Zanieczyszczenia wody i sposoby ich usuwania

Jedna trzecia ludzkiej populacji cierpi z powodu braku świeżej wody lub nieodpowiedniej jej jakości.

Do roku 2025 trzeba będzie zaspokoić potrzeby dodatkowych 5 miliardów ludzi w dostępie do wody pitnej.

Pomiędzy rokiem 1900 a 1995 zapotrzebowanie na wodę wzrosło 6-krotnie, przekraczając następujący w tym samym czasie przyrost populacji dwukrotnie.

Do roku 2025 roczna średnia ilość dostępnej świeżej wody na głowę mieszkańca Ziemi zmniejszy się z 7,3 tysiąca metrów sześciennych w 1995 roku do 4,8 tysiąca metrów sześciennych.

Konsumpcja wody rośnie nie tylko ze względu na przyrost populacji ludzkiej, ale także rozwój rolnictwa (rolnictwo zużywa 87% całej konsumowanej wody), przemysłu oraz rosnące zużycie wody w urządzeniach sanitarnych.

Zanieczyszczenie wody jest odpowiedzialne za śmierć co roku 25 milionów ludzi, a ponad połowa wszystkich chorób przenoszona jest przez wodę.

Oszczędzajmy wodę poprzez:
· Instalowanie wodomierzy - ułatwiają kontrolowanie zużycia wody,
· Sprawdzanie i regulację armatury,
· Branie prysznica zamiast kąpieli w wannie,
- Zakręcanie kranu, gdy chwilowo nie korzystamy z wody np. w trakcie mycia zębów, golenia, zmywania,
· Wykorzystywanie urządzeń gospodarstwa domowego (pralka, zmywarka do naczyń) o małym zużyciu wody,
· Stosowanie długotrwałego zamaczania zamiast prania wstępnego,
· Pranie i zmywanie w całkowicie zapełnionych urządzeniach, zgodnie z instrukcją obsługi,
· Unikanie środków czystości zawierających fosforany i chlor,
· Instalowanie wodo oszczędnych toalet - sposoby,
· Mycie samochodu z użyciem wiadra lub w myjni z zamkniętym obiegiem wody.

Ok. 97% wody na Ziemi to morza i oceany, które pokrywają 3/4 powierzchni Błękitnej Planety. Pozostałe 3% to woda słodka, z której większość uwięziona jest w czapach lodowcowych. Dla potrzeb człowieka pozostaje dostępne zaledwie 0.03% zasobów wodnych Ziemi, czyli rzeki, jeziora i wody gruntowe.

Odnawialność zasobów wodnych zależy od ilości i intensywności opadów atmosferycznych - w Polsce blisko połowa sumy opadów pochodzi z deszczy o dużej intensywności lub wręcz ulewnych, co stwarza warunki dla szybkiego powierzchniowego odpływu tych wód, a procent wód głęboko przenikających do podłoża, czyli magazynowanych na dłużej w naszym kraju, jest jednym z najniższych w Europie - średnio 18%.

W przedsiębiorstwach przemysłowych woda jest wykorzystywana jako podstawa, surowiec i nośnik energii w wielu procesach produkcyjnych. Głównym konsumentem wody jest przemysł (chemiczny, hutniczy, papierniczy) zużywający 10km3 wody. Dalsze miejsca zajmują: gospodarka komunalna (3 km3) i rolnictwo.

W Polsce odprowadza się 1/3 ścieków zupełnie nie oczyszczonych, dalsze 35% oczyszcza się tylko mechanicznie, a zaledwie 32% - biologicznie lub chemicznie.

W Polsce praktycznie wszystkie rzeki i jeziora są zanieczyszczone, a połowa z nich nie odpowiada żadnym normom czystości. Także ok. 20% wód podziemnych jest już zanieczyszczonych, a w studniach gospodarskich i niektórych ujęciach wiejskich (w niektórych rejonach 80%) nie odpowiada normom sanitarnym.

W ostatnich dwudziestu latach kilkakrotnie wzrosło zanieczyszczenie wód azotanami, azotynami, fosforanami, siarczanami, metalami. Spustoszenie w wodach powierzchniowych czynią środki ochrony roślin, węglowodory, zanieczyszczenia bakteriologiczne.

Do produkcji tylko jednej tony papieru potrzeba 400 tyś. - 500 tyś. litrów wody. Także bielenie masy papierniczej za pomocą chemikaliów zawierających chlor jest źródłem powstawania dużej ilości ścieków, w których znajduje się wiele trudno rozkładających się i bardzo trujących substancji.

