Opkomende managementoplossingen

Onderwater rioolbuis. Foto © Grafner/iStock

De ontwikkeling van innovatieve technologieën en verbeteringen aan conventionele systemen biedt betere methoden voor de behandeling van afvalwater. Sommige van deze nieuwe beheerstrategieën zijn gericht op het vergroten van de efficiëntie van de behandeling, het verbeteren van de kwaliteit van het afvoerwater of het genereren van winst uit een waardevolle hulpbron die uit afvalwater wordt teruggewonnen.

Verhoging van de efficiëntie van septische systemen

Het wijdverbreide gebruik van septische systemen heeft geresulteerd in de ontwikkeling van een verscheidenheid aan aanpassingen die tegemoetkomen aan unieke behandelingsbehoeften. Deze extra zuiveringsstappen zorgen ervoor dat het afvalwater dat in het milieu terechtkomt schoner is. Omdat deze systemen meestal gekoppeld zijn aan putten als drinkwaterbron, verbetert dit ook de kwaliteit van het drinkwater. Behandelingsbehoeften kunnen bestaan ​​uit het vergroten van de capaciteit en efficiëntie van de systemen of het verminderen van de nutriëntenbelasting. Deze systeemverbeteringen komen steeds vaker voor en zijn zelfs vereist op sommige plaatsen die bijzonder kwetsbaar zijn voor de gevolgen van afvalwater.

Een septisch kamersysteem is een alternatief voor het traditionele septische ontwerp van grind/steen, dat gemakkelijker te construeren is, maar niet zo effectief. Bij een kamersysteem bestaat het drainveld uit een reeks gesloten kamers omgeven door grond. Afvalwater stroomt door de septic tank en vervolgens naar de kamers, waar microben in de bodem helpen ziekteverwekkers te verwijderen.

Kamer septisch systeem US EPA

Kamer septisch systeem. Bron: US EPA

Een septisch cluster of gemeenschappelijk septisch systeem verhoogt de efficiëntie van de afvalwaterzuivering door het afvalwater van een groep huizen te combineren. Elk huis heeft zijn eigen septic tank voor de eerste behandeling. Het effluent komt samen en stroomt door een gedeeld drainveld. Deze systemen werken het beste in landelijke, groeiende gemeenschappen met huizen bij elkaar in de buurt.

Cluster septisch systeem

Cluster septisch systeem. Bron: US EPA

Nieuwe septische systeemtechnologieën, waaronder zandfilters, vergroten de capaciteit voor het verwijderen van voedingsstoffen uit het afvalwater voorafgaand aan de lozing. Zandfilters zijn, zoals weergegeven in het onderstaande diagram, duurder dan conventionele systemen, maar kunnen de nutriëntenniveaus in nabijgelegen waterlichamen helpen verminderen.

Zandfilter septisch systeem

Zandfilter septisch systeem. Bron: US EPA

Op plaatsen met aquatische ecosystemen die bijzonder gevoelig zijn voor nutriëntenverontreiniging, bieden aërobe zuiveringsinstallaties een kleinschalige versie van de behandelingen die bij centrale zuiveringsinstallaties worden toegepast. Het toevoegen van zuurstof verhoogt de bacteriële activiteit om het voedingsniveau te verlagen. Sommige systemen hebben extra behandeltanks met een desinfectiestap om ziekteverwekkers te verwijderen.

Aërobe behandelingseenheid

Aërobe behandelingseenheid. Bron: US EPA

Zie de casestudy van Long Island, New York beschrijft inspanningen om oude septische systemen te vervangen door stikstofreducerende systemen met ondiepe uitspoelingsvelden die kunnen voorkomen dat ongeveer 95% van de stikstof uit afvalwaterafvoer het stroomgebied binnendringt en waardoor grondwaterlagen kunnen worden aangevuld.

