Bestaande behandelingssystemen

Rioolbuis. Foto © Joe Miller

Het beheer van sanitair afval is een punt van zorg sinds de vroegste gevestigde beschavingen. Historisch werd afvalwater geloosd in de dichtstbijzijnde waterwegen, waarbij gebruik werd gemaakt van verdunning en oxidatie als behandeling. Dit idee van "zelfreiniging" was niet onjuist; veel verontreinigingen kunnen worden verwijderd door natuurlijke processen met voldoende blootstelling, tijd en verdunning. De bevolkingsgroei en een toename van verontreinigende stoffen in afvalwater hebben deze benadering echter inadequaat gemaakt. De ontdekking van door water overgedragen ziekten resulteerde in de ontwikkeling van sanitaire voorzieningen met als doel afvalwater te scheiden van drinkwater om de menselijke gezondheid te beschermen. ref Sindsdien zijn er veel behandelingssystemen ontwikkeld om te voorkomen dat onbewerkt menselijk afval de oceanen binnendringt. Hieronder vindt u een inleiding tot gangbare afvalwaterzuiveringssystemen die tegenwoordig worden gebruikt.

afvalwaterzuiveringsinstallatie

Afvalwaterzuiveringsinstallatie in Californië, VS. Foto © Michael Layefsky, Flickr

Centrale afvalwaterzuiveringsinstallaties (AWZI's) en rioleringen

Achtergrond

Dichtbevolkte gebieden en geïndustrialiseerde steden zijn voornamelijk afhankelijk van gecentraliseerde afvalwaterzuiveringsinstallaties (AWZI's) om rioolwater te ontvangen en te behandelen. Ingewikkelde netwerken van ondergrondse rioolbuizen brengen afvalwater van huizen en gebouwen naar de AWZI met behulp van zwaartekracht en pompen. Deze grote faciliteiten zijn duur om te bouwen, te gebruiken en te onderhouden. Technologieën en behandelingscapaciteiten van deze systemen worden zelden geüpgraded na initiële investeringen en hebben vaak niet de capaciteit om naar behoren te blijven functioneren. Dit geldt ook voor rioolbuizen, die vaak onderhevig zijn aan lekkages en overlopen. Het aanleggen van rioolbuisinfrastructuur is duur, vooral buiten dichtbevolkte stedelijke gebieden. Er is ook een toenemend risico op storingen als gevolg van meer regenval, stijgende grondwaterstanden en de zeespiegel. Naast de initiële bouwkosten zijn onderhoud en upgrades van deze uitgebreide infrastructuur kostbaar en vallen doorgaans onder de verantwoordelijkheid van een gemeente of lokale overheid.

Antenne voor afvalwaterzuiveringsinstallatie

Afvalwaterzuiveringsinstallatie van bovenaf. Foto © Alex de Haas, Flickr

Grote steden genereren niet alleen grote hoeveelheden rioolwater, maar regenwater ook (gecombineerd worden ze als afvalwater beschouwd). In gebieden zonder de absorptie en het behoud dat bodems, graslanden, bossen en andere natuurlijke kenmerken bieden, kan neerslag nergens heen, dus het stroomt over ondoordringbare oppervlakken, waarbij puin en verontreinigingen worden verzameld, wat resulteert in vervuild stedelijk afstromend water. Als reactie daarop hebben veel steden gecombineerde rioleringen aangelegd om regenwater op te vangen en naar dezelfde gecentraliseerde afvalwaterzuiveringsinstallaties te transporteren als rioolwater. Hoewel dit efficiënt lijkt, vergroot het de kwetsbaarheid van alle componenten van het systeem. Stormen en zelfs lichte regen overschrijden vaak de capaciteit van leidingen, opslagtanks en behandelingssystemen, wat leidt tot grote lozingen van onbehandeld afvalwater, inclusief ongezuiverd rioolwater, in waterwegen. In de Verenigde Staten worden 40 miljoen mensen bediend door gecombineerde rioleringen, die jaarlijks meer dan 3 biljoen liter onbehandeld rioolwater en regenwater lozen in gecombineerde riooloverstort (CSO) -evenementen. ref

Bekijk de Wastewater 101 Webinar voor meer informatie over afvalwaterbeheer:

Behandeling

Zodra rioolwater op een AWZI terechtkomt, ondergaat het verschillende fasen van behandeling voordat het wordt geloosd.

