Какие бактерии используют для очистки сточных вод: Анаэробные и Аэробные бактерии

Рациональная очистка сточных вод с использованием анаэробных и аэробных бактерий — залог экологической безопасности и бесперебойной работы автономных систем водоотведения в частных и промышленных объектах.

Современные биопрепараты для очистки сточных вод используют естественные процессы разложения органики с помощью живых микроорганизмов. Это безопасно для окружающей среды. Бактерии для септиков и выгребных ям могут быть аэробными — требующими кислород, и анаэробными — работающими в его отсутствии. Оба типа микроорганизмов выполняют свои задачи, обеспечивая биологическую переработку даже сложных органических соединений.

Анаэробные очистные установки оптимальны для территорий, где отсутствует электроснабжение или имеются ограничения по ресурсам. В то же время аэробные системы демонстрируют более глубокий уровень очистки, но нуждаются в постоянной аэрации. Выбор подходящей технологии определяется спецификой эксплуатации, особенностями канализационной системы, объемом стоков и климатическими условиями региона.

Анаэробная очистка сточных вод основана на активности специфических микроорганизмов, способных разлагать органические вещества в условиях полного отсутствия кислорода. Этот процесс широко используется в септиках и локальных очистных станциях, особенно в загородных домах и на удалённых объектах. Биологический метод позволяет перерабатывать сточные массы с минимальными затратами энергии и технического обслуживания.

Откуда взялись анаэробы

Анаэробные бактерии — это древнейшие организмы на Земле, чьё существование началось задолго до появления кислорода в атмосфере. Они сформировались в первобытных условиях, где господствовала вулканическая активность, высокая температура и практически полное отсутствие кислорода. Именно эти микроорганизмы стали первыми формами жизни, которые научились получать энергию путём разложения органических соединений без участия кислорода — через процессы брожения и метаногенеза.

С течением времени анаэробы адаптировались к самым различным экосистемам. Сегодня их можно найти в:

• глубинных слоях почвы;
  
  
• донных отложениях озёр и морей;
  
  
• болотистой местности;
  
  
• кишечнике животных;
  
  
• септиках и выгребных ямах.
  
  

Их ключевая особенность — способность выживать и активно размножаться в герметичных, замкнутых пространствах, где другие бактерии гибнут из-за отсутствия кислорода. Это делает анаэробов идеальными «работниками» в системах очистки сточных вод, где доступ воздуха ограничен или полностью отсутствует.

Важно отметить, что в процессе своей работы анаэробные бактерии перерабатывают органику в безопасные для окружающей среды соединения — биогаз (включая метан и углекислый газ) и стабилизированный осадок. Благодаря этим свойствам они стали основой для создания биопрепаратов для септиков, которые эффективно очищают сточные массы без применения химии.

Современные анаэробные технологии, используют накопленные знания о биологических циклах и микрофлоре. Исследования показывают, что правильно подобранные бактерии способны значительно продлить срок службы септика, снизить частоту обслуживания и минимизировать неприятные запахи.

Таким образом, анаэробные микроорганизмы — это не просто бактерии, а важнейший элемент в эволюции природы и инженерных решений для экологически безопасной утилизации сточных вод.

Для того чтобы анаэробные бактерии могли полноценно выполнять свою функцию в очистке сточных вод, необходимо создать и поддерживать оптимальные условия. Эти микроорганизмы чувствительны к изменениям среды, и любые отклонения от нормы могут снизить их активность или привести к полному прекращению биологического процесса.

Ключевые параметры, обеспечивающие устойчивую работу:

• Отсутствие кислорода. Анаэробы функционируют исключительно в бескислородной среде. Даже незначительное поступление воздуха может нарушить их метаболизм.
  
  
• Температурный режим. Оптимальная температура составляет 35–40 °C — это так называемый мезофильный режим. При понижении температуры активность бактерий резко падает.
  
  
• Стабильный pH. Наиболее подходящая кислотность — от 6,8 до 7,5. Отклонения в ту или иную сторону приводят к замедлению процессов разложения.
  
  
• Наличие органического материала. Питательной средой служат органические отходы — фекалии, остатки пищи, биологические жиры и др.
  
  
• Стабильный гидравлический поток. Избыточное поступление воды разбавляет концентрацию активного осадка и нарушает условия переработки.
  
  

Дополнительные факторы включают отсутствие токсичных веществ (например, хлора, кислот или щелочей), которые могут угнетать или полностью уничтожать бактерии в септике. Именно поэтому запрещается сливать в выгребные ямы моющие средства, краски, растворители и другие химикаты.