Systemen voor het herstellen van hulpbronnen

Terugwinning van hulpbronnen verwijst naar het opvangen en hergebruiken van water en vaste stoffen uit menselijk afval. Voordelen van strategieën voor het terugwinnen van hulpbronnen zijn onder meer het verwijderen van voedingsstoffen en verontreinigingen die gevaarlijk zijn voor de gezondheid van mens en oceaan, en het terugwinnen van waardevolle hulpbronnen uit afval. Ze kunnen ook worden geïmplementeerd als een sanitair systeem waar er nog geen bestond, of als een verouderd behandelingssysteem worden verbeterd/vervangen. Enkele strategieën voor het herstel van hulpbronnen zijn onder meer:

  • Terugwinning van zoet water voor irrigatie en ander niet-drinkbaar gebruik, waardoor ook de hoeveelheid water die nodig is voor toekomstige sanitaire voorzieningen en behandeling kan worden verminderd.
  • biosolids toegevoegd aan de bodem als meststof wanneer deze volgens de juiste normen wordt behandeld (bijvoorbeeld Loop Biosolids Seattle, VS, dat microben en warmte gebruikt voor de spijsvertering om een ​​product te creëren voor gebruik in tuinen en bossen).
  • microfiltratie, omgekeerde osmose, en UV om drinkbaar drinkwater te creëren (bijvoorbeeld gebruikt door Het grondwateraanvullingssysteem van Orange County Water District voor drinkwater in Los Angeles, VS).
  • Biogasopwekking door anaerobe spijsvertering en het opvangen van methaan – vaak gebruikt door grootschalige afvalwaterzuiveringsinstallaties om hulpbronnen terug te winnen, bioafval te behandelen en de uitstoot van broeikasgassen te verminderen.

Het terugwinnen van hulpbronnen wint terrein als oplossing voor zowel kleine, gedecentraliseerde systemen als grote, gecentraliseerde zuiveringsinstallaties.

Hieronder worden drie projecten of operaties in meer detail gepresenteerd, met voorbeelden van kleine, op containers gebaseerde oplossingen en grootschalige innovatie op gemeentelijke schaal.

In Haïti heeft de niet-gouvernementele organisatie BODEM (duurzaam organisch geïntegreerd levensonderhoud) past technologie voor het terugwinnen van hulpbronnen toe om op containers gebaseerde sanitaire voorzieningen en landbouwmeststoffen te leveren. Dit systeem biedt veilig containertoiletten aan mensen zonder toegang en biedt een oplossing voor vervuiling en erosie. SOIL verzamelt de containers wekelijks om urine af te voeren, vast afval uit waterwegen te isoleren en ziekten te voorkomen. SOIL transporteert het afval vervolgens naar een composteerinstallatie waar het wordt behandeld volgens de normen die zijn vastgelegd door de Wereldgezondheidsorganisatie. De afgewerkte meststof wordt aan boeren verkocht om hun gewasopbrengsten te vergroten en erosie te verminderen.

Illustratie van het op SOIL-containers gebaseerde sanitatie- en hulpbronnenherstelproces

Illustratie van het op SOIL-containers gebaseerde sanitatie- en resourceherstelproces. Bron: SOIL

De infrastructuur wordt vaak beperkt door de topografie van de regio. Drijvende gebieden, uiterwaarden, ondoordringbare bodems en kustgebieden kunnen het moeilijk maken om veel systemen te implementeren. De HandyPod is een goedkoop systeem dat bestaat uit drie verbonden containers die geleidelijk afvalwater zuiveren en lozen in een water- of landomgeving. Zie de casestudy van Tonle Sap Lake, Cambodja en Lake Indawgyi, Myanmar waarin de ontwikkeling en implementatie ervan wordt beschreven Handypods van Wetlands Work.

