Biofilm in Gravitational Sewer System and Its Influence on Wastewater Biodegradation

The biofilm layer developed on the wall of sewer pipes is a common formation in the natural environment. The biofilm can be defined as a natural accumulation of microorganisms on the solid body surface, like the pecton covering the surface of solid in the river water or the devices of the biological sewage treatment plant. The proportions of particular species in biofilm composition are different in various WWTPs or rivers due to the environmental condition influence. In the sanitation a fresh sewage is characterized by high concentration of pollutants in a form of organic compounds with particles of various properties and dimensions. It forms the environment rich in nourishment substrates available both for the biofilm and the suspended biomass. The biofilm in sewers is spatially strongly heterogeneous. It consists of caverns, channels and pores filled with liquids or gases depending on actual environmental conditions. It can be said that it is a potently diversified system, important in the biodegration of sewage in gravitational sewerage. Basing on the field and the literature examinations the authors will present the most important sewer biofilm parameters and their influence on the sewage biodegradation, as well as a basic model of this process.

Warstwa błony biologicznej narastająca na ściankach przewodów kanalizacyjnych jest formacją pospolicie występującą w środowisku naturalnym. Szeroką definicję błony biologicznej stanowi stwierdzenie, że jest to naturalna akumulacja mikroorganizmów na powierzchni ciała stałego. Przykładem może być chociażby pekton pokrywający przedmioty zanurzone w wodzie rzecznej, czy też biofilm porastający zanurzone w oeciekach części urządzeń biologicznej oczyszczalni ścieków. Jednakże proporcje udziału poszczególnych gatunków w składzie biofilmu kanalizacyjnego są inne niż w oczyszczalniach czy rzekach, ze względu na różne warunki środowiskowe. W systemach kanalizacyjnych świeże ścieki charakteryzują się dużą koncentracją zanieczyszczeń w postaci związków organicznych o różnorodnych właoeciwościach oraz rozmiarach cząstek. Tworzy to środowisko życia mikroorganizmów bogate w składniki odżywcze, dostępne zarówno dla błony biologicznej, jak i biomasy zawieszonej. Błona biologiczna ma silnie heterogeniczną strukturę jakościowo-przestrzenną z licznymi zagłębieniami i porami wypełnionymi cieczą bądź gazem, w zależności od aktualnych warunków środowiskowych. Można więc stwierdzić, że jest mocno zróżnicowanym systemem, odgrywającym znaczącą rolę w procesach biodegradacji ścieków w kanalizacji grawitacyjnej. Korzystając z badań terenowych oraz literaturowych, autorzy prezentują najważniejsze właściwooeci biofilmu kanalizacyjnego, jego wpływ na biodegradację ścieków oraz podstawowe modele opisujące ten proces.