  • Primairof fysische behandeling begint met zeven: rioolwater wordt door zeven gevoerd om grote vaste stoffen te verwijderen. Afvalwater wordt vervolgens naar bezinktanks gebracht waar de zwaartekracht helpt om extra zwevende deeltjes te bezinken.
  • Secundairof biologische behandeling is bedoeld om organisch materiaal uit het rioolwater te verwijderen voordat het wordt gedesinfecteerd. Zuurstof en micro-organismen worden gebruikt om biochemische reacties die verontreinigingen afbreken te katalyseren en te bevorderen. Dit proces modelleert natuurlijke systemen en wordt efficiënter gemaakt door beluchting of blootstelling aan extra zuurstof. Zuurstof is nodig voor ontleding en beluchting helpt opgeloste gassen te verwijderen. Deze reacties zorgen er uiteindelijk voor dat de resterende deeltjes bezinken. Gangbare technieken voor biologische zuivering zijn onder meer druppelfilters en actief slib, die het oppervlak en de dichtheid van micro-organismen vergroten.
  • Tertiairof chemische behandeling wordt gebruikt om verdere bezinking en verwijdering van voedingsstoffen te bevorderen. Toegevoegde polymeren trekken verontreinigende stoffen aan om klonten te creëren, terwijl koolstof- of houtskoolfilters fysische adsorptie katalyseren om voedingsstoffen te verminderen.
  • Ten slotte wordt het afvalwater gedesinfecteerd om eventuele resterende ziekteverwekkers te neutraliseren. Hoewel chloor een van de meest voorkomende ontsmettingsmiddelen is, UV of ozon kan de voorkeur hebben om resterende chemische concentraties te minimaliseren. ref

De stroom effluent door een RWZI van inlaatleidingen naar afvoer. Bron: opent in een nieuw vensterMallik en Arefin 2018

In sommige landen zijn primaire en secundaire zuivering vereist en het aantal faciliteiten met tertiaire zuivering neemt toe. ref Maar zelfs als behandelingen nodig zijn, zijn mislukkingen gebruikelijk en mag niet worden aangenomen dat de geldende wetten een adequate behandeling aangeven. Daarnaast worden beperkingen op nutriëntenconcentraties in effluent geïmplementeerd op gemeentelijk en faciliteitsniveau om de nutriëntenbelasting en de resulterende eutrofiëring​ Behandelingscriteria zijn nuttig, maar niet voldoende om mariene ecosystemen tegen vervuiling te beschermen.

Gecentraliseerd systeemoverzicht

  • Gecentraliseerde systemen verhogen de efficiëntie van de behandeling, consolideren de onderhoudskosten en minimaliseren nonpoint bronverontreiniging
  • Tekortkomingen van gecentraliseerde systemen zijn onder meer aanzienlijke initiële investeringen, kostbaar en technisch onderhoud, capaciteitsbeperkingen, gevoeligheid voor lekken, kwetsbaarheid voor weersomstandigheden en onvoldoende verwijdering van voedingsstoffen

Gedecentraliseerde behandelingssystemen

Achtergrond

Onsite afvalwaterzuiveringssystemen (ook bekend als niet-riolering) zijn lokale, kleinschalige systemen voor het beheer van menselijk afval waarbij gecentraliseerde systemen niet geschikt zijn of niet zijn aangelegd. Hydrologie, geologie en geografie (evenals financiën, politiek en regelgeving) kunnen bepalen of een riool en gecentraliseerd systeem mogelijk zijn of dat onsite afvalwaterzuiveringssystemen (OWTS) geschikter zijn. Gebieden met verspreide woningen, ondiepe bodems, ondoordringbare gesteenten of kwetsbare grondwaterpeilen worden vaak bediend door OWTS. Deze systemen kunnen duur zijn voor individuele huiseigenaren, maar op sommige plaatsen kunnen de installatie- en onderhoudskosten worden verlaagd door subsidies of lokale stimulansen.

