Aktiverat slam är en process för att behandla avloppsvatten och avloppsvatten som vanligtvis kallas avloppsvatten med hjälp av bakterier (för att bryta ned biologiskt nedbrytbara organiska ämnen) och luft (syre för andning).
Aktiverat slam är en blandning av mikroorganismer och suspenderade fasta ämnen. Bakteriekulturen odlas i behandlingsprocessen för att bryta ned organiskt material till koldioxid, vatten och andra oorganiska föreningar. Den typiska processen för aktiverat slam har följande grundkomponenter:
1) Primär klarare för att separera de fasta ämnen som transporteras tillsammans med avloppsvatten/avloppsvatten
2) En reaktor där mikroorganismerna hålls i suspension, luftas och är i kontakt med avfallet som de behandlar
3) separering av vätska och fast substans, och
4) ett system för återvinning av slam för att återföra det aktiverade slammet tillbaka till början av processen.
Det finns många varianter av aktiverade slamprocesser, inklusive variationer i luftningsmetoden och hur slammet återförs till processen.
Aktiverade slamprocesser erbjuder effektiv avskiljning av BOD, COD och näringsämnen när de utformas professionellt och drivs på rätt sätt. Själva processen är flexibel och många ändringar kan skräddarsys för att uppfylla specifika krav (t.ex. för avlägsnande av kväve).
Det är en komplex blandning av mikrobiologi och biokemi som involverar många olika sorters mikrober. I anläggningen för aktiverat slam (ASP) utsöndrar bakterier klibbiga ämnen som täcker de små partiklar som transporteras i avloppsvattnet. Partiklarna klistrar ihop och bildar flockar av gelliknande material, vilket skapar ett underlag på och i vilket mikroberna existerar. Detta är det chokladbrunfärgade aktiverade slammet. Det aktiverade slammet luftas för att lösa upp syre, vilket gör det möjligt för bakterierna att utnyttja det organiska materialet (BOD). Det organiska materialet, eller maten, fastnar på det aktiverade slammet. Det syre som löses upp i vattnet gör det möjligt för bakterierna att använda födan (BOD) och även att omvandla ammoniak till nitrat. Tanken bör vara tillräckligt stor för att ge tillräcklig kontakttid (retentionstid) mellan avloppsvattnet och det aktiverade slammet för att alla kemiska förändringar ska kunna äga rum.
Returnerat aktiverat slam (RAS)
När det aktiverade slammet når slutet av processen är det fortfarande en mycket aktiv biomassa, men den är nu blandad med renat avloppsvatten. Det överförs till sedimenteringstankar (sekundära klarare) för att kunna separeras från det renade avloppsvattnet som kan släppas ut i floden eller till någon form av tertiär rening. Den sedimenterade biomassan, som kallas återvändande aktiverat slam (Return Activated Sludge, RAS), återförs sedan till början av luftningsprocessen där den absorberar nytt avloppsvatten för att starta processen på nytt. Detta gör att processen kan fungera som en kontinuerlig cykel.
Överskott av aktivt slam (SAS)
Då RAS blandas med det färska avloppsvattnet och ger upphov till en gradvis tillväxt i det aktiva slammet är det nödvändigt att slänga en viss mängd varje dag. Detta överskott av aktivt slam (SAS) slösas bort genom att en del av det aktiva slammet kontinuerligt tas ut för bortskaffande.
En typisk flödesschema visas nedan som beskriver alla komponenter i processen för aktivt slam
Aterationsmetoder:
Diffusbelysning: Avloppsvattnet leds in i djupa tankar med diffuser med luftningssystem som är fastsatta i golvet. Luft pumpas genom blocken och den ridå av bubblor som bildas både syresätter vätskan och ger den nödvändiga blandningen. Om kapaciteten är begränsad eller om avloppsvattnet är ovanligt starkt eller svårt att behandla kan syre användas i stället för luft. Typiskt sett genereras luften av någon typ av blåsmaskin eller kompressor.
Oppvärmningsluftare: Vertikalt monterade rör med en diameter på upp till 1 meter som sträcker sig från strax ovanför botten av en djup betongtank till strax under avloppsvattnets yta. Ett typiskt schakt kan vara 10 meter högt. I ytändan är röret format till en kon med spiralformade skovlar på den inre ytan. När röret roteras snurrar skivorna upp och ut ur konerna och drar in ny avloppsvatten från tankens botten. I många anläggningar är varje kon placerad i en separat cell som kan isoleras från de övriga cellerna om det behövs för underhåll. Vissa anläggningar kan ha två koner per cell och vissa stora anläggningar kan ha fyra koner per cell.
Allmänna överväganden omfattar: avloppsvattnets egenskaper, lokala miljöförhållanden (inklusive temperatur), eventuell förekomst av giftiga eller andra hämmande ämnen (kommer processen att ta emot industriellt avloppsvatten eller slam, till exempel), krav på syreöverföring och reaktionskinetik (uppehållstid i systemet, som är relaterad till kvalitet och kvantitet av det mottagna avloppsvattnet, krav på avloppsvatten, krav på slambehandling och andra faktorer som anges ovan).