Odpadní voda obsahující lidské odpadní produkty vyžaduje čištění a návrat do vnějšího prostředí. Při likvidaci kontaminovaných odpadních vod může dojít k nenapravitelným škodám na životním prostředí.
Podle moderní klasifikace jsou odpadní vody rozděleny do tří kategorií:
- Sedimentární.
- Průmyslový.
- Domácnost.
V každém případě je příčinou nebezpečí splaškových odpadních vod pro životní prostředí v nich obsažený amoniak, vápník, sodík a další chemické sloučeniny, jejichž nadbytek může narušit přirozenou rovnováhu látek v půdě. Jednou z pokročilých metod je biologické čištění odpadních vod – metoda založená na principu rozkladu a přeměny chemických sloučenin pomocí speciálních mikroorganismů.
Množství mikroorganismů určuje přirozené procesy filtrace a cirkulace látek. Využití univerzálních přírodních principů v ekonomických činnostech umožňuje vytvářet ekonomické a efektivní systémy čištění odpadních vod. Zvláště zajímavé jsou mikroby, které dokážou rozkládat proteinové sloučeniny a bakterie, které jsou aktivní proti amoniaku. Všechny mikroorganismy používané k čištění odpadních vod lze rozdělit na aerobní a anaerobní.
Aerobní bakterie jsou mikroskopické organismy, jejichž životní aktivita souvisí se spotřebou kyslíku. Vyznačují se vysokou rychlostí dělení a podobnou rychlostí spotřeby živin. Při vytvoření optimálních podmínek jsou tyto mikroorganismy účinné proti domovním a průmyslovým odpadním vodám. Používá se v biofiltrech, provzdušňovacích nádržích a systémech hloubkového čištění.
Anaerobní bakterie nevyžadují k rozmnožování a potravě přítomnost kyslíku. Vyznačují se nižší rychlostí reprodukce a účinky na složitější chemické sloučeniny. Tyto mikroorganismy se používají v čistírnách sloužících ropným rafineriím a chemickým závodům. Díky svým vlastnostem našly anaeroby uplatnění v každodenním životě, včetně rozkladu odpadu v žumpách.
Pro zvýšení účinnosti domácího čisticího systému je nutné zvolit správný biologický materiál na základě ukazatelů, jako jsou:
- složení odpadních vod;
- kyselost;
- přítomnost syntetických znečišťujících látek;
- typ čistírny.
Bakterie pro čistírny odpadních vod a domácí septiky jsou pěstovány v laboratorních podmínkách a dodávány na trh v různých formách. V závislosti na typu použitého zařízení lze použít: gelovité kapaliny, prášky, granule, filtrační sáčky, pevné kazety atd. Většina společností zabývajících se výrobou biomateriálů přidává do komplexu katalyzátory, které urychlují vývoj mikroorganismů při vstupu do živného média.
Vyvíjející se kolonie bakterií začnou intenzivně spotřebovávat organickou hmotu obsaženou ve vodě a tím zvětšovat svůj objem. Více než 60 % energie je vynaloženo na zvýšení počtu mikroorganismů.
Podle výzkumů proces rozkladu organické hmoty za účasti aerobních bakterií zahrnuje spotřebu kyslíku, uvolňování oxidu uhličitého a vody a také reprodukci nových členů bakteriální komunity. Z toho vyplývá, že pro efektivní provoz biomasy a zvýšení objemu čištěné vody je nutný přísun kyslíku a živin. K zabránění úhynu celé kolonie využívají čistírny odpadních vod principu recirkulace, který umožňuje udržet množství mikroorganismů pod kontrolou.
Přebytečné aerobní bakterie jsou proplachovány spojovacím potrubím do předchozího segmentu čistírny nebo do anaerobní usazovací nádrže. Na podobném principu fungují i bakterie, které fungují bez přístupu kyslíku, ale v důsledku jejich životně důležité činnosti vznikají různé sloučeniny.
Anaerobní usazovací nádrže jsou určeny pro rozklad vysoce koncentrovaných odpadních vod, kde procento biologických škodlivin překračuje hodnoty přípustné pro aerobní organismy. Bakterie, které ničí organickou hmotu bez kyslíku, produkují velké množství metanu. Tato funkce našla komerční uplatnění v některých zemích. Pro normální produktivitu anaerobů je nutný optimální teplotní režim, takže produkce bioplynu v severních zeměpisných šířkách není rentabilní.
Pro efektivní čištění domovních odpadních vod se doporučuje používat systémy vyrobené na továrních zařízeních v souladu s technologickými požadavky. Jako biomateriál je vhodné zakoupit i speciálně připravené směsi do septiků, které zaručeně neobsahují patogenní mikroflóru.
