Les effluents domestiques et industriels tombent tôt ou tard dans les rivières et les lacs, qui causent la mort d'organismes vivants, ainsi que de bactéries qui utilisent des résidus organiques. Ce problème est pertinent à l'échelle mondiale. Le tristement célèbre site d'ordures du Pacifique contient plus de 350 millions de tonnes d'ordures - plastique, résine, verre, qui y sont arrivées avec les courants des rives peuplées. Il ne cesse de croître et constitue une menace pour la vie de tous les habitants marins.
Urgence du problème
Les eaux usées peuvent être divisées en domestiques et industrielles. Ménage - c'est le résultat des activités humaines, produits de son existence. Il s'agit principalement des eaux usées. Quand il pénètre dans l'eau, les drains sales réduisent la quantité d'oxygène, contribuent à la multiplication des infections, des parasites. Manger une telle eau est extrêmement dangereux.
Le niveau de traitement des eaux usées dépend de la qualité des équipements qui filtrent et désinfectent massivement le liquide, en le renvoyant aux plans d’eau ou au système d’approvisionnement en eau de la ville.
Les déchets industriels sont également dangereux. Ceux-ci inclus:
- eaux usées d'entreprises saturées de toxines;
- effluents après travaux agricoles contenant des phosphates, des nitrates et d'autres minéraux;
- eaux usées avec déchets inorganiques - sable, particules de sol, sels de métaux lourds.
Le liquide industriel est divisé conditionnellement:
- selon le degré d'effets toxiques;
- concentrations de substances dangereuses;
- acidité;
- composition.
Les substances sont divisées en conservatrices et non conservatrices. Les premiers ne réagissent pas avec les autres composants, ne forment pas de nouvelles liaisons chimiques. Ils sont difficiles à éliminer - ce sont des sels de métaux lourds, des éléments radioactifs, des phénols et des pesticides. Ces substances ne se décomposent pratiquement pas. Les composants non conservateurs de l'eau sale peuvent être traités au fil du temps par la méthode biologique - bactéries anaérobies - ce sont des résidus organiques.
Il existe de nombreuses façons de traiter les eaux usées. Selon ce qui doit être retiré de l'eau, certaines technologies sont utilisées. Par exemple, pour nettoyer le système d'égout domestique, il suffit de construire un réservoir à deux chambres et de lancer des micro-organismes anaérobies. Dans ce cas, l'eau est nettoyée à 70% et pénètre dans le sol, où le processus de sédimentation des particules en suspension et des matières organiques se poursuit.
Étapes de nettoyage
Afin que les drains puissent être drainés en toute sécurité dans des réservoirs naturels, il est soumis à quatre types de traitement dans l'ordre suivant:
- Mécanique À ce stade, la séparation des résidus insolubles et des particules solides se produit. Diverses grilles, tamis, filtres, bacs à sable, bacs à graisse sont utilisés. La largeur des trous dans la grille est au maximum de 1,5 cm Le traitement mécanique des eaux usées comporte également plusieurs étapes. Après la grille, les effluents tombent dans le bac à sable, où se déposent de petites particules solides, principalement du sable. La prochaine étape est le bac à graisse. La graisse est plus légère que l'eau, elle est donc collectée à la surface, d'où elle pénètre dans un réservoir spécial et est retirée.
- Le type de traitement biologique implique l'utilisation de divers micro-organismes, les vers de terre. Ils sont capables d'utiliser la matière organique soluble et de la transformer en une substance sûre. Des bactéries aérobies et anaérobies sont utilisées. Certains fonctionnent en présence d'oxygène, tandis que d'autres n'en ont pas besoin. Pendant la fermentation anaérobie, du méthane est libéré - un gaz combustible, qui, après sa réception dans le bioréacteur, est purifié et utilisé pour les besoins domestiques ou industriels.
- Stade physicochimique.Ici, l'élimination des particules en suspension se produit, principalement en les collant en plus grandes - la coagulation. Il existe de nombreuses méthodes - flottation, centrifugeuse, évaporation, sorbants, aération (oxydation) et autres. Les méthodes physico-chimiques de traitement des eaux usées vous permettent d'éliminer toutes les substances solubles finement dispersées du liquide. Le résultat est une eau industrielle, prête à être expédiée dans l'eau. Boire un tel liquide n'est pas recommandé.
