Os efluentes domésticos e industriais, mais cedo ou mais tarde, caem em rios e lagos, que causam a morte de organismos vivos, bem como bactérias que utilizam resíduos orgânicos. Esse problema é relevante em escala global. O infame local de lixo do Pacífico contém mais de 350 milhões de toneladas de lixo - plástico, resina, vidro, que chegaram lá junto com as correntes das margens povoadas. Está em constante crescimento e representa uma ameaça para a vida de todos os habitantes marinhos.
Urgência do problema
As águas residuais podem ser divididas em domésticas e industriais. Agregado familiar - este é o resultado de atividades humanas, produtos de sua existência. Estes incluem principalmente esgoto. Quando entra na água, drenos sujos reduzem a quantidade de oxigênio, contribuem para a multiplicação de infecções, parasitas. Comer essa água é extremamente perigoso.
O nível de tratamento de águas residuais depende da qualidade do equipamento que filtra e desinfeta massivamente o líquido, devolvendo-o aos corpos d'água ou de volta ao sistema de abastecimento de água da cidade.
Os resíduos industriais também são perigosos. Esses incluem:
- águas residuais de empresas saturadas de toxinas;
- efluentes após trabalhos agrícolas contendo fosfatos, nitratos e outros minerais;
- águas residuais com resíduos inorgânicos - areia, partículas do solo, sais de metais pesados.
O líquido industrial é dividido condicionalmente:
- de acordo com o grau de efeitos tóxicos;
- concentrações de substâncias perigosas;
- acidez;
- composição.
As substâncias são divididas em conservadoras e não conservadoras. Os primeiros não reagem com outros componentes, não formam novas ligações químicas. Eles são difíceis de remover - são sais de metais pesados, elementos radioativos, fenóis e pesticidas. Essas substâncias praticamente não se decompõem. Componentes não conservadores da água suja podem ser processados ao longo do tempo pelo método biológico - bactérias anaeróbicas - esses são resíduos orgânicos.
Existem muitas maneiras de tratar águas residuais. Dependendo do que precisa ser removido da água, certas tecnologias são usadas. Por exemplo, para limpar o sistema de esgoto doméstico, basta construir um reservatório de duas câmaras e lançar microorganismos anaeróbicos. Neste caso, a água é limpa em 70% e entra no solo, onde o processo de sedimentação de partículas e orgânicos em suspensão continua.
Etapas da limpeza
Para que os drenos possam ser drenados com segurança em reservatórios naturais, eles são submetidos a quatro tipos de tratamento na seguinte sequência:
- Mecânico Nesta fase, ocorre a separação de resíduos insolúveis e partículas sólidas. São utilizadas várias grades, telas, filtros, filtros de areia e filtros de graxa. A largura dos furos na grade é de no máximo 1,5 cm O tratamento mecânico de águas residuais também possui várias etapas. Após a grade, os efluentes caem na armadilha de areia, onde pequenas partículas sólidas, principalmente areia, são depositadas. O próximo estágio é a armadilha de graxa. A gordura é mais leve que a água, portanto é coletada na superfície, de onde entra em um tanque especial e é removida.
- O tipo biológico de tratamento envolve o uso de vários microorganismos, minhocas. Eles são capazes de utilizar matéria orgânica solúvel e transformá-la em uma substância segura. Bactérias aeróbias e anaeróbicas são usadas. Alguns trabalham na presença de oxigênio, enquanto outros não precisam. Durante a fermentação anaeróbica, o metano é liberado - um gás combustível que, após o recebimento no biorreator, é purificado e usado para necessidades domésticas ou industriais.
- Fase físico-química.Aqui ocorre a remoção de partículas em suspensão, principalmente colando-as em partículas maiores - coagulação. Existem muitos métodos - flotação, centrifugação, evaporação, sorventes, aeração (oxidação) e outros. Os métodos físico-químicos do tratamento de águas residuais permitem remover todas as substâncias solúveis finamente dispersas do líquido. O resultado é água industrial, pronta para envio à água. Beber esse líquido não é recomendado.
