Aktivovaný kal je flokulentná zmes tvorená množstvom mikroorganizmov. Odpadová voda a kal sú dôkladne premiešané a v kontakte. Mikroorganizmy spotrebujú organickú hmotu vo vode a potom oddelia kal od vody. Kal sa potom vracia do systému na ďalšie spracovanie.
Proces sa delí na: prevzdušňovaciu reakciu, separáciu-kalovej vody, návrat kalu a vypúšťanie prebytočného kalu.
1. Prevzdušňovacia nádrž: Odpadová voda vstupuje do prevzdušňovacej nádrže, kde sa privádza vzduch na prevzdušňovanie.
Miešanie zabezpečuje dôkladné premiešanie odpadovej vody a aktivovaného kalu; mikroorganizmom sa dodáva kyslík; aeróbne baktérie konzumujú CHSK a organické látky; nitrifikačné baktérie premieňajú amoniakálny dusík na dusičnanový dusík.
Vizuálne sú vločky žltkasto{0}}hnedé, vločkovité a majú dobré usadzovacie vlastnosti.
2. Sekundárna usadzovacia nádrž - Oddeľovanie kalu{2}}vody: Zmiešaný lúh tečie gravitačne do sekundárnej usadzovacej nádrže a prevzdušňovanie a miešanie sa zastaví. Vločky aktivovaného kalu sa usadzujú smerom dole gravitáciou. Číra vrchná vrstva je upravená odpadová voda, ktorá sa môže vypúšťať alebo ďalej upravovať.
3. Vrátenie kalu: Väčšina usadeného kalu sa prečerpá späť do predného konca prevzdušňovacej nádrže pomocou spätného čerpadla. Funkcia: Nepretržité dopĺňanie prevzdušňovacej nádrže mikroorganizmami zaisťuje stabilnú koncentráciu baktérií, čo umožňuje nepretržitú prevádzku systému. Bez spätného toku sú mikroorganizmy neustále odplavované prúdom vody, čo spôsobuje rýchle zrútenie systému.
4. Vypúšťanie nadmerného kalu: Mikroorganizmy spotrebúvajú odpadovú vodu a množia sa, čo vedie k narastajúcemu množstvu kalu. Prebytočný kal sa musí pravidelne vypúšťať; tento prebytočný kal sa nazýva nadbytočný kal a posiela sa do zariadenia na odvodňovanie kalu na spracovanie.
Príliš malé vypúšťanie: Koncentrácia kalu je príliš vysoká, čo ľahko spôsobuje zhlukovanie kalu a plávajúci kal.
Príliš veľa vypúšťania: Koncentrácia kalu je príliš nízka, čo má za následok nedostatočné množstvo mikroorganizmov a nedostatočné čistenie.
Kompletný proces: Prevzdušňovanie → Sekundárna sedimentácia → Spätný tok kalu → Nadbytočné vypúšťanie → Odstraňovanie dusíka a fosforu
1. Anoxický stupeň (bez kyslíka): Denitrifikačné baktérie premieňajú dusičnanový dusík na plynný dusík, ktorý uniká, čím sa dosahuje úplné odstránenie dusíka.
2. Anaeróbne štádium (bez kyslíka): Žiadny kyslík, žiadny dusičnanový dusík: Polyfosfát-akumulujúce baktérie uvoľňujú fosfor.
3. Aeróbne prevzdušňovanie: Polyfosfát-akumulujúce baktérie agresívne absorbujú fosfor; nakoniec sa fosfor odvádza zo systému vypustením prebytočného kalu.
Bežné anomálie a ich pochopenie:
Hromadenie kalu: Nadmerný rast vláknitých baktérií vedie k zlému usadzovaniu kalu a plávaniu kalu v sekundárnej usadzovacej nádrži.
Otrava kalom: Toxické látky v prítoku spôsobujú hromadnú mikrobiálnu smrť, čo vedie k zlyhaniu liečby.
Príliš veľa rozpusteného kyslíka: Samotný kal je oxidovaný, čo vedie k zníženiu objemu kalu; Nadmerne málo rozpusteného kyslíka (DO) bráni mikroorganizmom konzumovať dostatočné množstvo živín, čo má za následok nedostatočnú hladinu CHSK a amoniakálneho dusíka.