Thinkstock Images/Comstock/Getty Images
Att städa upp avloppsvatten från samhällen och industrier eliminerar eller minskar patogena bakterier och giftiga kemikalier, vilket ger en säker vattenkälla för både människor och jordbruk.
Biologisk rening av avloppsvatten är beroende av bakterier och andra mikroorganismer för att bryta ner organiska föroreningar – kolrika ämnen – till ofarliga eller flyktiga föreningar. Vanligtvis avlägsnas först stora fasta ämnen, varefter aktivt slam (en koncentrerad mikrobiell blandning) tillsätts för att påskynda nedbrytningen. Anläggningar använder aeroba, anaeroba eller kombinerade mikrobiella processer, och effektiviteten beror på avloppsvattnets egenskaper och valda metoder. Ytterligare steg, såsom membranfiltrering, kan förbättra prestandan ytterligare.
Aeroba mikrober behöver syre och organiska näringsämnen. I praktiken tillhandahåller avloppsvatten näringsämnena medan luft pumpas in i reningstanken. Processen producerar energi, koldioxid och sedimenterade fasta ämnen, och den resulterande näringsrika biomassan ökar rötningshastigheten.
Anaeroba mikrober fungerar utan syre och bryter ner organiskt material långsammare. De genererar metan, koldioxid och ytterligare anaerob biomassa. Eftersom avloppsvatten ofta innehåller hög organisk belastning är det vanligt att först behandla det med anaeroba mikrober innan man går över till aeroba stadier.
Aerob behandling är snabb och kan ta bort minst 98 % av de organiska föroreningarna. Dess naturliga oxidationsprocess ger renare avloppsvatten än enbart anaerob behandling, vilket gör den lämplig för strömmar med stora volymer.
Aerob rötning kräver betydande luftning och förbrukar stora mängder el – ofta från fossilbränsleanläggningar – vilket leder till utsläpp av växthusgaser. Det producerar också betydande biosolider som måste hanteras noggrant; felaktig avfallshantering kan utlösa övergödning och skada vattenlevande organismer. Slutligen kan vissa motsträviga kemikalier (t.ex. läkemedel, rengöringsmedel, kosmetika, industriella föreningar) kvarstå efter behandling, vilket kräver kompletterande filtrering eller avancerad oxidation.
Jämfört med aerob rötning är anaerob behandling mer miljövänlig:den förbrukar mindre energi, genererar färre fasta ämnen och producerar metan som kan fångas upp och återanvändas som biogas.
Det är en långsammare process, som vanligtvis bara tar bort 70–95 % av de organiska föroreningarna, och dess mikrobiella samhälle är inriktat på ett snävare spektrum av föroreningar.
