Obecnie pojęcia takie jak ekologia i ochrona środowiska są powszechnie znane.
Jednak nie zawsze ze słowami tymi wiąże się prawidłowe ich znaczenie. Często pomija się fakt, że na długo przed nami istniała już praktyczna ochrona środowiska, że nauka i technika od ponad stu lat zajmuje się tym problemem, i to nie bez sukcesów. Zapomina się również, że dalsza przyszłość ludzi jest uzależniona właśnie od technologicznych rozwiązań. Są to rozwiązania, których celem jest całość przyrody, narzędziem dzisiejszy stan wiedzy, ograniczeniami natomiast możliwości ekonomiczne, a przede wszystkim energetyczne.
Los wszystkich organizmów w tym człowieka jest nierozerwalnie związany z losem wody w przyrodzie, która jest najbardziej ruchliwym elementem środowiska przyrodniczego. Jest ona niezbędna do rozwoju wszelkich form życia i przerwanie jej obiegu oznacza śmierć. Dlatego dużym problemem staje się zanieczyszczenie wód, powstawanie ścieków.
Niebezpiecznymi dla środowiska substancjami są: -patogenne mikroorganizmy i pasożyty, -substancje toksyczne dla człowieka, zwierząt i roślin, -substancje, które zakłócają naturalną równowagę w przestrzeniach życiowych przez zwiększenie ilości substancji organicznych lub nieorganicznych, -substancje zmniejszające potencjał użytkowy przestrzeni życiowej.
Aby zminimalizować wpływ poniższych substancji na środowisko należy zapewnić:-działania ochronne przed chorobami infekcyjnymi pasożytami, które mogłyby być przenoszone przez wodę; -usunięcie ze ścieków metali ciężkich i innych toksycznych chemikaliów; -utlenienie zużywających tlen substancji lub ich przekształcenie w biomasę, która potem zostanie usunięta ze ścieków; -usunięcie substancji eutrofizujących, jak azot i fosfor. Wszystkie te zadania, które wymagają różnych technologii, można wykonać przez racjonalną ekonomicznie i ekologicznie integrację tych technologii.
Każdy człowiek wytwarza odpady bezpośrednio i pośrednio. Produkcja bezpośrednia ma miejsce w gospodarstwie domowym. Odpady zawierają wydzieliny ciała, resztki żywności, jak i inne zanieczyszczenia związane z prowadzeniem gospodarstwa. Produkcja pośrednia obejmuje zanieczyszczenia, które pochodzą z przemysłu i pozostałych instytucji odpowiedzialnych za zaopatrzenie mieszkańców. Można też wymienić zanieczyszczenia, które są wytwarzane w rolnictwie. W systemach o dobrze zorganizowanym lub jeszcze naturalnym rolnictwie odpady takie wprowadzane są z powrotem do naturalnej przemiany materii.
Ścieki zawierają substancje, które mogą być zużytkowane w biologicznym krążeniu materii. Są to związki, które powstają same jako skutek biologicznych reakcji, albo jako syntetyczne produkty odpowiadające charakterystycznym cechom naturalnych substancji. ( tłuszcze, białka, węglowodany i związki pokrewne).
Biologiczne procesy oczyszczania ścieków zgodnie ze swoją naturą są w stanie przekształcić takie substancje i w ten sposób oddzielić je ze ścieków, chociaż nie zawsze są skuteczne. Odprowadzenie ścieków bez ich uprzedniego oczyszczania powoduje powstanie w środowisku niepożądanych zmian. Przejawiają się one w zmianie wyglądu środowiska, wydzielaniu się nieprzyjemnych zapachów, a także w zanikaniu życia biologicznego. Wprowadzane do wód powierzchniowych zanieczyszczenia organiczne i mineralne utrudniają lub wręcz uniemożliwiają wykorzystanie tych wód do celów rekreacji, pojenia bydła itp. W warunkach silnego zanieczyszczenia ścieki mogą być przyczyną znacznych uciążliwości dla otoczenia (zapachy i wyziewy, zanik roślinności).
Ścieki lub zanieczyszczone wody powierzchniowe przedostając się do wód głębinowych, powodują obniżenie ich wartości jako źródeł zaopatrzenia w wodę ludności i przemysłu. Zasięg zanieczyszczenia może być przy tym bardzo duży, a skutki trudne do przewidzenia.
Zapobieganie ujemnym skutkom, które ścieki powodują w wodach naturalnych i w środowisku, polega na ich ujęciu w system kanałów zamkniętych i oczyszczaniu w zakresie zapewniającym utrzymanie właściwej czystości wód naturalnych, określonej jako klasa czystości. Systemy oczyszczania ścieków pełnią w gospodarce dużą rolę. Są filtrem, przez który przechodzą odpady, zanim obciążą środowisko, będąc jednocześnie częścią systemu ekologicznego.
