Desinfecção de águas residuais: métodos e suas características

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Atualmente não existe um único método universal. A escolha de um método de desinfecção de águas residuais adequado depende dos resultados de testes laboratoriais preliminares. Vários métodos são usados em esgotos privados, industriais e públicos.

Grau de limpeza necessário

Em alguns casos, basta filtrar a água até o nível técnico. Certas indústrias permitem simplificar os mecanismos de limpeza. Isso geralmente ocorre em fábricas onde o nível de contaminação biológica não é crítico. Os procedimentos iniciais de filtragem, independentemente do objeto e da finalidade final da água, geralmente são os mesmos. As diferenças começam apenas no estágio final, quando o grau de purificação necessário é determinado.

Por exemplo, requisitos muito diferentes são impostos hoje à desinfecção de águas residuais na transformação de águas residuais domésticas e líquidos de fontes naturais em água potável. Uma série de regras e normas sanitárias obrigatórias já são observadas aqui. Em geral, o procedimento torna-se muito mais complicado e caro. Por esta razão, cada cidade ou limpeza industrialA estação possui laboratório próprio, onde especialistas monitoram regularmente a qualidade da filtragem da água.

Métodos reais

O objetivo desses procedimentos é reduzir o risco de doenças infecciosas em massa, bem como eliminar os pré-requisitos para um impacto negativo na saúde das pessoas. Todos os métodos de desinfecção de águas residuais podem ser divididos em quatro grandes grupos.

1. Limpeza física. Inclui exposição à água por radiação eletromagnética ou eletricidade.
2. Limpeza química. O trabalho principal é feito através da introdução de vários elementos e conexões.
3. Limpeza físico-química. Implica o uso de métodos de filtragem conjunta.
4. Tratamento biológico. Apresentado por métodos de biocenose natural e artificial.

Como mostra a prática, o uso sucessivo de vários métodos de limpeza demonstra a maior eficiência. Se houver necessidade, não apenas a própria água é desinfetada, mas também objetos que entraram em contato direto com ela, por exemplo, equipamentos cirúrgicos, materiais e aparelhos nas indústrias alimentícia e bioquímica. Para necessidades técnicas, métodos de limpeza mais severos são permitidos.

Desinfecção por radiação física

Este conjunto de opções é considerado bastante simples e barato de operar. Os mais utilizados são os dispositivos infravermelhos e ionizantes, bem como os emissores de UV. Desinfecção de águas residuais com a ajuda do último dosEsses tipos de equipamentos afetam diretamente o DNA dos microrganismos que vivem no líquido. A radiação ultravioleta é invisível ao olho humano, no entanto, o impacto direcionado de ondas com comprimento de onda de cerca de 255 nm destrói a estrutura de todas as bactérias e vírus potencialmente perigosos.

Uma das vantagens deste método é a ausência de efeitos residuais negativos. O baixo custo do equipamento fez com que este método de limpeza se tornasse um dos mais populares da indústria. Em alguns casos, a desinfecção UV das águas residuais é combinada com a exposição direta à luz solar. A aeração forçada em lagoas ao ar livre também ajuda a impedir a reprodução de microorganismos e destruí-los.

A radiação infravermelha é considerada um método indireto, pois não possui efeito bactericida. A desinfecção líquida ocorre devido ao aquecimento de objetos físicos e diversos acúmulos de contaminantes. A radiação ionizante é usada apenas em situações em que outras opções não trazem o resultado desejado. O método é muito caro e difícil de usar.

Recursos de desinfecção de águas residuais com luz ultravioleta

No exemplo deste método, você pode considerar o principal dispositivo de instalação e o princípio de uso. Em qualquer versão, existe uma unidade principal - uma câmera ultravioleta ou uma câmara de desinfecção. Ondas eletromagnéticas espectrais de uma certa frequência são geradas dentro do dispositivo. O material da câmara é de aço inoxidável, adequado parauso na indústria alimentícia. Os próprios reatores estão localizados nos chamados gabinetes de reatores eletrônicos. A automação é fornecida pela unidade do sistema de controle, e a unidade de lavagem química das tampas de quartzo é responsável pelo bom funcionamento.

