Využití řas při čištění odpadních vod

Soňa Nováková

Bachelor's thesis

The Use of Algae for Wastewater Treatment

Abstract:

Tato bakalářská práce zpracovává problematiku využití řas při čištění odpadních vod. Odpadní vody se standardně čistí v procesu zahrnujícím primární tedy mechanické čištění, sekundární (biologické) čištění a případně i terciární dočišťování odpadní vody. Konvenční biologické čištění odpadních vod využívá v aktivační nádrži činnost mikroorganismů kultivovaných ve formě tzv. aktivovaného kalu. Mikroorganismy používané v čistírnách odpadních vod jsou dvojího typu. Dělíme je na heterotrofní a autotrofní mikroorganismy. Heterotrofní mikroorganismy vyžadují přítomnost živin ve formě organických látek, čímž odstraňují organické znečištění z odpadní vody. Mezi autotrofní mikroorganismy patří například nitrifikační bakterie, které se podílejí na odstraňování dusíku. Řasy se řadí mezi autofototrofní organismy. Metoda čištění odpadní vody s jejich využitím vychází z principu, kdy řasy využívají sluneční záření, spotřebovávají oxid uhličitý a odstraňují anorganické látky z odpadních vod, přičemž produkují kyslík a biomasu. Při využití řas v procesu čištění odpadní vody je důležité zajistit dostatek slunečního záření a vhodnou teplotu. Metoda využívající řasy je výhodná hlavně díky úspoře energie nutné k aeraci, šetrnějšímu přístupu, snižování antropogenní produkce oxidu uhličitého a dalším možnostem, jak naložit se vzniklou biomasou řas. Sklizenou biomasu řas lze využít k výrobě biopaliva, na výrobu methanu, energie, hnojiv a k dalším účelům. V bakalářské práci jsou uvedeny rody řas, které lze pro účely čištění odpadních vod využít, podmínky nutné pro kultivaci biomasy řas a další faktory ovlivňující celý proces. Důležitou částí je také technické vybavení nutné pro kultivaci mikroskopických řas. Diskutovány jsou v rámci práce výhody a nevýhody systémů založených na využití řas ve srovnání s konvenčními postupy čištění odpadních vod.

Abstract:

This Bachelor thesis solves the issue of the use of algae fo wastewater treatment using. Usually, waste waters are treated by a standard process comprising of primary also called mechanical treatment, secondary treatment (biologiccal) or even tertiary treatment of waste water. Conventional biological treatment of waste water takes place in the activation tank. In the activation tank, the activity of microorganisms cultivated in the form of so called activated sludge is used with the aim to remove the pollution. Microorganisms used for waste water treatment are of two basic types. We divide them on autothropic and heterothropic organism. Heterotrophic microorganisms require the presence of nutrients in the form of organic compounds thereby removing organic contamination from water. Among autotrophic microorganisms belong for example the nitrifying bacteria, which are involved in the removal of nitrogen. Algae belong to the autotrophic organisms. Method of the treatment of waste water with their use is based on the principle that the algae uses solar radiation, consume carbon dioxide and remove inorganic substances from waste water, producing oxygen and biomass. For successful using of algae in waste water treatment process, providing sufficient sunlight and a suitable temperature is essential. Method using algae is advantageous thanks to the savings of energy required for aeration, parsimonious access, reducing anthropogenic production of carbon dioxide and other options to deal with the resulting algal biomass. Harvested algal biomass can be used to produce biofuels for the production of methane, energy, fertilizers and for other purposes. In the thesis genera of algae which can be for wastewater treatment use are presented. Additionally, the conditions necessary for the cultivation of algal biomass and other factors affecting the process are mentioned. An important part is the technical equipment necessary for the cultivation of microalgae. Also the advantages and disadvantages of the systems based on the use of algae as compared with conventional methods of wastewater treatment are discussed.

Keywords

řasy, odpadní voda, biomasa, čištění odpadních vod, kultivace

Keywords

wastewater treatment, cultivation, algae, wastewater, biomass

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Švehla, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Sustainable Use of Natural Resources / Sustainable Use of Natural Resources