen, dat wil zeggen koolstofhoudende stoffen, af te breken tot onschadelijke of vluchtige verbindingen. Biologische behandeling volgt meestal de verwijdering van grote brokstukken of vaste stoffen uit afvalwater. Sommige microben zitten al in afvalwater; de toevoeging van "geactiveerd slib", dat meer microben bevat, verhoogt de efficiëntie van de ontbinding. Afvalwaterfaciliteiten gebruiken aërobe, anaerobe of beide soorten microben. De voor- en nadelen van biologische behandelingen zijn onder meer afhankelijk van de herkomst van het afvalwater en zijn type vervuiling en toegepaste methoden. Sommige methoden, zoals membraanfiltratie, na biologische behandeling, kunnen de uitkomsten verbeteren.

Wat zijn aerobe en anaërobe behandelingen?

Aerobe microben hebben zuurstof en organische voedingsstoffen nodig om te werken en te groeien. Voedingsstoffen worden geleverd door het organische materiaal in afvalwater en zuurstof wordt meestal geleverd door lucht in de behandelingstank te pompen. De eindproducten van aerobe vergisting zijn energie, koolstofdioxide en gemetaboliseerde vaste stoffen die bezinken. De voedingsstoffen en zuurstof zorgen ervoor dat aerobe microben zich vermenigvuldigen en hun verhoogde aantal versnelt het verteringsproces.

Anaërobe microben zijn bacteriën en micro-organismen die functioneren in afwezigheid van zuurstof. Deze microben breken organische verontreinigingen langzamer af dan aerobe microben. Anaërobe microben produceren methaan, koolstofdioxide en meer anaerobe microben. Afvalwater, dat een hoog gehalte aan organische verontreinigingen bevat, wordt efficiënter behandeld met anaerobe microben voordat het wordt behandeld met aerobe microben.

Voordelen van aerobe spijsvertering

Aërobe afvalwaterzuivering is een snel en efficiënt proces het verwijderen van ten minste 98 procent van de organische verontreinigingen. Het is een natuurlijk oxidatieproces dat zorgt voor een efficiënte afbraak van organische verontreinigende stoffen en een schoner waterafval oplevert dan alleen anaërobe behandeling. Omdat aërobe gisting een snel proces is, kan het grotere volumes of in-stromen van afvalwater aan.

Nadelen van Aerobic Digestion

Aerobe digestie vereist beluchting, die een grote hoeveelheid elektrische energie gebruikt. Elektrische energie wordt vaak opgewekt door verbranding van fossiele brandstoffen, die broeikasgassen produceren. Aerobe digestie resulteert ook in grote hoeveelheden bio-vaste stoffen of slib, die moeten worden verwijderd. Ongeoorloofde afgifte van het voedselrijke slib in rivieren of vijvers kan algenovergroei of eutrofiëring veroorzaken, waardoor vissen en ander waterleven worden gedood. Energieverbruik en overmatige slibproductie kunnen worden verminderd door afvalwater eerst te behandelen met anaerobe microben. Hoewel biologische afvalwaterzuivering efficiënt is in het verwijderen van de meeste organische verontreinigingen, tonen onderzoeken aan dat sommige chemicaliën, zoals farmaceutische producten, detergentia, cosmetische en industriële verbindingen, nog steeds achterblijven na biologische afvalwaterbehandeling. Filters en nieuwe technologieën kunnen dit probleem misschien verhelpen.

Voordelen van Anaerobe vergisting

Anaërobe afvalwaterzuivering is milieuvriendelijker dan aerobe vergisting, omdat het minder biomassa produceert, minder energie nodig heeft en produceert een biogas (methaan) dat gerecycled kan worden. Hoewel zowel aërobe als anaerobe behandelingen koolstofdioxide produceren tijdens de afbraak van biocontaminanten, genereert aërobe vertering veel minder gas. Anaërobe spijsvertering produceert ook minder bio-vaste stoffen, wat een verwijderingsprobleem kan opleveren.

Cons van Anaërobe spijsvertering

Hoewel anaerobe vertering van vervuilende stoffen in afvalwater een kleinere koolstofvoetafdruk achterlaat, is het een langzaam proces . Het is minder efficiënt dan aërobe gisting en verwijdert 70 tot 95 procent van de organische verontreinigingen. Anaërobe microben, in vergelijking met aerobe microben, vallen een kleiner aantal verontreinigingen aan.