- La désinfection est la dernière étape. Les méthodes les plus courantes sont l'irradiation ultraviolette, l'ozonation et la chloration.
En Russie, la principale méthode de désinfection est une exposition de 30 minutes au chlore. En Europe, cette méthode est interdite depuis longtemps. Après purification, il est théoriquement possible de boire de l'eau, mais il est préférable d'utiliser un traitement supplémentaire: filtration à domicile ou ébullition.
Les eaux usées
Dans certains cas, les eaux usées ne sont pas traitées, mais éliminées. Pour cela, la méthode du feu est utilisée - bon marché et universelle, dans laquelle les effluents sales tombent dans une torche allumée. L'eau s'évapore et les particules solides brûlent. Cela forme de l'eau et du dioxyde de carbone. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle consomme des ressources en carburant supplémentaires.
Éliminer les effluents par voie chimique, obtenir un précipité, puis utiliser d'autres produits chimiques et décomposer les sédiments en composants simples. Cette méthode est utilisée pour purifier l'eau lors de la production de polymères synthétiques.
Normes pour la purification de l'eau
Selon la loi, avant que le liquide usé ne pénètre dans les plans d'eau, il doit être identifié pour la présence de substances nocives. Pour cela, le niveau de contamination acceptable estimé est mesuré, les exigences sont définies de quelle manière le liquide doit être nettoyé.
Pris en considération:
- charge environnementale;
- paramètres de pollution admissibles;
- quantité d'eaux usées;
- fréquence des rejets dans les plans d'eau.
La capacité de la station d'épuration doit correspondre au volume d'eaux usées produites.
Principales méthodes
Le système de traitement des eaux usées doit fonctionner de manière globale pour éliminer complètement toutes les substances nocives et toxiques. L'utilisation d'une seule méthode ne donne pas un résultat à cent pour cent.
Bio-traitement anaérobie
Elle est réalisée à l'aide de bactéries qui reçoivent de l'énergie sans utiliser d'oxygène. Il s'agit de l'option la plus rentable, qui vous permet de porter le niveau de traitement des eaux usées à 90%.
Le système le plus efficace dans les systèmes d'égouts domestiques, où la masse fécale est évacuée. Les micro-organismes anaérobies sont ajoutés à partir de concentrés qui peuvent être achetés au magasin. Dans le même temps, il est possible d'équiper la réception du méthane gazeux qui est libéré lors du traitement des matières organiques. Un bioréacteur est un atout supplémentaire de la méthode. Afin d'obtenir un gaz propre capable de brûler, il doit être nettoyé de l'humidité et du dioxyde de carbone.
Ces installations complexes sont utilisées dans les ménages où les animaux et les oiseaux sont élevés. Avec de gros volumes de matières premières, le bioréacteur est amorti en un an, étant donné que les propriétaires utilisent du gaz et vendent de l'engrais organique.
Le stockage, où les effluents primaires tombent, est appelé digesteur. Au fond se trouve la boue activée, qui est un granule - une communauté de bactéries. Les micro-organismes se reproduisent lentement, il est donc important de maintenir des conditions optimales pour leur survie. La température doit être à moins de 30 degrés. Dans le processus, il devient nécessaire de pomper certains micro-organismes. Cela se fait manuellement ou à l'aide d'une machine de cloaque. La substance est sans danger - peut être utilisée pour nourrir le bétail ou comme engrais sur le site, car elle contient une grande quantité de minéraux.
L'inconvénient du nettoyage anaérobie est la faible vitesse des processus et la nécessité de mesures supplémentaires pour éliminer les composants organiques.L'équipement est cher, les bactéries nécessitent une surveillance constante de la température de l'environnement.
Méthode aérobie de traitement des eaux usées
Pour continuer le nettoyage, les eaux usées du digesteur sont envoyées vers le réservoir d'aération, dans lequel les bactéries aérobies continuent de fonctionner. Le processus est plus rapide ici. Les micro-organismes se multiplient plus activement en raison de la présence d'oxygène.
Il est souhaitable que les méthodes anaérobie et aérobie soient utilisées ensemble, car les aérobies complètent le processus de traitement biologique.