Gazy spalinowe samochodów przyczyniają się do powstawania kwaśnych deszczy, które, poza bezpośrednią dewastacją środowiska, skażają zasoby wodne naszej planety.
Przeciętnie w jednym gospodarstwie domowym zużywa się każdego dnia 340 litrów wody, czyli na jedną osobę przypada ok. 140 litrów dziennie, z czego zaledwie 2,5 litra jest wypijana.

Tak zużywamy naszą wodę pitną (przeciętna dzienna w Europie):
· Do picia i gotowania- 3-6 litrów
· Pielęgnacja ciała -10-20 litrów
· Kąpiele i natryski - 20-40 litrów
· Mycie naczyń - 4-6 litrów
· Pranie bielizny -20- 40 litrów
· Spłukiwanie muszli klozetowej - 20-40 litrów

Uzdatnianie wody i ścieków

Wstępne uzdatnianie wód powierzchniowych:
Metody wstępnego uzdatniania wody zabezpieczają stabilność parametrów tego surowca na wejściu do podstawowych urządzeń uzdatniających niezależnie od chwilowych lub sezonowych wahań jakości wody ujmowanej z rzek i jezior, np.:
· W przypadku planktonowych zakwitów wody wywołanych dopływem substancji biogennych
· Pogorszenie jakości ujmowanej wody w związku z nagłym przyborem wody w cieku lub z wtargnięciem
· Szkodliwych zanieczyszczeń w wyniku katastrofy lub awarii

Oczyszczanie wód obiegowych i zrzutowych z mycia, hydrorozładunku i hydrotransportu w przetwórstwie ziemniaczanym:

Zanieczyszczenie wód obiegowych i zrzutowych transportowo-myjących (WTM) powiązane jest ściśle z parametrami jakościowymi surowca (ziemniaków) tj. zawartością zanieczyszczeń glebowych, zdrowotnością kłębów (porażenie mokrą i suchą zgnilizną), a także rodzajem i stanem techiczno-ekploatacyjnym urządzeń pracujących dla potrzeb hydrotransportu.

Określono warunki mechanicznego, chemicznego i biologicznego oczyszczania ścieków zrzutowych oraz odnowy wody zawracanej do obiegu.

Oczyszczanie ścieków technologicznych z przemysłu skrobi oraz przerobu ziemniaków na susze spożywcze:
Ścieki technologiczne zarówno z przetwórstwa skrobiowego, jak i przerobu ziemniaków na susze spożywcze charakteryzują się wysoką zawartością substancji organicznych, a 70% ładunku zanieczyszczeń w obu rodzajach ścieków niesione jest w formie rozpuszczonej. Dodatkowo ścieki z produkcji suszy spożywczych charakteryzują się podwyższoną temperaturą w zakresie 37 - 40 st. C. Opracowano warunki tlenowego i beztlenowego biologicznego rozkładu zanieczyszczeń oraz podczyszczania ścieków przed podaniem na pola RWŚ.

Przygotowanie ścieków o wysokim stężeniu substancji organicznych do transportu komunalną siecią kanalizacyjną:
Uciążliwość ścieków przemysłu ziemniaczanego dla miejskiego systemu kanalizacyjnego wynika z zawartości zanieczyszczeń organicznych. Cukry i białka stanowią dogodną pożywką dla rozwoju drobnoustrojów wywołujących fermentację, której produkty mogą być powodem korozji urządzeń kanalizacyjnych i budowli sanitarnych i hydrotechnicznych.

Uwalniów sze ściekojemiarkowodór, oprócz korozji kanałów może być przyczyną śmiertelnych zatruć pracowników obsługi, a nawet, poprzez przykanaliki penetrować do pomieszczeń innych użytkowników wspólnej sieci kanalizacyjnej. Sklei kowana skrobia może obrastać przewody kanalizacyjne. Ścieki zmieszane z wodami transportowo-myjącymi mogą również być przyczyną zatorów piaskowych w przewodach kanalizacyjnych. Określono warunki podczyszczania i odświeżania ścieków przemysłowych przed ich wprowadzeniem do wspólnej sieci kanalizacyjnej.

Metody niskonakładowej modernizacji układów technologicznych oczyszczania ścieków za pomocą osadu czynnego:
W zakresie modernizacji urządzeń tlenowego oczyszczania ścieków opracowano: metodę osadu czynnego w zastosowaniu do ścieków o wysokim stężeniu substancji organicznych w postaci technologii kaskadowego reaktora;
· Sposób adaptacji istniejących zbiorników na komory osadu czynnego zblokowane z osadnikami wtórnymi i komorami denitryfikacji bez mieszadeł
· Sposób usuwania produktów syntezy biomasy planktonowej ze stawów ściekowych glonowych i rybnych
· Sposób usuwania nadmiernego osadu czynnego z reaktora SBR