Het HandyPod-systeem. Bron: Wetlandswerk

Het HandyPod-systeem. Bron: Wetlandswerk

Idealiter creëert het terugwinnen van hulpbronnen waarde uit afval via een volledig gesloten kringloopsysteem, zoals geïllustreerd door Sedron Technologies’ Janicki Omni-processor. De Omni Processor neemt menselijk afval en afval op en zet dit om in elektriciteit en schoon drinkwater. Het werkt als een stoomkrachtcentrale, een verbrandingsoven en een waterfiltratiesysteem in één. Hoewel het systeem nog steeds een prototype is in Dakar, Senegal, demonstreert het potentieel om de kosten te compenseren die verband houden met activiteiten (aangezien het zijn eigen energie produceert) en natuurlijke hulpbronnen (aangezien rioolwater en afval gratis zijn). In het eerste jaar in Dakar verwerkte de Omni Processor naar schatting 700 ton fecaal slib. De Omni Processor erkent de hoge initiële kosten om dit systeem te bouwen en is een potentiële vervanging voor grootschalige afvalwaterzuiveringsinstallaties die in de toekomst steden over de hele wereld zullen bedienen.

Janicki Omni-processor. Bron: Janicki Bioenergy

Janicki Omni-processor. Bron: Janicki Bioenergy

Recente innovaties

  • Geotextiele zandfilters werk door water eerst door een geotextiel en plastic materiaal te bewegen en vervolgens door zand voor extra filtratie. Dit systeem biedt een alternatief voor septische systemen op locatie.
  • Bioreactor-tuinen gebruik natuurlijke processen (denitrerende bioreactoren) in bodem en vegetatie om water afkomstig uit septische systemen te zuiveren. De tuinen verminderen de belangrijkste componenten van afvalwater: ammoniak, nitraat, fosfor en bacteriën via drie lagen planten. De bovenste laag breekt verontreinigende stoffen en natuurlijke organismen af, de middelste laag zet ammoniak om in nitraat en een derde laag bevat houtsnippers en biochar om nitraat om te zetten in onschadelijk stikstofgas. Bioreactortuinen zijn effectief gebruikt in Hawaï en Palau, zie Ridge naar riffen voor meer informatie over deze projecten.
  • Glazen filters gebruik gebroken glas, inclusief gerecycled glas van bier- en wijnflessen, als moleculaire zeef om afvalwater te behandelen. Het glasfiltratiesysteem kan in meerdere toepassingen worden gebruikt, waaronder het filteren van drinkwater en het behandelen van industrieel water. Deze technologie wint terrein in Europa, onder meer in de Dryden Aqua-fabriek in Schotland.
  • Vermicultuur is afhankelijk van het gebruik van wormen om verontreinigingen uit afvalwater te verwijderen. Het resulterende water kan worden hergebruikt voor de landbouw en er ontstaat ook een waardevolle bodem. Het systeem bestaat uit een laag met houtkrullen, regenwormen en microben, een tweede laag steenslag en een derde laag die als afvoerbassin dient. Voor meer informatie over dit systeem lees deze case study over de vermicultuur op Hawaï.

Op de natuur gebaseerde oplossingen

Op de natuur gebaseerde oplossingen zijn acties om natuurlijke en gewijzigde ecosystemen te beschermen, duurzaam te beheren en te herstellen die maatschappelijke uitdagingen aanpakken. In een afvalwatercontext verwijzen Nature-based Solutions naar het geplande en doelbewuste gebruik van ecosystemen en ecosysteemdiensten om de waterkwaliteit of -kwantiteit te verbeteren en de veerkracht tegen klimaatverandering te vergroten. ref Voor afvalwatervervuiling gebruiken Nature-based Solutions strategieën zoals planten en microben om verontreinigende stoffen in vervuild water af te breken, te absorberen, op te vangen en/of van zuurstof te voorzien terwijl het door het milieu beweegt. Deze natuurlijke processen vangen en filteren op effectieve wijze verontreinigd oppervlakte- en grondwater, inclusief vervuilde afvoer van regenval, voordat het in de oceaan wordt geloosd.