A instalação UV para desinfecção de águas residuais é adequada em quase todos os casos. No entanto, um líquido turvo e altamente contaminado pode ser limpo um pouco pior. Essa água é preliminarmente preparada por outros métodos para tratamento posterior com radiação ultravioleta. A purificação preliminar do líquido de várias inclusões mecânicas, elementos coloridos, fungos e paredes celulares permite aumentar a eficácia da exposição aos raios UV. A compatibilidade ambiental e a segurança deste método de processamento tornam o líquido seguro para consumo humano, uma vez que as características químicas e organolépticas permanecem in alteradas.

Outros métodos de limpeza física

As opções abaixo são frequentemente combinadas com desinfecção ultravioleta de águas residuais. Entre outros métodos de limpeza física, estão os efeitos térmicos, correntes elétricas de alta e ultra- alta frequência, além do ultrassom. Este último, por exemplo, destrói as membranas celulares de vírus e bactérias devido à alta frequência de oscilações do sinal aplicado. As unidades ultrassônicas funcionam de forma mais eficaz em combinação com agentes bactericidas adicionados à água.

O método a seguir é familiar para todos no nível doméstico: o efeito térmico funciona simplesmente fervendo água em uma chaleira. A morte completa de todos os microrganismos possíveis ocorre somente após30-40 minutos de sua presença em um líquido fervente. No entanto, este método é muito caro do ponto de vista financeiro. É preciso muita energia para aquecer uma grande quantidade de água. Vírus, bactérias e seus esporos são capazes de sobreviver com sucesso em água fervente por um curto período de tempo.

A operação de instalações de correntes elétricas de alta e ultra- alta condutividade é em muitos aspectos semelhante ao método anterior. Aqui, da mesma forma, os microrganismos patogênicos são afetados pelo aquecimento do líquido. Uma instalação de desinfecção de águas residuais deste tipo funciona como um forno de micro-ondas convencional. Frequências ultra- altas de oscilações de campo eletromagnético afetam negativamente a estrutura celular de bactérias e vírus.

Métodos de desinfecção química

Há um grande número de elementos que podem destruir toda a matéria orgânica que vive em um líquido com alta eficiência. Estes incluem compostos de bromo e iodo, ozônio e peróxido de hidrogênio. No entanto, em primeiro lugar, vem à mente a desinfecção química de águas residuais com cloro. Esta substância é usada com muito mais frequência do que outras. Gás cloro, hipoclorito de cálcio ou sódio, dióxido de cloro, cloreto de bromo, nirtan, cloramina ou alvejante podem ser usados. O principal problema é que todas essas substâncias são prejudiciais ao corpo humano. Por esta razão, é necessária uma desinfecção adicional da água após a aplicação de cloro.

Você também pode optar por uma limpeza suave. O dióxido de cloro menos prejudicial para os seres humanoslida com a destruição de vírus e bactérias um pouco pior do que análogos. Se falamos de outros elementos e compostos para desinfetar águas residuais para consumo, só podemos pensar em permanganato de potássio, ácido peracético e desinfetantes químicos semelhantes. No entanto, propriedades bactericidas muito fracas não lhes permitem competir com o cloro e seus derivados. Às vezes, certos metais são usados, como compostos de cobre e prata. Eles são capazes de liberar íons com propriedades bactericidas. A eficácia da desinfecção de metais é bastante baixa e, portanto, o método é usado apenas como um adicional.

Características do uso de iodo e bromo

Os agentes bactericidas acima são usados há muito tempo em várias aplicações médicas. No entanto, o mesmo iodo é mal distribuído em líquidos por si só, razão pela qual é necessário utilizar compostos orgânicos deste elemento na purificação e desinfecção de águas residuais. Após o procedimento, um cheiro muito específico permanece. Por esta razão, é aconselhável usar iodo apenas para água técnica, mas não para água potável. Em grandes volumes industriais, tais compostos são impraticáveis devido à sua baixa distribuição. O iodo não é resistente à luz solar e não reage com a amônia como o cloro.