Создание этих условий позволяет поддерживать стабильную биологическую переработку сточных вод с минимальными затратами на обслуживание.

Как происходит анаэробная очистка

Анаэробная очистка — это поэтапный биологический процесс, в котором участвуют разные группы микроорганизмов. Каждый этап важен для достижения конечной цели — переработки сложных органических веществ в стабильные, безопасные соединения и биогаз.

Процесс включает следующие стадии:

1. Гидролиз. Под действием гидролитических ферментов крупные молекулы белков, жиров и углеводов расщепляются на простые соединения.
   
   
2. Кислотогенез. Расщеплённые соединения превращаются в летучие жирные кислоты, спирты, аммиак и сероводород.
   
   
3. Ацетогенез. Промежуточные продукты превращаются в уксусную кислоту, водород и углекислый газ.
   
   
4. Метаногенез. Метаногенные бактерии преобразуют уксусную кислоту и водород в метан (CH₄) и CO₂.
   
   

В результате получается:

• Стабилизированный ил, который может быть удалён без вреда для окружающей среды;
  
  
• Биогаз, пригодный для использования в качестве альтернативного топлива;
  
  
• Значительное снижение органической нагрузки на окружающую среду.
  
  

Эта система очистки широко применяется как в частных септиках, так и в промышленных ЛОС, обеспечивая результат без применения химии и с минимальным потреблением энергии.

Схемы ЛОС с применением анаэробных бактерий

В анаэробных системах активно используются специализированные конструкции, позволяющие организовать замечательный биологический процесс разложения отходов. Наиболее популярными являются IC-реакторы. Такие схемы применяются в септиках, выгребных ямах и промышленных ЛОС.

Каждая система состоит из:

• герметичной камеры без доступа кислорода;
  
  
• отстойника для осадка;
  
  
• газоотводной системы для удаления биогаза.
  
  

Благодаря работе анаэробных микроорганизмов, такие методы очистки позволяют перерабатывать до 70–80% органических загрязнений, снижая нагрузку на окружающую среду и сокращая необходимость в частой откачке.

Особенности аэробной очистки

Аэробная очистка требует постоянной подачи кислорода, который необходим живым бактериям для переработки органических соединений. Такие объекты включают аэрационные камеры и компрессоры, что делает их более энергоёмкими.

Преимущества:

• высокая степень удаления загрязнений;
  
  
• отсутствие неприятного запаха;
  
  
• возможность быстрой переработки поступающих сточных вод.
  
  

Недостатки:

• энергозависимость;
  
  
• необходимость технического обслуживания.
  
  

Аэробные биопрепараты широко применяются в септиках, расположенных в городских и пригородных районах, где требуется надежная и эффективная очистка сточных вод при непрерывной эксплуатации системы.

Преимущества и недостатки применения аэробов

Аэробные системы очистки сточных вод основаны на действии микроорганизмов, которым необходим кислород для жизнедеятельности. Эти бактерии используются в биопрепаратах для септиков и обеспечивают быструю переработку органических загрязнений, особенно в местах с постоянным водоотведением.

Такие биологические методы особенно популярны в частных и муниципальных организациях, где имеет значение компактность, отсутствие запахов и высокая степень очистки. Однако их применение требует соблюдения определённых условий эксплуатации.

Преимущества аэробной очистки:

• Быстрое разложение органики;
  
  
• Минимизация запахов;
  
  
• Возможность установки на небольших участках;
  
  
• Подходит для канилизации с высокой производительностью.
  
  

Недостатки:

• Зависимость от стабильного электроснабжения;
  
  
• Необходимость регулярного технического обслуживания;
  
  
• Повышенные энергозатраты.

Таким образом, аэробные станции подходят для многих владельцев загородных домов это становится оптимальным решением при наличии электричества и стабильного режима водоотведения.

Схемы ЛОС с аэробной очисткой

Аэробные локальные очистные станции (ЛОС) представляют собой биологические системы, включающие несколько технологических этапов. Главная задача — обеспечить доступ кислорода в зону переработки, где живые микроорганизмы расщепляют органические соединения в сточных массах.

Типовая структура аэробной станции:

• Приёмная камера;
  
  
• Аэрационная камера с подачей воздуха;
  
  
• Биофильтр или активный ил;
  
  
• Вторичный отстойник;
  
  
• УФ-дезинфекция (в некоторых моделях);
  
  
• Вывод очищенной воды.
  
  

Такие системы устанавливаются как в бытовых, так и в промышленных ЛОС, особенно при необходимости глубокой очистки перед сбросом воды в грунт или водоём. Использование аэробных биопрепаратов продлевает срок её службы.