Disinfezione delle acque reflue: metodi e loro caratteristiche

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Al momento non esiste un unico metodo universale. La scelta di un metodo di disinfezione delle acque reflue adatto dipende dai risultati delle prove preliminari di laboratorio. Vari metodi sono utilizzati negli scarichi privati, industriali e pubblici.

Grado di pulizia richiesto

In alcuni casi, è sufficiente filtrare l'acqua a livello tecnico. Alcuni settori consentono di semplificare i meccanismi di pulizia. Questo di solito si verifica negli stabilimenti in cui il livello di contaminazione biologica non è critico. Le procedure iniziali di filtrazione, indipendentemente dall'oggetto e dallo scopo finale dell'acqua, sono generalmente le stesse. Le differenze iniziano solo nella fase finale, quando viene determinato il grado di purificazione richiesto.

Ad esempio, oggi vengono imposti requisiti molto diversi alla disinfezione delle acque reflue nella trasformazione delle acque reflue domestiche e dei liquidi provenienti da fonti naturali in acqua potabile pulita. Qui sono già osservate numerose regole e norme sanitarie obbligatorie. In generale, la procedura diventa molto più complicata e costosa. Per questo ogni città o pulizia industrialeLa stazione dispone di un proprio laboratorio, dove gli specialisti controllano regolarmente la qualità della filtrazione dell'acqua.

Metodi effettivi

Lo scopo di queste procedure è ridurre il rischio di malattie infettive di massa, nonché eliminare i prerequisiti per un impatto negativo sulla salute delle persone. Tutti i metodi di disinfezione delle acque reflue possono essere suddivisi in quattro grandi gruppi.

1. Pulizia fisica. Include l'esposizione all'acqua da radiazioni elettromagnetiche o elettricità.
2. Pulizia chimica. Il lavoro principale viene svolto attraverso l'introduzione di vari elementi e connessioni.
3. Pulizia fisico-chimica. Implica l'uso di metodi di filtraggio congiunti.
4. Trattamento biologico. Presentato con metodi di biocenosi naturale e artificiale.

Come dimostra la pratica, l'uso successivo di vari metodi di pulizia dimostra la massima efficienza. Se è necessario, viene disinfettata non solo l'acqua stessa, ma anche gli oggetti che sono entrati in contatto diretto con essa, ad esempio attrezzature chirurgiche, materiali e apparecchiature nell'industria alimentare e biochimica. Per esigenze tecniche sono consentiti metodi di pulizia più severi.

Disinfezione fisica con radiazioni

Questo gruppo di opzioni è considerato abbastanza semplice ed economico da utilizzare. I più comunemente usati sono i dispositivi a infrarossi e ionizzanti, nonché gli emettitori di raggi UV. Disinfezione delle acque reflue con l'aiuto dell'ultimo diQuesti tipi di apparecchiature influiscono direttamente sul DNA dei microrganismi che vivono nel liquido. La radiazione ultravioletta è invisibile all'occhio umano, tuttavia, l'impatto diretto di onde con una lunghezza d'onda di circa 255 nm distrugge la struttura di tutti i batteri e virus potenzialmente pericolosi.

Uno dei vantaggi di questo metodo è l'assenza di effetti residui negativi. Il basso costo delle apparecchiature ha portato al fatto che questo metodo di pulizia è diventato uno dei più popolari nel settore. In alcuni casi, la disinfezione UV delle acque reflue è combinata con l'esposizione alla luce solare diretta. L'aerazione forzata negli stagni all'aperto aiuta anche a fermare la riproduzione dei microrganismi e a distruggerli.

La radiazione infrarossa è considerata un metodo indiretto, poiché non ha un effetto battericida. La disinfezione dei liquidi si verifica a causa del riscaldamento di oggetti fisici e vari accumuli di contaminanti. Le radiazioni ionizzanti vengono utilizzate solo in situazioni in cui altre opzioni non portano il risultato desiderato. Il metodo è molto costoso e difficile da usare.

Caratteristiche della disinfezione delle acque reflue con luce ultravioletta

Nell'esempio di questo metodo, puoi considerare il dispositivo di installazione principale e il principio di utilizzo. In qualsiasi versione, esiste un'unità principale: una telecamera a raggi ultravioletti o una camera di disinfezione. All'interno del dispositivo vengono generate onde elettromagnetiche spettrali di una certa frequenza. Il materiale della camera è in acciaio inossidabile, adatto peruso nell'industria alimentare. I reattori stessi si trovano nei cosiddetti armadi dei reattori elettronici. L'automazione è fornita dall'unità del sistema di controllo e l'unità per il lavaggio chimico delle coperture in quarzo è responsabile del buon funzionamento.