- Desinfecção é o estágio final. Os métodos mais comuns são irradiação ultravioleta, ozonização e cloração.
Na Rússia, o principal método de desinfecção é uma exposição de 30 minutos ao cloro. Na Europa, esse método já foi proibido. Após a purificação, é teoricamente possível beber água, mas é melhor usar tratamento adicional: filtração em casa ou fervura.
Águas residuais
Em alguns casos, as águas residuais não são tratadas, mas descartadas. Para isso, é utilizado o método de incêndio - barato e universal, no qual os efluentes sujos caem em uma tocha acesa. A água evapora e as partículas sólidas queimam. Isso forma água e dióxido de carbono. A desvantagem desse método é que ele consome recursos adicionais de combustível.
Descarte o efluente quimicamente, atingindo um precipitado, depois use outros produtos químicos e divida o sedimento em componentes simples. Este método é usado para purificar a água na produção de polímeros sintéticos.
Normas para purificação de água
De acordo com a lei, antes que o líquido usado entre nos corpos d'água, ele deve ser identificado quanto à presença de substâncias nocivas. Para isso, o nível aceitável estimado de contaminação é medido, são estabelecidos requisitos de como o líquido deve ser limpo.
Considerado:
- carga ambiental;
- parâmetros de poluição permitidos;
- quantidade de águas residuais;
- frequência de lançamentos em massas de água.
A capacidade da estação de tratamento deve corresponder ao volume de águas residuais produzidas.
Principais métodos
O sistema de tratamento de esgoto deve trabalhar de maneira abrangente para remover completamente todas as substâncias nocivas e tóxicas. O uso de qualquer método não fornece um resultado de cem por cento.
Bio-tratamento anaeróbico
É realizado usando bactérias que recebem energia sem o uso de oxigênio. Essa é a opção mais econômica, que permite elevar o nível de tratamento de águas residuais em até 90%.
O sistema mais eficaz em sistemas de esgoto doméstico, onde a massa fecal é descarregada. Microrganismos anaeróbicos são adicionados a partir de concentrados que podem ser comprados na loja. Ao mesmo tempo, é possível equipar a recepção do gás metano, liberado durante o processamento de orgânicos. Um biorreator é uma vantagem adicional do método. Para obter um gás limpo capaz de queimar, ele deve ser limpo de umidade e dióxido de carbono.
Tais instalações complexas são usadas em residências onde animais e pássaros são criados. Com grandes volumes de matérias-primas, o biorreator se paga dentro de um ano, uma vez que os proprietários usam gás e vendem fertilizantes orgânicos.
O armazenamento, onde caem os efluentes primários, é chamado de digestor. No fundo, o lodo ativado é um grânulo - uma comunidade de bactérias. Como os microrganismos se reproduzem lentamente, é importante manter as condições ideais para sua sobrevivência. A temperatura deve estar dentro de 30 graus. No processo, torna-se necessário bombear parte dos microrganismos. Isso é feito manualmente ou usando uma máquina de fossa. A substância é segura - pode ser usada para alimentar gado ou como fertilizante no local, pois contém uma grande quantidade de minerais.
A desvantagem da limpeza anaeróbica é a baixa velocidade dos processos e a necessidade de medidas adicionais para remover componentes orgânicos.O equipamento é caro, as bactérias requerem monitoramento constante da temperatura do ambiente.
Método de tratamento de águas residuais aeróbicas
Para continuar a limpeza, as águas residuais do digestor são enviadas para o tanque de aeração, no qual as bactérias aeróbicas continuam a funcionar. O processo é mais rápido aqui. Os microorganismos se multiplicam mais ativamente devido à presença de oxigênio.
