Mikroorganizmi u sanaciji životne sredine

S A D R Ž A J

1. Uvod………………………………………………......................1
2. Biloško prečišćavanje otpadnih voda (osnovni pojmovi) ………2

2. 1. Aerobni procesi…………………………………………….3

2. 2. Anaerobni procesi………………………………………….5

2. 3. Prirodno biološko prečišćavanje……………………….......6

2. 4. Bakeriološka oksidacija i redukcija………………………...7

2. 5. Tercijarna prerada otpadnih voda…………………………..7

2. 6. Učinak prečišćavanja……………………………………….8

3. Mikrobiološka transformacija čvrstog otpada…………………...8

3.1. Kompostiranje………………………………………………8

3. 2.

Uloga mikroorganizama u kompostiranju………………….8

4. Zanimljivosti……………………………………………………10

4. 1. Alge koje čiste nuklearni otpad....................................10

4. 2. Otkrio bakterije koje jedu naftu...................................11

4. 3. Mikrobi koji jedu naftu mogući spas za Louisianu........11

Zaključak………………………………………………………...13

6. Literatura……………………………………………...................14

Mikroorganizmi u sanaciji životne sredine

1. U V O D

U XXI veku životna sredina postaje sve više zagađena, a površinske i podzemne vode su direktno ili

indirektno   ugrožene,   usled     svakodnevnog   izbacivanja   otpadnih   voda   najrazličitijeg   sastava.Razvoj   naselja   i
povecanje standarda stanovništva  prouzrokovali su zagađenje čovekove okoline, a među najteže oblike zagađenja
svakako ubrajamo i zagađenje voda. Potrošnja vode za razne potrebe postaje sve veća što uzrokuje i porast količina
otpadnih   voda.Ovakvim   trendom   porasta   zagađenja   voda   značajno   se   ugrožava   čovekova   životna   sredina.
Prečišćavanje  otpadnih voda  danas privlači sve više pažnje, zahtevi  koji se nameću su sve  veći, a zakonske kazne
za   nepoštovanje   istih   svakodnevno     rastu.Postupci   prečišćavanja   otpadnih   voda   obuhvataju   procese   smanjenja
zagađenja do onih količina ili koncentracija sa kojima pročišćene otpadne vode ispuštene u prijemnike, postaju
neopasne za život i ljudsko zdravlje i ne uzrokuju neželjene promene u okolini.

Mikroorganizmi u sanaciji životne sredine

2. 1. Aerobni procesi

Podrazumevaju procese prečišćavanja koji se odvijaju u prisustvu kiseonika. Pod uticajem antropogenih

faktora, uvodjenjem kiseonika i stvaranjem velike površine pomoću pahuljica mulja, vrši se intenzivno
prečišćavanje vode.Biološki procesi prečišćavanja otpadnih voda koji se odvijaju u prisustvu kiseonika su:

procesi bioloske filtracije,

procesi u aerisanim jezerima ili lagunama i

procesi aktivnim muljem.

Proces

biološke filtracije

predstavlja simulaciju prirodnih procesa. U ovom procesu najznačajnija je biohemijska

aktivnost mikroorganizama koji su prisutni na filtracionom materijalu u vidu biološke opne. Osnovni cilj ovog
postupka jeste da se na što manjem prostoru obezbedi što veći kontakt izmedju mikroorganizama i otpadne vode. Na
biološkom filteru razlikujemo: spoljašnji aerobni sloj, srednji aerobni sloj i unutrašnji anaerobni sloj.Prečišćavanje u

aerisanim jezerima

ili

lagunama

je biološki vid prečišćavanja otpadnih voda koji najviše odgovara prirodnim

procesima samoprečišćavanja u poredjenju sa ostalim procesima. U poredjenju sa drugim procesima predstavlja
jeftin i jednostavan postupak.Proces

aktivnim muljem

predstavlja najčešći način prečišćavanja otpadnih voda

zagadjenih   organskim   materijama.  Zasnovan   je   na   sposobnosti   mikroorganizama   da   degradiraju   organska   i
neorganska   jedinjenja.   Aktivni   mulj   treba   shvatiti   kao   veštački   ekosistem   koji   je   pod   neprekidnim   uticajem
abiotičkih i biotičkih faktora.Organizmi mogu da koriste samo one materije koje imaju karakter hranljive materije.
U tom pogledu otpadne vode, kako komunalne tako i industrijske, predstavljaju izuzetno defektne rastvore, iz
različitih razloga:

sadržaj hranljivih sastojaka je relativno mali,

sastav je promenljiv sa vremenom,

Za heterotrofne bakterije idealan odnos sastojaka u razgradljivim jedinjenjima bio bi C:N=12:1, i C:P = 30:1

ili HPK:N:P=100:5:1.Pod ovim uslovima količina ugljeničnih jedinjenja bila bi dovoljna da se pri oksidaciji dobije
dovoljno energije, tako da se preostali deo ugljeničnih jedinjenja, zajedno   sa N i P, potpuno prerade u biomasu
organizama.U   praksi   ovaj   uslov   obično   nije   ispunjen,   jer   u   komunalnoj     otpadnoj   vode   nedostaje   C,     a   kod
industrijskih otpadnih voda često nedostaju N i P.Prilikom biološkog  prečišćavanja komunalnih otpadnih voda nije
moguće potpuno uklanjanje N i P, dok kod industrijskih otpadnih voda nedostaje mogućnost sinteze belančevina
tako da se ugljenična jedinjenja samo delimično asimiluju, dok se drugi deo delimično metabolizuje i odlazi u
prirodni odvodnik u obliku proizvoda fermentacije.Zato je potrebno u svim slučajevima ispitati količinu sastojaka u
otpadnoj   vodi,   da   bi   se   eventualno   nedostajući   sastojci   dodali.Za   efikasno   biološko   uklanjanje   otpadne   vode
potrebno je da se podese i održavaju povoljni uslovi u životnoj sredini (otpadnoj vodi), a to su:

pH vrednost,

temperatura,

sadržaj bitnih hranljivih elemenata i elemenata koji su potrebni u tragovima,

podesna koncentracija kiseonika, ili njegovo odsustvo,

odgovarajući hidrodinamički uslovi (održavanja aktivnog mulja u suspenziji ili izrastanja pogodne debljine na ispuni
biološkog filtera).

Za rast mikroorganizama takođe je potrebno da ostanu u sistemu dovoljno dugo vreme, radi

razmnožavanja. Ovaj period zavisi od njihove brzine rasta, koja odgovara brzini kojom oni metabolizuju, odnosno
koriste otpadne materije iz otpadne vode.

Mikroorganizmi u sanaciji životne sredine

Slika 1: Relativni broj mikroorganizama prilikom prečišćavanja otpadne vode.

Najvažniji organizmi za proces ragradnje organske materije su: bakterije , fitoflagelate , zooflagelate -

hrane   se  hranljivim  materijama   i   bakterijama  ,  amebe  ,  slobodne   cilijate   ,  vezane   cilijate   ,  suctoria   .  Dejstvo
prečišćavanja   dopunjuju   višećelijski   organizmi,   od   kojih   se   u   postrojenju   naročito   sreću   rotifere   .Za   ovaj   vid
prečišćavanja   prakticno   se   sastavljaju   biološki   bazeni   za   nitrifikaciju   i   denitrifikaciju.   U   središnjem   armirano-
betonskom cilindru kombi bazena po pritiskom se cevovodima dovodi egalizirana i fino mehanički pročišćena
otpadna voda i aktivni povratni mulj. U ovom se bazenu vrlo brzo uspostavlja anoksično stanje. Bakterije aktivnog
mulja odgovorne za denitrifikaciju počinju da troše kiseonik iz prisutnih nitrata u egaliziranoj sirovoj otpadnoj vodi i
mulju, pri čemu se  izdvaja azot u gasovitom stanju i uz pojačano mešanje  sadržaja  u cilindru raspršava se  u
atmosferu tj. vrši se denitrifikacija azotnih spojeva. U središnjem cilindru odvija se i I. stepen pojačane bološke
eliminacije fosfornih spojeva. Iz anoksičnog dela voda otiče u bioaeracijski bazen u kojem se vrši finalno biološko
prečišćavanje, aerobna stabilizacija mulja, nitrifikacija dušičnih spojeva i finalna pojačana biološka eliminacija
fosfora (50-75%). Osim toga, u bazenu se vrše i oksidacija organskih spojeva sa oslobađanjem energije i CO2, te
oksidacija aktivnog mulja u mineralni mulj sa oslobađanjem energije i CO2.Sve navedeno se vrši putem aerobnih
mikroorganizama (aktivnog mulja) uz konstantno  unošenje potrebne količine kiseonika pomoću aeracijskih grana
sa   savremenim   membranskim   aeratorima.   Potrebna   količina   kiseonika   se   unosi   ubacivanjem   komprimiranog
vazduha   proizvedenog   na   pumpama   smeštenim   u   kompresorskoj   stanici.   Regulacija   unosa   potrebne   količine
vazduha vrši se automatski putem procesora, a prema merenim podacima koncentracije otopljenog kiseonika putem
O2-sonde.Nakon   određenog   vremena   zadržavanja   u   bioaeracijskom   bazenu   smeša   očišćene   otpadne   vode   i
bioaktivnog mulja odvodi se iz bioaeracijskog bazena sa dna preko pripadajućeg površinskog propusta na spoljnom
obodu u sabirno okno, te dalje sifonskim cevovodima u središnji razdelni deo sekundarne taložnice. U središnjoj
razdelnoj   građevini   dolazi   i   do   direktnog   taloženja   dela   najtežeg   aktivnog   mulja   u   levak   središnjeg   muljnog
udubljenja i do završnog otplivavanja preostalog azota.Finalno razdvajanje pročišćene otpadne vode i mulja vrši se u
preostalom   spoljnom   prstenu   taložnice   u   kojem   se   uspostavlja   pretežno   horizontalno   strujanje   ka   prelivnim
konzolnim žlebovima na spoljnom obodu taložnice.Pročišćena i izbistrena otpadna voda preliva se preko prelivnog
praga u odvodni žleb odakle se cevovodom odvodi i upušta u izlazni kontrolno - merni žljeb u kojem su ugrađeni
kontrolno-merni instrumenti kao što su merač protoka, merač pH vrednosti i O2-sonda. Iz sekundarne taložnice se
mulj vraća u biološki nivo u svrhu održavanja potrebne koncentracije aktivnog mulja u bioaeracijskom bazenu. U
procesu biološkog pročišćavanja dolazi i do nastanka viška mulja koji se usmerava ka klasičnom gravitacionom
zgušćivaču i spremištu viška sekundarnog mulja.