L'installazione UV per la disinfezione delle acque reflue è adatta in quasi tutti i casi. Tuttavia, un liquido torbido e fortemente contaminato può essere pulito un po' peggio. Tale acqua viene preliminarmente preparata con altri metodi per il successivo trattamento con radiazioni ultraviolette. La purificazione preliminare del liquido da varie inclusioni meccaniche, elementi colorati, funghi e pareti cellulari consente di aumentare l'efficacia dell'esposizione ai raggi UV. La compatibilità ambientale e la sicurezza di questo metodo di lavorazione rendono il liquido sicuro per il consumo umano, poiché le caratteristiche chimiche e organolettiche rimangono in alterate.

Altri metodi di pulizia fisica

Le opzioni seguenti sono spesso combinate con la disinfezione a raggi ultravioletti delle acque reflue. Tra gli altri metodi di pulizia fisica, ci sono effetti termici, correnti elettriche ad alta e altissima frequenza, nonché ultrasuoni. Quest'ultimo, ad esempio, distrugge le membrane cellulari di virus e batteri a causa dell'elevata frequenza di oscillazioni del segnale applicato. Le unità a ultrasuoni funzionano in modo più efficace in combinazione con agenti battericidi aggiunti all'acqua.

Il seguente metodo è familiare a tutti a livello domestico: l'effetto termico funziona semplicemente facendo bollire l'acqua in un bollitore. La morte completa di tutti i possibili microrganismi avviene solo dopo30-40 minuti della loro presenza in un liquido bollente. Tuttavia, questo metodo è troppo costoso da un punto di vista finanziario. Ci vuole molta energia per riscaldare una grande quantità di acqua. Virus, batteri e le loro spore sono in grado di sopravvivere con successo in acqua bollente per un breve periodo di tempo.

Il funzionamento di installazioni di correnti elettriche ad alta e altissima conduttività è per molti versi simile al metodo precedente. Qui, allo stesso modo, i microrganismi patogeni vengono influenzati dal riscaldamento del liquido. Un impianto di disinfezione delle acque reflue di questo tipo funziona come un forno a microonde convenzionale. Le frequenze ultra elevate delle oscillazioni del campo elettromagnetico influiscono negativamente sulla struttura cellulare di batteri e virus.

Metodi di disinfezione chimica

Ci sono un gran numero di elementi che potrebbero distruggere tutta la materia organica che vive in un liquido con alta efficienza. Questi includono composti di bromo e iodio, ozono e perossido di idrogeno. Tuttavia, prima di tutto, viene in mente la disinfezione chimica delle acque reflue con il cloro. Questa sostanza viene utilizzata molto più spesso di altre. È possibile utilizzare cloro gassoso, ipoclorito di calcio o sodio, biossido di cloro, cloruro di bromo, nirtan, cloramina o candeggina. Il problema principale è che tutte queste sostanze sono dannose per il corpo umano. Per questo motivo è necessaria un'ulteriore disinfezione dell'acqua dopo l'applicazione del cloro.

Puoi anche scegliere una pulizia delicata. Il biossido di cloro meno dannoso per l'uomoaffronta la distruzione di virus e batteri in qualche modo peggio degli analoghi. Se parliamo di altri elementi e composti per la disinfezione delle acque reflue potabili, allora non possiamo che pensare al permanganato di potassio, all'acido peracetico e a disinfettanti chimici simili. Tuttavia, le proprietà battericide molto deboli non consentono loro di competere con il cloro e i suoi derivati. A volte vengono utilizzati determinati metalli, come composti di rame e argento. Sono in grado di rilasciare ioni con proprietà battericide. L'efficacia della disinfezione dei metalli è piuttosto bassa e quindi il metodo viene utilizzato solo come metodo aggiuntivo.

Caratteristiche dell'uso di iodio e bromo

Gli agenti battericidi di cui sopra sono stati utilizzati per molto tempo in varie applicazioni mediche. Tuttavia, lo stesso iodio da solo è scarsamente distribuito nei liquidi, motivo per cui è necessario utilizzare i composti organici di questo elemento nella depurazione e disinfezione delle acque reflue. Dopo la procedura, rimane un odore molto specifico. Per questo motivo si consiglia di utilizzare lo iodio solo per l'acqua tecnica, ma non per quella potabile. In grandi volumi industriali, tali composti sono poco pratici da utilizzare a causa della loro bassa distribuzione. Lo iodio non è resistente alla luce solare e non reagisce con l'ammoniaca come fa il cloro.