L'équipement est un conteneur ouvert - le plus souvent une structure rectangulaire en béton armé, qui obtient du liquide préalablement purifié à partir de matières organiques solides. Pour augmenter la population bactérienne, il est nécessaire d'augmenter la concentration en oxygène, ce qui nécessite l'installation d'équipements supplémentaires.
Il existe certaines exigences pour la composition quantitative des bactéries. Par exemple, les organismes les plus simples mangent des bactéries, éliminant les vieilles cellules et envahissant très certaines populations.
Installation moins - prix élevé. Il est également nécessaire de trouver un endroit approprié pour installer les deux réservoirs.
Méthodes chimiques et physico-chimiques
Les méthodes chimiques sont le plus souvent associées à des méthodes mécaniques, car individuellement, elles ne donnent pas le degré de purification souhaité. Des médicaments sont utilisés pour neutraliser les substances nocives ou les oxyder en composés sûrs, qui sont ensuite capturés par des filtres ou des dispositifs mécaniques.
Si les effluents sont saturés de composants acides, ils ajoutent des substances alcalines - chaux, hydroxydes, soude. Si des liquides de base alcalins viennent, ils utilisent des acides - sulfuriques ou chlorhydriques. Il en résulte une précipitation sous forme de sels. Un pH-mètre est utilisé pour contrôler l'acidité.
L'ozonation est une méthode de purification chimique, dont l'essence réside dans l'oxydation des matières organiques. Le processus est rapide - en peu de temps, vous pouvez nettoyer de grandes masses d'eau.
L'inconvénient de la méthode est qu'avant l'ozonation, il est nécessaire d'effectuer une purification à partir de grosses impuretés solides, ce qui se fait généralement dans des digesteurs et des réservoirs d'aération. Les coûts énergétiques de cette technologie et des réactifs conçus pour certains ions, par exemple le fer ou le manganèse, sont également élevés.
Les méthodes physico-chimiques sont utilisées lorsque non seulement des particules solubles, mais aussi des particules en suspension sont présentes dans un liquide pré-purifié. Les principaux sont:
- Flottation - pneumatique, pression, mécanique, électrique. À la suite de l'interaction des bulles d'air et des particules en suspension, des complexes de flottation apparaissent qui flottent à la surface sous forme de mousse et sont éliminés à l'étape suivante.
- La méthode d'échange d'ions est basée sur le remplacement de certaines particules par d'autres. Le nettoyage est effectué avec des échangeurs d'ions - des substances comme les résines synthétiques.
Après plusieurs cycles d'application, la résine doit être régénérée pour éliminer la couche contaminée. Divers schémas de nettoyage sont utilisés, qui dépendent du type de contamination et de la concentration de substances nocives.
Méthodes mécaniques
Les sablières pour le traitement des eaux usées séparent les liquides des particules solides insolubles - scories, verre, sable.
Pour une séparation de haute qualité, il est nécessaire d'ajuster correctement le débit de fluide à travers le bac à sable afin que les particules aient le temps de se déposer au fond.
Placement des installations de traitement
Pour les stations d'épuration, même les zones à faible niveau d'eau souterraine conviennent pour que le liquide puisse subir un traitement final dans le sol. Dans les maisons privées, c'est un complot à l'abri des regards indiscrets. Il est souhaitable que les odeurs, apparaissant parfois lors de la décomposition des matières organiques, n'atteignent pas les voisins.
En règle générale, l'équipement est sélectionné en fonction des caractéristiques du site et du type de sol. Par exemple, sur les effluents techniques limoneux sont mal absorbés, une stagnation peut survenir. Par conséquent, des communications de drainage sont montées pour éliminer le liquide du site par les tuyaux.
Selon les exigences sanitaires, le réservoir d'égout doit être à au moins 50 mètres du puits d'eau potable. Il y a des champs de filtration autour du puits de filtration, dans le rayon desquels des puits conçus pour l'eau potable ne sont pas posés.
Il est nécessaire d'observer une distance du bord de la route - au moins 3 mètres. S'il y a un câble électrique posé, l'égout en est retiré de 1 mètre. Du gazoduc - de 1,5 mètre.
