(Biologische — van -.water) beoogt riool- en afvalwater in zoodanigen toestand te brengen, dat het niet meer tot rotting kan overgaan, en dus zonder hinder of gevaar te veroorzaken in de openbare wateren kan worden geloosd.
Te dien einde wordt het te verwerken water geleid naar een bak, „tank” of „septic-tank” genaamd, van zoodanige afmetingen, dat het instroomende vocht 12—24 uur, afhankelijk van zijn aard en samenstelling, er in verwijlen kan, alvorens er uit te stroomen.
In die tijdsruimte slaat een deel der onopgeloste stoffen neer en wordt tegelijk met de in het water opgeloste en voor rotting vatbare bestanddeelen door inwerking van anaërobe bacteriën, die zich in de tank langzamerhand in groote massa's ontwikkelen, in eenvoudiger samengestelde stoffen omgezet. Deze laatste zijn veelal oplosbaar of gasvormig, waardoor een sterke vermindering van onoplosbare stoffen plaats vindt.
Op den bodem der tank verzamelt zich langzamerhand een dunne laag vaste stof, die niet meer voor rotting geschikt is, een bezinksel dat qualitatief en quantitatief afhankelijk is van de oorspronkelijke vloeistof. Aan de oppervlakte der tank vormt zich- een koek, die een bepaalde dikte aanneemt, en daarna vrijwel constant blijft. Tusschen deze boven- en benedenlaag bevindt zich dan het z.g. tankvocht, een troebele, kwalijk riekende vloeistof, wier verdere behandeling aanstonds zal worden besproken.
De tank is afkomstig van Cameron en door hem aanvankelijk overdekt geconstrueerd. Latere onderzoekingen hebben intusschen geleerd, dat het voor de werking van de tank onverschillig is of zij open of gesloten wordt gebouwd, zoodat de keuze hiervan door zuiver practische en technische motieven wordt geleid. De hoeveelheid gas, die zich per kub. M. vloeistof ontwikkelt, is in de meeste gevallen te gering om het opvangen daarvan rendabel te maken. In sommige plaatsen heeft men getracht het toe te passen voor motorische kracht, doch slechts met matig succes. De samenstelling van het gas is afhankelijk van de organische stoffen, waaruit het ontstaat, en als zoodanig in het algemeen niet op te geven; het gas uit rioolwater bevat meestal veel moerasgas.
Zoodra het vocht uit de tank komt wordt het naar filters gevoerd. Deze worden principieel onderscheiden in twee soorten: de bij afwisseling en de voortdurend werkende. De eerste soort bestaat uit bakken van cement of metselwerk, gewoonlijk 1.20 M. diep en met een oppervlakte die naar de hoeveelheid te verwerken tankvocht moet worden gekozen. Op den bodem liggen draineerbuizen, die voorkomen, dat het uit het filter wegscroomende water zich aan één kant zou ophoopen, wat voor de goede werking van het filter nadeelig is. Op deze draineerbuizen is het filtermateriaal gestapeld, dat bestaat uit stukken kiezel, cokes, slakken en dergelijke van bepaalde afmetingen (6—25 m.m.).
De keuze van het filtermateriaal richt zich gewoonlijk naar de plaats, waar de inrichting wordt aangelegd, en wordt dus beheerscht door omstandigheden in de praktijk. Toch hebben onderzoekingen van Dibdin in Engeland, Schweder en Dunbar in Duitschland, Jenny Weyerman in Nederland uitgemaakt, dat uit het oogpunt van zuivering slakken de voorkeur verdienen en zal dus daar waar geen overwegende redenen voor iets anders bestaan, dit middel moeten worden gekozen. Op het filtermateriaal liggen wederom draineerbuizen, welke dienen om het vullen van het filter zoo regelmatig mogelijk te maken.
Deze filters of contactbedden worden, wanneer zij zijn gevuld, gewoonlijk twee uur lang rustig aan zich zelf overgelaten. Na dezen tijd laat men het filter leegloopen en moet het korter of langer tijd rust hebben, afhankelijk van het werk, dat het heeft moeten verrichten. Gedurende het vullen van het eene filter staat een ander vol, loopt een derde leeg en is een vierde in rustperiode, zoodat men in den regel aan een septic-tankinstallatie minstens vier van deze filters vindt. Absoluut noodzakelijk is dit echter natuurlijk niet. Het vullen der filters kan hetzij met de hand, hetzij met een automatisch verdeeltoestel geschieden, in welk laatste geval de biologische zuivering geen geregelde bediening eischt, hetgeen zeker een voordeel is.
