Opowiadając ludziom o swojej pracy zawodowej często spotykam się z pytaniem: “Napowietrzanie! A po co to komu?“, “Do czego się je stosuje?“, itp.
W kilku zdaniach chciałabym to wyjaśnić.
Gdzie i w jakim celu stosujemy proces napowietrzania?
Natlenianie akwenów wodnych
Po pierwsze, napowietrzanie stosuje się do natleniania jezior, stawów hodowlanych oraz rzek (przeważnie na wlocie do jezior lub mórz) w celu utrzymania warunków tlenowych, bez których życie biologiczne pod wodą byłoby niemożliwe.
Technologia oczyszczania ścieków
Po drugie, napowietrzanie jest bardzo ważnym procesem w technologii oczyszczania ścieków. Natlenianie stosuje się do biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego, gdzie doprowadzony tlen jest substratem bioutleniania zanieczyszczeń organicznych. Zasadniczy proces oczyszczania ścieków przeprowadza się w komorach napowietrzania.
Wytwarza się tam charakterystyczny zespół drobnoustrojów - głównie bakterii i pierwotniaków - który utrzymywany w ciągłym ruchu powoduje powstanie kłaczków osadu czynnego. Kłaczki mają strukturę gąbczastą, dzięki czemu tworzą dużą powierzchnię czynną, zdolną do sorbowania związków organicznych znajdujących się w ściekach w postaci rozpuszczonej i koloidalnej. Sorbowane związki organiczne są zużywane jako pożywka, następuje przyrost liczby mikroorganizmów i wyniku procesów utleniania zwiększenie ilości związków mineralnych.
Wstępne napowietrzanie ścieków
Nieco mniejsze znaczenie ma proces wstępnego napowietrzania ścieków - jest to proces pomocniczy, którego zadaniem jest odświeżenie ścieków i przygotowanie ich do dalszego oczyszczania lub bezpośredniego rolniczego wykorzystania. Dzięki wstępnemu napowietrzaniu wzmaga się flokulację zawiesin, usuwanie siarkowodoru i innych gazowych produktów beztlenowego rozkładu związków organicznych, a przede wszystkim zwiększa się w ściekach ilość tlenu. Powietrze doprowadza się z dna komór.
Piaskowniki i odtłuszczacze
Napowietrzanie stosowane jest również w piaskownikach przedmuchiwanych, odtłuszczaczach (flotacja), do usuwania związków biogennych oraz w procesie koagulacji ścieków przy zastosowaniu siarczanu żelazawego.
Usuwanie rozpuszczonych gazów
Ponadto w technologii oczyszczania ścieków i uzdatniania wody proces bywa stosowany do usuwania rozpuszczonych gazów, takich jak dwutlenek węgla, amoniak i siarkowodór.
Niekiedy bezpośrednio przed odprowadzeniem ścieków biologicznie lub chemicznie oczyszczonych do odbiornika stosuje się dodatkowe natlenianie.
Technologia uzdatniania wody
W technologii uzdatniania wody fundamentalnym celem napowietrzania jest poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych danego źródła wody. Proces ten usuwa z wody gazy rozpuszczalne (CO2, H2S, CH4 i inne powodujące smak i zapach) oraz związki organiczne. Podwyższa także zawartość tlenu, a przez usunięcie CO2 zwiększa odczyn (pH) wody. Wprowadzenie do wody tlenu rozpuszczalnego stwarza warunki do hydrolizy i utleniania związków żelaza i manganu oraz zapobiega powstawaniu środowiska redukcyjnego pogłębiającego problemy smaku i zapachu.
Hodowla drożdży
Bardzo drobne pęcherzyki pomagają także w hodowli drożdży m.in. do usuwania osadów zimnych (bardzo drobne cząsteczki - rozpuszczalne po podgrzaniu brzeczki - oblepiają komórki drożdżowe i utrudniają wymianę materii), pielęgnacji i przygotowania do szczepienia drożdży itd.
Przedstawione powyżej procesy nie mogłyby się odbyć bez udziału powietrza.
Podsumowując można stwierdzić, że napowietrzanie jest bardzo ważnym procesem w wielu ww. technologiach jak i w życiu codziennym.