Usuwanie związków azotu ze ścieków – czemu służy?
Gospodarka komunalna to zarówno zarządzanie odpadami „stałymi” zgodnie z obowiązującymi przepisami, jak i tymi zaliczanymi do odpadów wodno-ściekowych. Dotyczy ona w różnym stopniu właścicieli nieruchomości, władz gminnych, czy też miast. Odbiór nieczystości ciekłych i osadów musi być udokumentowany, a oczyszczanie ścieków z konkretnych niebezpiecznych związków weń znajdujących to obowiązek władz. Dlaczego usuwać trzeba związki azotowe ze ścieków?
Czym są związki azotowe w ściekach?
Związki azotowe w ściekach mogą być dwojakiego rodzaju: amoniaku (NH4 –N) oraz związków organicznych. Są to naturalnie występujące jony, które powstają w wyniku przemian azotu. Dostają się one do wód powierzchniowych różnymi źródłami. Głównie z kanalizacji ze ściekami komunalnymi, przemysłowymi, a także wskutek spływu z terenów rolniczych, które nawożono sztucznymi nawozami azotowymi. Pewna ilość azotu i fosforu jako substancji biogennych (odżywczych) jest potrzebna, ale ich nadmiar jest niebezpieczny. W związku z tym usuwanie fosforu i azotu ze ścieków może okazać się nieuniknione.
Wody powierzchniowe mają zapewniać życie organizmom wodnym, są niezastąpione zarówno w przemyśle, jak i w rolnictwie. Warto wiedzieć, że w wodociągach wody te są surowcem do produkcji wody pitnej, a w kąpieliskach zaspokajają potrzeby rekreacyjne. Ich nadmierna podaż ma jednak trujący wpływ na biocenozę wodną i zdrowie ludzi. Nadmiar związków azotowych może wywołać wzmożony rozwój roślin w postaci glonów i planktonu co może doprowadzić do deficytu tlenu i powstania toksycznych substancji jak amoniak, metan i siarkowodór.
Jak usunąć nadmiar związków azotu ze ścieków?
Nadmiar związków zawierających azot i fosfor odbywać się może zarówno metodami chemicznymi, jak i biologicznymi. Do biologicznych metod usuwania związków zawierających azot zalicza się nitryfikację i denitryfikację. Osiąga się to poprzez wprowadzenie do ścieków tzw. osadu czynnego. Najpierw dąży się do utlenienia azotu amonowego do azotanowego, a następnie do azotu wolnego i tlenu.
Procesy chemiczne usuwania azotu ze ścieków polegają na dodawaniu do ścieków substancji chemicznych, które wiążą azot i tworzą nierozpuszczalne osady. Następnie osady te są oddzielane od wody i usuwane. Wykorzystuje się tu różne reakcje chemiczne, takie jak strącanie, koagulacja czy adsorpcja. Wybór metody zależy od rodzaju ścieków, ich składu oraz wymagań dotyczących jakości oczyszczanej wody.
Jakie są korzyści z usuwania związków azotu ze ścieków?
Korzyści z usuwania azotu ze ścieków są liczne i dotyczą zarówno środowiska naturalnego, jak i zdrowia ludzi. Przede wszystkim ogranicza się ryzyko eutrofizacji wód powierzchniowych, czyli nadmiernego wzrostu glonów i roślin wodnych, co prowadzi do zmniejszenia ilości tlenu w wodzie i zakłócenia równowagi ekosystemu. Ponadto, dzięki eliminowaniu azotu w ściekach, zmniejsza się ryzyko występowania substancji toksycznych, takich jak amoniak, metan czy siarkowodór, które mogą negatywnie wpłynąć na zdrowie ludzi i zwierząt.
Usuwanie azotu i fosforu ze ścieków przyczynia się również do poprawy jakości wody pitnej, co jest istotne dla zdrowia społeczeństwa. Woda oczyszczona z nadmiarów tych związków może być również wykorzystywana w rolnictwie i przemyśle, co przyczynia się do zrównoważonego rozwoju gospodarki.
Podsumowując, usuwanie fosforu ze ścieków, a także azotu, jest niezbędne dla ochrony środowiska naturalnego, utrzymania równowagi ekosystemów wodnych oraz zapewnienia zdrowia ludzi. Stosowanie odpowiednich metod oczyszczania ścieków, zarówno biologicznych, jak i chemicznych, pozwala na skuteczne usuwanie nadmiaru związków azotu i zminimalizowanie negatywnych skutków ich obecności w wodzie.