Behandeling

De stroom van afvalwater door een conventioneel ter plaatse septisch systeem. Bron: EPA Office of Water 2002

Onsite afvalwaterbehandelingssystemen (OWTS) verzamelen, behandelen en lozen afvalwatereffluent op de locatie waar het wordt gegenereerd. Er bestaan ​​veel soorten behandelingssystemen op locatie, maar de volgende drie soorten worden wereldwijd veel gebruikt:

  • Beerputten, die slechts één insluitings- en behandelingsstap hebben. Hier verzamelen gegraven of gebouwde putten afvalwater voor natuurlijke bezinking en behandeling. De putten kunnen al dan niet bekleed zijn met een barrière die zorgt voor een minimale scheiding van bodem en grondwater. Beerputten blijken ineffectief te zijn, bieden onvoldoende behandeling en worden op veel plaatsen afgebouwd, vervangen en zelfs niet toegestaan.
  • Septische systemen bevatten meestal een opslagtank voor afvalwater en een verspreidingsmethode om afvalwater extra te behandelen wanneer het wordt geloosd. Naast het opvangen van ruw afval, bevorderen tanks bezinking en anaërobe behandeling. Een extra aërobe tankkamer wordt steeds gebruikelijker om biologische behandeling en verwijdering van voedingsstoffen te verbeteren, en sommige septische systemen hebben zelfs recirculatiepompen om het afvalwater tussen de aërobe en anaërobe omgevingen te verplaatsen. Verspreiding is van cruciaal belang voor het vertragen van de stroom afvalwater naar het milieu.
  • Laat velden leeglopen zijn een verspreidingstechniek die mogelijkheden biedt voor aanvullende behandeling van afvalwater door micro-organismen in de bodem, grind of andere materialen voordat ze in de grond of het oppervlaktewater worden geloosd.

De onderstaande video van The Nature Conservancy Long Island geeft een meer gedetailleerde uitleg van septische en beerput-systemen.

Een andere optie voor afvalwaterzuiveringssystemen (OWTS) op locatie zijn systemen op basis van containers, die op dezelfde manier afvalwater op de locatie verzamelen en opslaan, en vervolgens het afval naar een andere plaats moeten laten vervoeren voor behandeling. Deze systemen worden voornamelijk aangetroffen in gebieden met een beperkte infrastructuur en omvatten pitlatrines, die moeten worden geleegd zodra ze vol zijn, en emmertoiletten, die dagelijks worden geleegd. De behandeling van afval dat wordt ingezameld met opties op basis van containers varieert van de conventionele verwerkingsprocessen die hierboven zijn beschreven tot nieuwe methoden voor het terugwinnen van hulpbronnen, tot helemaal geen behandeling. Succesvolle op containers gebaseerde opties worden in meer detail beschreven in Opkomende oplossingen.

Septische systemen en beerputten zijn niet ontworpen om voedingsstoffen aan te pakken en zijn onvoldoende om ze uit het afvalwater te verwijderen en kunnen gevaarlijk zijn voor het mariene milieu in kustgebieden. Hoewel er veel technologische vooruitgang is geboekt om de verwijdering van nutriënten in OWTS aan te pakken, is er wereldwijd een gebrek aan regulering van nutriënten in afvalwatereffluent. Veronachtzaamde lekken en defecten veroorzaken vervuiling door niet-puntbronnen die moeilijk op te sporen is en geen gevolgen heeft voor niet-naleving, waardoor er weinig gelegenheid is voor handhaving. Upgrades van OWTS-systemen met verbeterde nutriëntenreductie zijn aantoonbaar meer kostenefficiëntie dan het bouwen van nieuwe, grootschalige afvalwaterzuiveringsinstallaties.

Sanitaire infrastructuur wordt beperkt door de topografie van een regio. Drijvende gebieden, uiterwaarden, ondoordringbare bodems en kustgebieden kunnen het moeilijk maken om veel systemen te implementeren. Zie de casestudy van Tonle Sap Lake, Cambodja en Lake Indawgyi, Myanmar waarin de ontwikkeling en implementatie van Handypods door Wetlands Work wordt beschreven.