É desejável que métodos anaeróbicos e aeróbicos sejam usados juntos, uma vez que os aeróbios completam o processo de tratamento biológico.
O equipamento é um contêiner aberto - geralmente uma estrutura retangular de concreto armado, que obtém líquido previamente purificado a partir de orgânicos sólidos. Para aumentar a população bacteriana, é necessário aumentar a concentração de oxigênio, o que requer a instalação de equipamentos adicionais.
Existem certos requisitos para a composição quantitativa de bactérias. Por exemplo, os organismos mais simples comem bactérias, eliminando células antigas e superpovoando certas populações.
Menos instalação - alto preço. Também é necessário encontrar um local adequado para instalar os dois tanques.
Métodos químicos e físico-químicos
Os métodos químicos geralmente são combinados com métodos mecânicos, pois individualmente eles não dão o grau de purificação desejado. Os medicamentos são usados para neutralizar substâncias nocivas ou oxidá-las em compostos seguros, que são capturados por filtros ou dispositivos mecânicos.
Se os efluentes são saturados com componentes ácidos, eles adicionam substâncias alcalinas - cal, hidróxidos, refrigerantes. Se houver líquidos alcalinos, eles usam ácidos sulfúricos ou clorídricos. O resultado é precipitação na forma de sais. Um medidor de pH é usado para controlar a acidez.
A ozonização é um método de purificação química, cuja essência está na oxidação de orgânicos. O processo é rápido - em um curto período de tempo você pode limpar grandes quantidades de água.
O ponto negativo do método é que, antes da ozonização, é necessário realizar a purificação de grandes impurezas sólidas, o que geralmente é feito em digestores e tanques de aeração. Os custos de energia para essa tecnologia e reagentes projetados para certos íons, como ferro ou manganês, também são altos.
Os métodos físico-químicos são utilizados quando não apenas as partículas solúveis, mas também as suspensas, estão presentes em um líquido pré-purificado. Os principais são:
- Flotação - pneumática, pressão, mecânica, elétrica. Como resultado da interação de bolhas de ar e partículas suspensas, surgem complexos de flutuação, que flutuam para a superfície na forma de espuma e são removidos na próxima etapa.
- O método de troca iônica é baseado na substituição de algumas partículas por outras. A limpeza é realizada com trocadores de íons - substâncias como resinas sintéticas.
Após vários ciclos de aplicação, a resina deve ser regenerada para remover a camada contaminada. São utilizados vários esquemas de limpeza, que dependem do tipo de contaminação e da concentração de substâncias nocivas.
Métodos mecânicos
As armadilhas de areia para o tratamento de águas residuais separam os líquidos das partículas insolúveis sólidas - escória, vidro e areia.
Para uma separação de alta qualidade, é necessário ajustar corretamente a taxa de fluxo de fluido através do coletor de areia, para que as partículas tenham tempo de se depositar no fundo.
Colocação de instalações de tratamento
Para estações de tratamento, mesmo áreas com baixo nível de água subterrânea são adequadas para que o líquido possa ser submetido a tratamento final no solo. Em casas particulares, essa é uma trama escondida dos olhares indiscretos. É desejável que os odores, às vezes aparecendo durante a decomposição dos orgânicos, não cheguem aos vizinhos.
Normalmente, o equipamento é selecionado com base nas características do local e no tipo de solo. Por exemplo, em efluentes técnicos argilosos são pouco absorvidos, pode ocorrer estagnação. Portanto, são montadas as comunicações de drenagem que removem o líquido do local através dos tubos.
De acordo com os requisitos sanitários, o tanque de esgoto deve estar a pelo menos 50 metros do poço de bebida. Existem campos de filtração ao redor do poço de filtração, em cujo raio os poços projetados para água potável não são assentados.
É necessário observar uma distância da beira da estrada - pelo menos 3 metros. Se houver um cabo elétrico colocado, o esgoto é removido por 1 metro. Do gasoduto - por 1,5 metros.
