Zpracované otázky - CHEMIJE

Při konvenčním aktivačním procesu je fosfor odstraněn z odpadní vody pro stavbu mikrobiálních buněk. V nich je obsažen jednak jako adenosintrifosfát (ATP) — látka přenášející energii, jednak jako nukleoproteidy (protein + nukleová kyselina) mající rozhodující význam pro genetickou výbavu organizmu.

Biologické systémy se zvýšeným odstraněním fosforu, přesněji řečeno fosforečnanů, jsou založeny na zvýšeném příjmu fosforu do buněk některých mikroorganizmů, především bakterií rodu Acinetobacter a rodů jemu příbuzných (PP-bakterie), které mohou v čistých kulturách obsahovat až 8 % P v sušině a v technických zařízeních, realizovaných aktivací, v níž jsou vytvořeny podmínky pro jejich rozmnožení a pro akumulaci fosforu v jejich buňkách, je dosahováno v sušině přebytečného kalu 2,5 až 5 % P.

PP-bakterie jsou aerobními chemoorganotrofními organizmy, které metabolizují v oxických podmínkách organický substrát a akumulují ve zvýšené fosfor za předpokladu, že jsou předtím vystaveny anaerobním podmínkám. V anaerobním prostředí nemohou jako obligátní aerobové růst, přijímají však některé jednoduché organické sloučeniny, jako jsou mastné kyseliny nebo alkoholy s krátkým uhlíkovým řetězcem, a syntetizují z nich zásobní látky, mezi nimiž byla prokázána zejména kyselina poly-β-hydroxymáselná. Energii k této syntéze získávají rozkladem polyfosfátů, které jsou v jejich buňkách uloženy jako zásobárna energie. Přitom jsou uvolněné fosforečnany vylučovány do prostředí. V oxických podmínkách nejsou pak PP-bakterie schopny zužitkovat ke stavbě své buněčné hmoty velkou produkci energie
z rozkladu exogenního organického substrátu i z endogenní respirace zásobních látek, a proto její nadbytek využívají k syntéze volutinu, který
s vysokým obsahem polyfosfátových granulí představuje pro ně zásobárnu energie. Přitom odebírají fosforečnany z vnějšího prostředí. V anaerobních podmínkách se tedy fosforečnany uvolňují do vnějšího prostředí, a aerobních podmínkách naopak jsou z něho odebírány. Podstatné je, že v celkové bilanci příjem fosforu do bakteriálních buněk výrazně převyšuje jejich uvolňování.

Uspořádání aktivace pro zvýšené biologické odstraňování fosforu

Biologické aktivační systémy se zvýšeným odstraňováním fosforu se rozlišují podle toho, v jaké části ČOV je odstranění provedeno, a to:

• v hlavním proudu

• ve vedlejším proudu

Systém biologického odstranění fosforu v hlavním proudu spočívá v předřazení anaerobní zóny před zónu oxickou, respektive anoxickou, neboť se současně požaduje i odstranění dusíku.

Pro vytvoření anaerobních podmínek se do neprovzdušňovaného reaktoru s aktivovaným kalem přivádí dostatek organického, nejlépe snadno biologicky rozložitelného substrátu, přičemž je nutno současně eliminovat větší přívod kyslíku a dusičnanů případně dusitanů v přiváděných mediích (vratném kalu). PP-bakterie totiž nejsou schopny nitrátové respirace a přítomnost dusičnanů inhibuje uvolnění fosfátů v anoxickém prostředí a následně jejich zvýšený příjem v prostředí oxickém.