Gedecentraliseerd systeemoverzicht

  • Gedecentraliseerde behandelingen zijn geïndividualiseerd, werken op kleinere schaal en bedienen een reeks bevolkingsdichtheden
  • Tekortkomingen van gedecentraliseerde systemen zijn onder meer frequent wanbeheer of toezicht dat leidt tot niet-naleving, ontoereikende verwijdering van voedingsstoffen en opkomende verontreinigingen, en geen behandeling van regenwater

Ontlading

Afvoer uit een afvoerleiding. Foto © pixabay

Na behandeling vanuit gecentraliseerde of gedecentraliseerde systemen wordt het behandelde afvalwater rechtstreeks geloosd op nabijgelegen waterlichamen of in de grond. Uitlaatpijpen worden gebruikt om effluent rechtstreeks in rivieren en oceanen te lozen, terwijl drainage van velden, bodems, wetlands en vegetatie de percolatie van effluent in het grondwater vertraagt. Verontreiniging van oceanen als gevolg van afvalwatereffluent is afhankelijk van zowel het niveau van behandeling dat het ontvangt voorafgaand aan het lozen als de toegepaste lozingsstrategie. Geavanceerde technieken voor het verminderen van nutriënten en op de natuur gebaseerde oplossingen kunnen een aanvullende behandeling bereiken en de uitstroom van afvalwater vertragen. De case study uit Santiago in de Dominicaanse Republiek toont groot succes aan bij het gebruik van aangelegde wetlands om de organische verontreinigende stoffen die naar de waterscheiding worden geloosd, te verminderen.

Aan de andere kant brengt lozing van onvoldoende behandeld rioolwater grotere gevaren met zich mee voor de gezondheid van mensen, organismen en ecosystemen. Terwijl grootschalige zuiveringsinstallaties in kustgebieden behandeld of onbehandeld afvalwater vaak rechtstreeks in de oceaan lozen, treedt er ook rioolvervuiling op door kleinere insluitingssystemen, door grondwaterafvoer en uitloging, wat vaak onopgemerkt blijft. Zie de case study uit Dar es Salaam, Tanzania, Oost-Afrika ter bestrijding van het probleem dat de inhoud van latrines in het milieu wordt gedumpt.

Overwegingen bij systeemselectie

Infrastructuur, hulpbronnen, geologie, bevolkingsomvang, sociale en culturele normen en politiek hebben allemaal invloed op de selectie van afvalwaterzuiveringssystemen. Deze selectie is zeer locatiespecifiek en gecentraliseerde systemen kunnen op veel plaatsen in feite minder effectief zijn tegen hogere kosten. Een AWZI is bijvoorbeeld geschikt in gebieden met een hoge structurele en bevolkingsdichtheid, bestaande leidingnetwerken (of de middelen en geschikte geologie om ze met succes te installeren) en capaciteit voor zeer technisch onderhoud. Als alternatief zijn OWTS geschikter wanneer er geen pijpleidingen zijn en er meer afstand is tussen de bronnen van afvalwater (huizen, bedrijven, enz.). De bestaande infrastructuur voor afvalwater is van invloed op de geschiktheid van het systeem, aangezien upgrades vaak eenvoudiger en kosteneffectiever te implementeren zijn dan de ontwikkeling van nieuwe infrastructuur. Bekijk deze casestudy's van werk om de afvalwaterzuivering op het eiland te centraliseren Rotan, Honduras als Bonaire.

Beslissingsondersteunende instrumenten voor het selecteren van het beste systeem op basis van lokale contexten ontbreken, waardoor het moeilijk is om de behoeften aan afvalwaterverontreiniging en sanitaire voorzieningen adequaat te beheren. Overwegingen bij systeemselectie moeten de bestaande infrastructuur, gemeenschapsmiddelen, sociale en culturele verwachtingen, politieke steun of beperkingen, de lokale geologie en hydrologie en vele andere factoren omvatten. Bezoek de opent in een nieuw vensterToolbox Duurzame Sanitatie en Waterbeheer voor meer informatie over sanitaire systemen en technologieën.

pornopor youjizz xmxx leraar xxx Sekse
Translate »