Krátkou sérii o čištění odpadních vod na závěr letošního roku zakončíme článkem o odstraňovaní fosforu, ve kterém částečně využijeme i znalostí z předchozích dílů. Fosfor je stejně jako dusík klíčovým prvkem pro rozvoj vodních květů na vodních nádržích. Když se jedná o nádrž vodárenskou, která slouží pro účely výroby pitné vody, může dojít k znesnadnění procesů úpravy vody na pitnou. Fosfor jako takový není v pitné vodě limitován, ale jeho vyšší zastoupení napovídá o možném fekálním znečištění vody, stejně jako v případě N-NH4+. To snadno odhalí biologický rozbor vody…
Fosfor se rovněž může vyskytovat jak v nerozpuštěné formě, tak ve formě rozpuštěné. Zůstává také dělení na anorganický a organický, který je zastoupen např. produkty metabolismu, které vylučuje každý z nás a dostávají se na městské čistírny odpadních vod. Anorganický fosfor představují dvě skupiny – tzv. orthofosforečnany (Portho) a polyfosforečnany (Ppoly), které jsou běžně obsaženy v pracích prostředcích. Jejich přeměny na Portho bude využito v rámci čištění odpadních vod, a to za pomoci mikroorganismů aktivovaného kalu. Ano, jak už tato předchozí věta napovídá, opět v tom budou mít prsty drobné organismy z biologické části. Ale známe i chemické způsoby…
Tak nejprve se podíváme na ten biologický způsob. Existují organismy, které dokážou fosfor ukládat do svých buněk jako zásobní látku. V podmínkách bez kyslíku jsou schopné tento fosfor využívat a vylučovat z buněk pryč do odpadní vody. Jakmile se opět dostanou do podmínek s kyslíkem, energii získávají z organických látek a tu, která přebývá, využijí opět k tvorbě zásobního fosforu. Z odpadní vody berou nejen ten fosfor, který byl před chvílí vypuštěn, ale také ten, který byl v odpadní vodě přítomen už na začátku. Tato bilance tedy pramení v to, že dochází k jeho odstranění, když jsou po zóně bez kyslíku udrženy po celou dobu až do konce podmínky s ve vodě rozpuštěným kyslíkem. Chemické cesty jsou daleko jednodušší – rozpuštěný fosfor je srážen solemi železa či hliníku a vznikají nerozpuštěné sole fosforu.
Fosfor uložený mikroorganismy ale nikam nezmizí, pouze se z vody dostane do kalu. Pro účely vypouštění vyčištěné odpadní vody to stačí, ale pro zpracování kalu je to další věc, na kterou je třeba brát ohled. Většina středních a větších čistíren zpracovává kal tzv. anaerobně – bez kyslíku. Vznik bioplynu, směsi primárně methanu (CH4) a oxidu uhličitého (CO2), je díky pozitivní energetické bilanci CH4 vítán, ale jak lze z předchozích znalostí vyvodit, dochází k uvolňování fosforu zpět do vody. Tato tzv. kalová voda se obvykle vrací zpět do technologické linky čistírny odpadních vod, a tak se fosfor dostává zpátky do cyklu. Vhodná je kombinace biologického a chemického způsobu, kdy se přímo vybízí srážení fosforu v kalové vodě…
Doufáme, že se vám tato minisérie líbila, a přejeme vám krásný závěr letošního roku a úspěšný vstup do toho dalšího. Máte se v něm na co těšit!
Autor: Martin (Martin Převrátil)
Pro potřeby článku popularizačně upraveno dle původního zdroje BINDZAR, Jan. Základy úpravy a čištění vod. Vydavatelství VŠCHT, 2009.