Op de natuur gebaseerde oplossingen omvatten ook aangelegde wetlands, bio-swales, actieve koolafzettingen, nederzettingsvijvers, oeverbufferzones en meer. Deze strategieën kunnen de verwijdering van pathogenen verbeteren door uitgebreide interactie met zuurstof en microben te bieden door de stroomsnelheden te vertragen en de op de natuur gebaseerde oplossingen te koppelen aan aanvullende behandelingsstappen vanuit een gecentraliseerd of gedecentraliseerd systeem. Ze hebben ook het extra voordeel dat ze een habitat bieden ter ondersteuning van de biodiversiteit, de ondersteuning van recreatie (inclusief visserij en toerisme) en esthetische voordelen ten opzichte van andere behandelingstechnologieën.

 

Bekijk deze drie voorbeelden om op natuur gebaseerde oplossingen nader te bekijken:

  1. In Guánica-baai, Puerto Ricowerd groene infrastructuur, waaronder een regentuin met vetivergras, gebruikt om aanvullende behandeling te bieden voor het lozen van septic tanks, waardoor de verwijdering van verontreinigende stoffen werd verbeterd en de hoeveelheid afvalwater die de baai binnenkwam aanzienlijk werd verminderd.
  2. In Amerikaans SamoaBiochar (houtskool geproduceerd uit organisch materiaal) en vetivergras werden gebruikt voor erosiebestrijding en om voedingsstoffen te verwijderen.
  3. In het Dominicaanse Republiekwerd een aangelegd moerasland (een ondiep waterlichaam of met grind of met kunstmatige media gevulde bekkens begroeid met planten die zijn aangepast aan de waterstroming) gebruikt om tegemoet te komen aan de aanzienlijke behoefte aan opvang en behandeling van afvalwater.

Vaststellen en implementeren van afvalwaterregelgeving

Wetten, voorschriften en codes kunnen zeer effectieve oplossingen zijn om de vervuiling van afvalwater tegen te gaan, maar het kan een uitdaging zijn om ze te creëren, te wijzigen of te beïnvloeden. Voorbeelden van regelgevingsgerelateerde afvalwaterstrategieën zijn onder meer: ref

  • omgeving normen voor de lozing van afvalwater, Dit is een van de meest gebruikelijke benaderingen voor het reguleren en verminderen van afvalwatervervuiling, maar kan complex zijn en het genereren van de benodigde gegevens is een enorme onderneming.
  • Het bepalen behandelniveaudoelstellingen, waarbij voor elke zuiveringsfase (primair, secundair, tertiair) een doelstelling voor de vermindering van de verontreiniging wordt vastgesteld.
  • Een instellen doelstelling voor vermindering van de hoeveelheid verontreinigende stoffen, waarbij een beleid wordt gecreëerd dat een specifiek doel oproept om verontreinigende stoffen in de loop van de tijd te verminderen (bijvoorbeeld het verminderen van ten minste 50% van overtollige voedingsstoffen en andere chemicaliën).

Regelgeving en beleid voor het beheer van afvalwater zullen variëren op basis van lokale, regionale en nationale inspanningen, evenals de sociale, ecologische en politieke context. Ontdek pagina's 22-28 van Een praktijkgids voor vervuiling van oceaanafvalwater om meer te leren over bestaande kaders op regionaal en landelijk niveau, zoals de Sustainable Development Goals (SDG's), evenals verschillende acties waarmee u rekening moet houden bij het creëren, wijzigen of beïnvloeden van afvalwaterwetten, -regelgeving of -codes. Voorbeelden hiervan zijn: het overwegen van wet- en regelgeving op het gebied van vervuiling op het land en de waterkwaliteit, het schrijven van nationale wetgeving om de waterkwaliteit te verbeteren en het ontwikkelen van steminitiatieven om de infrastructuur voor afvalwater en afvalbeheer te financieren. Zie ook de Samenwerkingssectie van deze toolkit voor meer informatie over de coördinatie tussen sectoren en een geïntegreerde aanpak van afvalwaterverontreiniging.

pornopor youjizz xmxx leraar xxx Sekse
Translate »