Biologické odbourávání odpadu: Procesy a využití

25.11.2025

Podstatou všech biologických technologií dekontaminace je využití schopnosti organismů spotřebovávat organické škodliviny jako zdroje uhlíku pro získání energie. Mezi nejrozšířenější a také nejdéle používané biologické metody patří např. kompostování nebo i čištění splaškových vod.

Cíle biologické úpravy odpadů

Biologické úpravy odpadů mohou sledovat několik zcela rozdílných cílů, jako je toxicita nebo snížení nebezpečnosti odpadů a zmenšení objemu odpadů. Mohou sledovat snížení koncentrace nebezpečné látky, nebo biotransformovat na neškodné produkty. Úprava látky změní jeho vlastnosti tak, že ztratí svoji nebezpečnost. Biologické úpravy mohou být využitelné pro plynné, kapalné i pevné odpady. Liší se pouze použité technologie.

Procesy biologického odbourávání

Biologická úprava odpadů využívá biochemických reakcí, které jsou řízeny biologickými katalyzátory - enzymy. Proto je nezbytné, aby mikroorganismy, které se na těchto pochodech podílejí, obsahovaly patřičné enzymy nebo jejich komplexy. Dostatečná koncentrace cílových škodlivých látek snižuje či biodegradace se úplně zastaví. Je proto nutné upravovat tak, aby maximální a minimální koncentrace byly eliminovány. Pro biologickou úpravu se využívá široké spektrum mikroorganismů zahrnující bakterie, kvasinky, plísně a nižší houby. Výběr je dán výše uvedenými aspekty.

Kompostování

Na území České republiky má kompostování téměř nejstarší tradici v Evropě. První kompostárna s řízenou technologií u nás byla uvedena do provozu v roce 1912. Aerobní kompostování, tedy za přístupu vzduchu, zabezpečuje mikrobiologickou přeměnu organických látek odpadů na stabilní humusové látky. Během procesu se zhodnocuje organický odpad pomocí aerobních mikroorganismů (zejména bakterie a houby) za přístupu kyslíku, který slouží jako živina a zdroj energie. Dochází k hydrolýze bílkovin, sacharidů a tuků. Při odbourávání organických odpadů pomocí mikroorganismů dochází ke zvyšování okolní teploty, tento v přírodě velmi rozšířený proces se označuje jako samoohřev.

V 1. fázi termofilní (přechodné) se nadále rozvíjejí bakterie a především aktinomycety. Ve 2. fázi termofilní (přechodné) se nadále rozvíjejí bakterie a především aktinomycety. Ve 3. usnadňuje udržení průběhu reakcí správným směrem. Účelem je co nejrychleji a nejhospodárněji odbourat organické odpady a převést je na stabilní humusové látky podobné půdnímu humusu, které jsou prospěšné rostlinám.

Čtěte také: O úpravě odpadu MBÚ metodou

Biodegradace

Biodegradace nebezpečných odpadů, tj. materiálů znečištěných ropnými látkami, je technologie stará více než 20 let. Biodegradací se obecně rozumí biologické odbourávání organických látek. Je to speciální případ degradace, při níž dochází k rozkladu polymerů působením biologických činitelů. Tento proces využívá přírodní bakteriální kmeny, které umožňují přirozený rozklad kontaminantu a to až na neškodné produkty - oxid uhličitý a vodu. Schopnost mikroorganismů degradovat uhlovodíky je známa od roku 1895. V současné době je popsáno přes 200 druhů mikroorganismů, které jsou schopny rozkládat uhlovodíky. Neexistuje obecné využití biodegradace. Nejčastěji se však uplatňuje při dekontaminaci půd organickými látkami.

Faktory ovlivňující biodegradaci

Činnost organismů ovlivňují jak fyzikálně-chemické, tak biologické faktory. Hlavními biologickými faktory jsou množství přítomných organismů, jejich genetická výbava, schopnost adaptace a aklimatizace. Vedle mikroorganismů mající biodegradační schopnosti ovlivňují biologické odbourávání takové faktory jako je koncentrace škodlivin, koncentrace kyslíku, obsah vody v půdě, teplota, nepřítomnost inhibujících látek.

Technologie biologického odbourávání nepolárních extrahovatelných látek a alifatických i aromatických uhlovodíků je založena na schopnosti určitých bakteriálních kmenů využívat nežádoucí organické sloučeniny jako zdroj uhlíku a energie pro svůj růst. Dané mikroorganismy jsou schopny utilizovat všechny frakce ropy i dehtu. Rozklad organických látek pomocí mikroorganismů je nejpřirozenější způsob koloběhu uhlíku v přírodě.

Další metody biologické úpravy

Biosolidifikace: Tento proces je někdy označován jako biosolidifikace.
Biosorpce: Pro odstranění rozpuštěné látky (zejména ionty těžkých kovů) se využívá specifického pochodu - biosorpce. Tato úprava využívá vlastností mikroorganismů.
Biologická oxidace a redukce kovů: Odpadů lze přiřadit např. tvorbě nerozpustných sloučenin kovů a jejich vydělení z roztoku), adsorpce do exopolymerů produkovaných mikroorganismy, biologická oxidace a redukce kovů, biologická denitrifikace a pod.

Využití biologických metod v praxi

Nizozemská společnost Paques b.v. vyvinula technologii BIOMET pro eliminaci kovů a síranů z kontaminovaných vod. Tento systém byl instalován i v České republice. Tyto technologie a jsou využívány při více aplikacích. Jsou využívány v procesech redukce síry a kovů.

Čtěte také: Více o Biologické olympiádě

Čtěte také: Význam biologické likvidace odpadu

tags: #biologické #odbourávání #odpadu #procesy