Systemy oczyszczania opiera się na następujących zasadach:
1. Oczyszczanie ścieków zaczyna się nie w oczyszczalni ścieków, lecz w miejscu ich powstawania. Tam należy stosować działania prowadzące do powstania mniejszej ilości ścieków i mniejszego zużycia wody. Dotyczy to przede wszystkim ścieków przemysłowych i z warsztatów rzemieślniczych. Natomiast nawet najbardziej złożone oczyszczanie z użyciem metod fizycznych, chemicznych i biologicznych jest trudne dla mieszaniny ścieków.
2. Podatne na fermentację substancje organiczne należy, jeżeli występują w dużych stężeniach, traktować jako materiał wyjściowy do metanogenezy, lub tworzenia białek komórkowych.Ścieki występujące w mniejszych stężeniach można rozłożyć przez asymilację bakteryjną, następnie przeprowadzić fermentację metanową i wykorzystać jako pokarm lub nawóz organiczny. W żadnym wypadku nie należy przewidywać tlenowej mineralizacji z końcowym odprowadzeniem do odbiorników powierzchniowych w celu oczyszczania. Tam gdzie mineralizacja jest niezbędna, należy następnie wykorzystać ściek jako nawóz do stawów rybnych lub nawóz na powierzchniach użytków rolnych.
3. Należy również rozważyć wartość nawadniającą ścieków; czy będzie to wzbogacanie wody gruntowej, nawodnienie wodnych powierzchni użytkowych, czy tworzenie sztucznych jezior, które służą do hodowli ryb lub celów rekreacyjnych.
Przez pojęcie oczyszczania ścieków należy rozumieć przywracanie pierwotnych właściwości zużytej wody, unieszkodliwiania osadów ściekowych, a także znajdujących się na wspólnym z nimi terenie obiektów niezbędnych do dostarczania energii elektrycznej, wody, powietrza itp.
Najbardziej ogólne sposoby oczyszczania ścieków można podzielić na:a) sposoby mechaniczne,
- polegają na wykorzystywaniu procesów cedzenia, rozdrabniania, sedymentacji i flotacji. Do tego celu służą następujące urządzenia: kraty, sita, rozdrabniarki, piaskowniki, osadniki i odtłuszczacze lub inne urządzenia do flotacji.b) sposoby fizykochemiczne,
- wykorzystują przede wszystkim: koagulację sorpcję, niekiedy elektrolizę, zobojętnianie, utlenianie (np. przez chlorowanie), redukcję. Do tego celu służą: urządzenia do przygotowywania i przechowywania roztworów reagentów, dawkowniki, mieszalniki, komory reakcji, komory flokulacji, urządzenia do chlorowania i inne.c) sposoby biologiczne.
- polegają na wykorzystywaniu procesów biochemicznych związanych z działalnością życiową specjalnych mikroorganizmów. Procesy te prowadzi się bądź w warunkach zbliżonych do naturalnych, bądź w warunkach sztucznych.
W oczyszczalni ścieki na początku są przepuszczone przez kraty, na których zatrzymywane są zanieczyszczenia o większych wymiarach, a następnie przez piaskowniki, gdzie osadzają się cięższe cząstki zawiesin mineralnych, takie jak piasek, popiół itp. Zasadniczy proces oczyszczania odbywa się w osadnikach, w których są zatrzymywane tzw. zawiesiny opadające, stanowiące przeciętnie 60-70% ogólnej masy zawiesin. Osad z osadnika jest przepompowywany do wydzielonej komory fermentacji, gdzie odbywa się beztlenowy proces fermentacji metanowej osadu; osad przefermentowany jest odwadniany na poletkach piaskowych lub filtrach próżniowych, a następnie zużytkowany w rolnictwie jako nawóz. Zanieczyszczenia zatrzymane na kratach są rozdrabniane na rozdrabniarce i następnie poddawane fermentacji razem z osadem z osadnika. Osady z piaskownika są odwadniane na poletkach ociekowych i zużywane do wypełnienia nierówności terenu na nieużytkach. Dla mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków z zastosowaniem złóż biologicznych ścieki po mechanicznym oczyszczeniu na kratach, w piaskowniku i osadniku wstępnym zespolonym z komorą fermentacyjną (osadniku Imhoffa) są przepuszczane przez złoża biologiczne, gdzie następuje proces tlenowego, biologicznego ich oczyszczania od zanieczyszczeń organicznych koloidalnych i rozpuszczonych. Następnie ścieki przepływają przez osadnik wtórny, w którym są zatrzymywane cząstki błony biologicznej wypłukanej ze złoża; po przejściu przez osadnik wtórny ścieki mogą być odprowadzane do odbiornika bezpośrednio lub po uprzednim chlorowaniu. W celu zapewnienia właściwego działania złoża część oczyszczonych ścieków jest recylkulowana z osadnika wtórnego przez złoża biologiczne (w danym wypadku jeszcze przez osadnik wstępny). Osad z osadnika wtórnego jest usuwany przez jednoczesne pobieranie go ze ściekami recyrkulacyjnymi i skierowane wraz z nimi do osadnika wstępnego, gdzie ulega ponownemu osadzaniu. Osad przefermentowany i usuwany z osadnika Imhoffa podlega suszeniu.
chomik_stasio