Door de filtratie worden de organische stoffen, die in het tankvocht aanwezig zijn, voor een groot deel geoxydeerd, welk proces geschiedt door de medewerking der z.g. aerobe bacteriën. In welke periode deze oxydatie plaats vindt is nog niet met zekerheid te zeggen. De Engelschen zijn van meening, dat de oxydatie der in de tank gevormde, voor zuurstofopname zeer vatbare stoffen tijdens het volstaan der filters plaats vindt, een opvatting die ook hier te lande gehuldigd wordt. De Duitschers daarentegen houden het er voor, dat tijdens het volstaan van het filter de organische stoffen uit het water door het filtermateriaal geabsorbeerd worden, en deze eerst in de periode van rust (de aëratieperiode) worden geoxydeerd. Beide opvattingen nemen de medewerking van bacteriën voor de zuurstofopname aan.
De continue filters ontvangen het te zuiveren tankvocht in onafgebroken stroom. Zij bestaan gewoonlijk uit een ronden of achthoekigen, in open steensverband gemetselden muur, hebben evenals de andere filters onder een draineerinrichting, en zijn gevuld met slakken, doch van grover soort dan bij de contactbedden worden gebruikt. Het water, dat uit de tank loopt, wordt door middel van z.g. „sprinklers” regelmatig over het filter verdeeld. Deze sprinklers bestaan uit twee of meer getrokken ijzeren buizen, stervormig spruitend uit een vertikale aanvoerbuis, die tevens als as van draaiing dienst doet, en zijn voorzien van zoodanige gaatjes, dat in het midden en aan den omtrek van het filter evenveel water wordt uitgelaten. De verdeehng van het tankvocht is op deze wijze zeer voldoende, doch het bezwaar der sprinklers is dat de uitvloeigaatjes geregeld verstoppen en dagelijks moeten worden schoongemaakt. Dit bezwaar wordt opgeheven bij het z.g. Stoddartfilter.
Welke soort van filtratie de voorkeur verdient, is in het algemeen niet te zeggen. Zoo is bij de discontinue filtratie de verdeeling van het water over de filters eenvoudiger dan bij de continue, en derhalve is de eerste zekerder in bedrijf dan de tweede. Ook zijn de contactbedden beter beschut tegen de inwerking van koude, weer en wind, dan de continue filters, die altijd open en bloot en boven den grond uit worden gebouwd, en daarom is de last van stank bij de eersten ook minder groot. Continue filters kunnen daarentegen in denzelfden tijd meer water reinigen en tot hooger graad van zuiverheid dan contactfilters, en daar zij ook hooger kunnen gebouwd worden, vereischen zij minder plaats. Hierdoor zullen meestal de aanlegkosten van een installatie met continue filters geringer zijn, doch kunnen daar tegenover de bedrijfskosten hooger worden.
Minder essentieel bij het biologisch reinigingsproces, doch volledigheidshalve de vermelding waard, is nog de z.g. voortank. Hierin wordt, al of niet onder toevoeging van chemicaliën, het water aan een voorbehandeling onderworpen, die tot hoofddoel heeft de vaste stoffen zooveel mogelijk af te scheiden, alvorens het water in de eigenlijke tank komt. Bij deze voorbehandeling treedt biologische werking geheel op den achtergrond, wordt zij zelfs vaak opzettelijk tegengegaan.
Alleen bij dergelijke of soortgelijke voorbehandeling van het riool- en afvalvocht, of ook wanneer het water een zeer langen weg heeft af te leggen en dus als het ware reeds een tankwerking heeft ondergaan, kan met meer of minder succes de eigenlijke tank bij de biologische zuivering worden weggelaten, zonder dat de filters spoedig onbruikbaar worden. Gevallen van uiterst verdund vocht met zeer weinig onopgeloste stof maken het aanleggen van een tank ook soms overbodig, ofschoon dan toch altijd de filtratie minder goede resultaten zal opleveren, daar toch de tank niet alleen de vaste stoffen uit het water achterhoudt, maar door het plaats grijpen der anaërobe processen ook de opgeloste stof vatbaarder voor oxydatie wordt.
De graad van zuiverheid, die men van het biologisch gereinigde water verlangt, alvorens het in openbare wateren te loozen, spreekt bij het ontwerpen der installatie natuurlijk ook mede.
Een eisch die vrijwel algemeen aan het te loozen water gesteld moet worden, is echter, dat het niet meer tot rotting kan overgaan.
Een eenvoudig norma is, het water gedurende 5 à 6 dagen bij 25° C. in een gesloten fleschje met of zonder 10 pCt. lucht te laten staan en te zien of na dien tijd ook zwavel-waterstof-ontwikkeling kan worden aangetoond.
De biologische reinigings-methode wordt hoofdzakelijk in Engeland, waar zij ontstaan is, toegepast.
In ons land vond men voor eenige jaren goede toepassingen in Groningen, Hengelo, Tilburg en Leiden. Ook in Frankrijk, Duitschland, Denemarken en Italië zijn reeds meerdere steden waar het stelsel is aangenomen, en het lijdt geen twijfel of dit aantal zal zich meer en meer uitbreiden, daar de eenvoud van het systeem ook hier het kenmerk van het ware is gebleken te zijn.
