Biologisk rensning

Biologisk rensning af spildevand er baseret på de mange forskellige mikroorganismer, der naturligt forekommer i spildevand.

Mikroorganismerne omsætter og nedbryder de forurenende stoffer i spildevandet.

Ved at styre processerne på renseanlægget sikres det, at der hele tiden er tilstrækkelig mange af de bakterier, som har størst betydning for rensning af spildevandet, og at de har optimale levevilkår.

Den biologiske rensning foregår i luftningstankene. Her fjernes opløst organisk stof, nitrogen og fosfor, som hvis det ikke fjernes på renseanlægget, vil forurene det vandmiljø hvortil vandet ledes efter renseanlægget – om det er et vandløb, en sø eller havet.

For at fjerne nitrogen og fosfor er det især tre typer af mikroorganismer, der er væsentlige:

De nitrificerende bakterier omsætter ammoniak-kvælstof til nitrat-kvælstof. Denne proces sker under iltrige (aerobe) forhold.

De denitrificerende bakterier omsætter den dannede nitrat til luftformig kvælstof. Bakterierne omsætter organisk stof ved forbrug af den bundne ilt, der indgår i den nitrat, som de nitrificende bakterier har dannet (anoxisk proces). Herved frigøres ren kvælstof, som forsvinder op i atmosfæren, der i forvejen består af ca.78% kvælstof.

De fosforakkumulerende bakterier er i stand til at optage ekstra store fosformængder i cellerne. Fosforen anvendes som ernergikilde under opformeringen, som sker under iltfrie (anaerobe) forhold ved omsætning af organisk stof. Fosfor frigives samtidig fra cellerne. Under iltrige forhold optager de fosforakkumulerende bakterier igen større fosformængder i cellerne.

På billedet ser du ned i "suppen", der indeholder milliarder af bakterier.

Den biologiske kvælstoffjernelse finder sted i luftningstankene i to processer – nitrifikation og denitrifikation.

Nitrifikationen finder sted under iltrige forhold i luftningstankene, hvor nitrificerende bakterier omdanner ammonium (NH4+) til nitrat (NO3-). For at sikre de iltrige forhold er det nødvendigt at tilføre luft med ilt til spildevandet. Det kan ske enten ved hjælp af overfladerotorer, der pisker luft ind i vandet eller ved at blæse luft ind i tankene fra bunden kaldet bundbeluftning.

På billedet kan du se, hvordan det bobler og syder under nitrifikationsprocessen.

I denitrifikationsprocessen omdanner denitrificerende bakterier nitrat (NO3-) til gassen frit kvælstof (N2), og gassen bobler op af vandet og ud i atmosfæren.

Under denitrifikationen bliver der ikke tilført luft med ilt til spildevandet. Som du kan se på billedet flyder vandet roligt rundt i luftningstanken.

Efter luftningstankene ledes spildevandet til efterklaringstanke, hvor bakterier og andet materiale bundfældes. Det bundfældede materiale kaldes biologisk slam.

En stor del af det biologiske slam genbruges på grund af det store indhold af bakterier. Slammet recirkuleres til starten af den biologiske renseproces. På denne måde sikres det, at der hele tiden er tilstrækkelig mange bakterier i luftningstankene. Processen kaldes en aktiv-slam proces.

Det overskydende biologiske slam pumpes til rådnetanke og biogasproduktion.