Bromo aparece sob uma luz mais favorável. Não é tóxico, desprovido de qualquer odor característico e absolutamente inofensivo para os seres humanos. Com todas as suas vantagens, o bromo exige o uso de concentrações maiso mesmo volume de líquido em comparação com o iodo. O alto desempenho bactericida é alcançado devido à oxidação da substância. Os especialistas aconselham a adição de bromo ou iodo em locais onde a mesma água é usada muitas vezes. A alta toxicidade dos subprodutos formados durante o trabalho ainda não permite o uso desses elementos baratos em todos os lugares.

Desinfecção por ozônio

O método é usado ativamente por empresas na Europa e América do Norte. Os compostos de ozônio lidam facilmente com uma ampla gama de vírus, bactérias, fungos e outros patógenos nocivos. Se falamos de sistemas complexos para a desinfecção de águas residuais, esse método pode ser chamado de final ou acabamento. Durante a ozonização, o líquido já é completamente filtrado e processado por outros métodos de purificação física e química. Entre os aspectos negativos do uso desse método, pode-se destacar a baixa solubilidade dessa modificação do oxigênio na água, o risco de explosão de componentes e o aumento do nível de toxinas liberadas. Os subprodutos que aparecem como resultado do procedimento de limpeza podem prejudicar os seres humanos e o meio ambiente.

O esquema do dispositivo consiste em seis blocos principais de uma só vez. A lista completa é dada abaixo:

1. Geradores de ozônio. Eles estão localizados diretamente em frente ao tanque de tratamento primário. Forneça este elemento para outros blocos.
2. Compartimentos para ozonização primária e secundária.
3. Bloquear poracumulações do lodo resultante.
4. Filtro de areia especial. Geralmente localizado entre os compartimentos de ozonização primário e secundário.
5. Unidade de processamento UV.
6. Filtro de absorção.

Métodos físico-químicos de desinfecção

Em geral, podemos dizer que o nível de qualidade de vários efeitos no líquido geralmente aumenta devido à adição de quaisquer substâncias e elementos que tenham as propriedades bactericidas necessárias. Às vezes, uma corrente elétrica direta também é usada em uma unidade especial de desinfecção de águas residuais. A descarga está em excelente contato com vírus e bactérias no líquido. A adição de certos elementos químicos à água que é submetida a uma corrente elétrica constante pode fazer com que as moléculas se dissociem em íons. Especialistas classificam este método de limpeza como físico-químico.

A destruição efetiva das células de microrganismos patogênicos é alcançada através da participação dos próprios vírus e bactérias no processo de dissociação celular. Muitas vezes, a hidrólise e a ionização da água também são realizadas. O trabalho conjunto de métodos físicos e químicos também pode ser rastreado quando um líquido é aquecido. Para o melhor nível de desinfecção das águas residuais, altas temperaturas são combinadas com a adição de certos ingredientes, como sabão simples ou soda cáustica. Em casos mais complexos, já estão sendo utilizados desinfetantes especiais, desenvolvidos e testados em laboratórios.

Uso de biocenoses para limpeza

Método relativamente novo. A desinfecção do lodo de esgoto ocorre devido a bactérias anaeróbicas e aeróbicas, que são alimentadas por diversos contaminantes biológicos. Enzimas especiais permitem quebrar microorganismos patogênicos em compostos químicos simples. Depois disso, as bactérias absorvem toda a matéria orgânica encontrada. Especialistas criam artificialmente culturas de tais "limpadores", criando condições adequadas para sua existência e reprodução. O habitat das bactérias é o mais próximo possível do natural. Normalmente este método é usado um dos últimos, quando a água já foi suficientemente tratada com radiação ultravioleta, cloração, ozonização ou ultra-som.

É simplesmente impossível escolher o melhor método de limpeza que seria considerado universal. Em grande parte, tudo depende da finalidade específica da água desinfetada, bem como dos resultados das análises laboratoriais químicas e bacteriológicas. Basicamente, dois ou três métodos mais eficazes são selecionados. Uma nuance interessante também é que bactérias e vírus podem eventualmente se adaptar e se tornar imunes a certas influências. É por isso que os especialistas coletam regularmente amostras de águas residuais e verificam se há um nível suficiente de purificação de microrganismos patogênicos.