Biologiczna oczyszczalnia ścieków

Najtrudniej poradzić sobie ze ściekami przemysłowymi, które niosą ładunki chemikaliów, często toksycznych. Każdy rodzaj takich ścieków trzeba unieszkodliwiać według specjalnej recepty, stosując metody chemiczne. Większość ścieków bytowych, tj. z gospodarstw domowych, to ścieki organiczne. Zawierają szczątki materii organicznej, pierwiastki odżywcze, zwłaszcza fosfor, którego dużo jest w proszkach do prania, oprócz tego ścieki bytowe niosą również bakterie chorobotwórcze oraz jaja pasożytów. Biologiczna oczyszczalnia ścieków pozwala zregenerować wodę, a pozostałe składniki ścieków oddzielić w sposób jak najbardziej pożyteczny. Biologiczne oczyszczanie odbywa się w trzech etapach. Najpierw ścieki sa oczyszczane mechanicznie: kraty oddzielają niesione ze ściekami duże obiekty. Następnie w dużych basenach, osadnikach (tzw. piaskownikach), na dno opadają mniejsze stałe cząstki. Teraz przychodzi czas na właściwe oczyszczanie biologiczne (oczyszczanie II stopnia). Ścieki przechodzą do komory, gdzie przy silnym napowietrzaniu bujnie rozwija się odpowiednio dobrany zespół mikroorganizmów - tzw. osad czynny. Ten zespół organizmów to nic innego jak ekosystemowi destruenci. Rozkładają materię organiczną, wydalając dwutlenek węgla i mineralne związki pierwiastków odżywczych. Woda wypływająca z komory osadu czynnego jest pozbawiona zawiesiny organicznej, ale zawiera dużą ilość fosforu i azotu. Gdyby taka wodę wypuścić do rzeki, doszłoby do nadmiernego użyźnienia wody i zakwitu glonów. Aby tego uniknąć, ścieki poddaje się oczyszczaniu III stopnia. Można tu zastosować metodę chemiczną, ale lepiej wykorzystać te ścieki do nawożenia uprawy szybko rosnących gatunków roślin, np. trzciny, wierzby czy topoli. Wyprodukowaną biomasę można wykorzystać jako opał. Odprowadzana woda jest już zupełnie czysta. Mikroorganizmy z komory osadu czynnego wcale nie "wiedzą", że zajmują się oczyszczaniem ścieków. Tak jak wszyscy inni destruenci w naturalnych ekosystemach, po prostu zużywają dostarczoną substancję organiczną, korzystają z zawartej w niej energii i rozmnażając się. Osadu czynnego przybywa. W osadzie tym znajdują się również bakterie chrobotwórcze i jaja pasożytów, które były w ściekach. Ten osad przenosi się do zamkniętej komory, gdzie poddaje się go fermentacji w warunkach beztlenowych. Tu pole do popisu mają bakterie beztlenowe (fermentacja to nic innego, jak rozkład materii organicznej bez użycia tlenu). W komorze fermentacyjnej mogą działać bakterie denitryfikacyjne, które usuna część azotu. Inne bakterie beztlenowe produkują metan (biogaz), który można odzyskać. Pozostały w komorze fermentacyjnej osad przypomina próchnicę i może być wykorzystywany do użyźniania gleby.
W oczyszczalni ścieków współpracuje kilka grup organizmów. Są destruenci (tlenowi i beztlenowi), są też producenci. Oczyszczalnia ścieków jest stucznie zestawionym ekosystemem, dość specyficznym, bo materia nie krąży w nim, tylko przepływa.