Čistírenská biologie
Organismy v odpadních vodách, na čistírnách odpadních vod
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
Schéma čistírny odpadních vod: mechanická část Odpadní voda
Dešťová voda, hrubé nečistoty
Předčištění
Předčištěná voda
Primární kal
Usazovací nádrže
Schéma čistírny odpadních vod: biologická část Vzduch
Biologické čištění
Dusík, fosfor Dosazovací nádrže
Kal: aktivovaný, nadbytečný
Vyčištěná voda
Kalové hospodářství
Schéma čistírny odpadních vod: kalové hospodářství Kalová voda Homogenizace (mísení) kalu: aktivovaný, přebytečný, primární
Zpět na předčištění
Bioplyn (methan)
Zahuštění kalu Vyhnívání kalu
Sušení kalu
Kompostování
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
Vzhled a struktura vloček na rastru Cyrus
Příklady oživení aktivovaných kalů (typické x netypické)
Disperzní růst bakterií (malé shluky) – vysoké zatížení, nízké stáří
Neusaditelné vločky – vysoké stáří, turbulence
Zakalený odtok
Zakalený odtok
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
-
Typ 0041
Typ 021 N
Příklady typů vláknitých MO nocardioformní aktinomycety
Typ 0961
Typ 1701
Vláknité organismy na čistírnách odpadních vod Haliscomenobacter hydrossis
Microthrix parvicella
Nostocoida limicola GALO – Gordona amarae like organisms
Typ 0092
Viskózní zoogleové bytnění
Vláknité bytnění
Aktivovaný kal x Biomasa plovoucí na hladině Vzplývání aktivovaného kalu na hladině dosazovací nádrže
Sphaerotilus natans
Thiothrix spp.
Spirochéty
Indikace: snadno rozložitelné látky, nízká koncentrace kyslíku Zoogloea
Kvasinky a mikromycety
Indikace: málo nutrientů, nízká hodnota pH
Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza bezbarvých bičíkovců Oicomonas Indikace: zatížení aerace, zkažený kal
Hexamitus
Bodo
Tetramitus
Pleuromonas
Indikace: zatížení vyčištěná voda
odtoky
Chilomonas
Astasia
Peranema
Entosiphon
Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza nahých měňavek Amoeba radiosa
Chaos proteus
Hvězdicovité typy: indikace: zatížení Vahlkampfia limax
Malé limax améby: indikace: období zapracování, zatížení či přetížení a nedočištěnou vodu
Velké typy: indikace: zatížení aktivace s stářím kalu
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
Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza slunivek Indikace: zatížení, výborná kvalita vyčištěné vody Actinophrys sol
Raphidiophrys pallida
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
Cyclidium Glaucoma
Colpidium
Tetrahymena
Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza nálevníků Lezoucí nálevníci: indikace: dobrý čisticí účinek, bakterií, kvalitní odtok - Aspidisca, Euplotes, Stylonichia Stylonichia
Aspidisca
Euplotes
Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza nálevníků Přisedlí nálevníci: indikace: dobrý čisticí efekt - Carchesium, Epistylis, Opercularia, Vorticella (x masový výskyt)
Carchesium
Vorticella
Epistylis
Opercularia
Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza rournatek Tokophrya lemnarum
Podophrya fixa
Indikace: bakterií, zatížení (někdy i současně draví nálevníci Litonotus, Hemiophrys)
Biologické hodnocení charakteru aktivovaného kalu: Cenóza vířníků Indikace: stáří kalu (Rotaria, Philodina, Cephalodella) Lecane, Monostyla, Colurella – indikace nejvyššího stupně vyčištění
Philodina
Rotaria
Cephalodela
Colurella Lepadella
Lecane
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
Biologické čištění: Vegetační systémy (KČOV)
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
Přibližné schéma trofických úrovní biofiltru
Biologické kolony (biofiltry) Červi Hmyz Hlístice Vířníci Rournatky Holozoičtí prvoci
Heterotrofní bakterie Saprobní prvoci (měňavky, bičíkovci, nálevníci) rozpuštěné organické látky mrtvá organická hmota
rozložené organické látky minerální sole
Autotrofní bakterie (oxidace amoniaku)
Odtok odpadní vody
Schématický průřez biofiltrem s převládající biocenózou a charakterem podmínek Povrchový typ nárostu charakter: zelený povrch koncentrace O2
Vnitřní aerobní typ nárostu charakter: koncentrace O2
Vnitřní anaerobní typ nárostu charakter: černý povrch
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
Různě zatížené odtoky z ČOV