Il bromo appare in una luce più favorevole. È atossico, privo di qualsiasi odore caratteristico e assolutamente innocuo per l'uomo. Con tutti i suoi vantaggi, il bromo richiede l'uso di concentrazioni più elevatelo stesso volume di liquido rispetto allo iodio. L'elevata prestazione battericida si ottiene grazie all'ossidazione della sostanza. Gli esperti consigliano di aggiungere bromo o iodio in luoghi in cui viene utilizzata più volte la stessa acqua. L'elevata tossicità dei sottoprodotti formatisi durante il lavoro non consente ancora l'uso di questi elementi poco costosi ovunque.

Disinfezione con ozono

Il metodo è utilizzato attivamente dalle imprese in Europa e Nord America. I composti dell'ozono affrontano facilmente un'ampia gamma di virus, batteri, funghi e altri agenti patogeni dannosi. Se parliamo di sistemi complessi per la disinfezione delle acque reflue, questo metodo può essere chiamato finale o finitura. Durante l'ozonizzazione, il liquido viene già accuratamente filtrato e processato utilizzando altri metodi di purificazione fisica e chimica. Tra gli aspetti negativi dell'uso di questo metodo, si può notare la scarsa solubilità di questa modificazione dell'ossigeno in acqua, il rischio di esplosione dei componenti e un aumento del livello di tossine rilasciate. I sottoprodotti che appaiono come risultato della procedura di pulizia possono danneggiare l'uomo e l'ambiente.

Lo schema del dispositivo è composto da sei blocchi principali contemporaneamente. Il loro elenco completo è riportato di seguito:

1. Generatori di ozono. Si trovano direttamente davanti al serbatoio di trattamento primario. Fornisci questo elemento ad altri blocchi.
2. Scomparti per l'ozonizzazione primaria e secondaria.
3. Blocca peraccumuli del fango risultante.
4. Filtro a sabbia speciale. Solitamente situato tra i compartimenti di ozonizzazione primario e secondario.
5. Unità di elaborazione UV.
6. Filtro di assorbimento.

Metodi fisico-chimici di disinfezione

In generale si può dire che il livello qualitativo dei vari effetti sul liquido aumenta spesso per l'aggiunta di eventuali sostanze ed elementi che abbiano le necessarie proprietà battericide. A volte una corrente elettrica continua viene utilizzata anche in una speciale unità di disinfezione delle acque reflue. Lo scarico è in ottimo contatto con virus e batteri nel liquido. L'aggiunta di alcuni elementi chimici all'acqua sottoposta a una corrente elettrica costante può causare la dissociazione delle molecole in ioni. Gli esperti classificano questo metodo di pulizia come fisico-chimico.

L'efficace distruzione delle cellule dei microrganismi patogeni si ottiene attraverso la partecipazione di virus e batteri stessi al processo di dissociazione cellulare. Spesso vengono eseguite anche idrolisi e ionizzazione dell'acqua. Il lavoro congiunto di metodi fisici e chimici può essere rintracciato anche quando un liquido viene riscaldato. Per il miglior livello di disinfezione delle acque reflue, le alte temperature vengono combinate con l'aggiunta di alcuni ingredienti, come sapone semplice o liscivia. Nei casi più complessi vengono già utilizzati disinfettanti speciali, sviluppati e testati in laboratorio.

Utilizzo di biocenosi per la pulizia

Metodo relativamente nuovo. La disinfezione dei fanghi di depurazione avviene a causa di batteri anaerobici e aerobici, che sono alimentati da vari contaminanti biologici. Enzimi speciali consentono di scomporre i microrganismi patogeni in semplici composti chimici. Successivamente, i batteri assorbono tutta la materia organica trovata. Gli specialisti allevano artificialmente culture di tali "pulitori", creando condizioni adeguate per la loro esistenza e riproduzione. L'habitat dei batteri è il più vicino possibile al naturale. Solitamente questo metodo viene utilizzato uno degli ultimi, quando l'acqua è già stata sufficientemente trattata con radiazioni ultraviolette, clorazione, ozonizzazione o ultrasuoni.

È semplicemente impossibile scegliere il miglior metodo di pulizia che sarebbe considerato universale. Per la maggior parte, tutto dipende dallo scopo specifico dell'acqua disinfettata, nonché dai risultati delle analisi chimiche e batteriologiche di laboratorio. Fondamentalmente, vengono selezionati due o tre metodi più efficaci. Una sfumatura interessante è anche che batteri e virus possono eventualmente adattarsi e diventare immuni a determinate influenze. Ecco perché gli esperti prelevano regolarmente campioni di acque reflue e ne controllano un livello sufficiente di purificazione dai microrganismi patogeni.