Abwasserdesinfektion: Methoden und ihre Eigenschaften

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Es gibt derzeit keine universelle Methode. Die Wahl eines geeigneten Abwasserdesinfektionsverfahrens hängt von den Ergebnissen der Laborvoruntersuchungen ab. In privaten, industriellen und öffentlichen Abflüssen werden verschiedene Verfahren eingesetzt.

Erforderlicher Reinigungsgrad

In einigen Fällen reicht es aus, das Wasser auf technisches Niveau zu filtern. Bestimmte Branchen ermöglichen es, Reinigungsmechanismen zu vereinfachen. Dies tritt normalerweise in Fabriken auf, in denen der Grad der biologischen Kontamination nicht kritisch ist. Die anfänglichen Filtrationsverfahren sind unabhängig vom Zweck und Endzweck des Wassers im Allgemeinen gleich. Unterschiede beginnen erst im Endstadium, wenn der erforderliche Reinigungsgrad bestimmt wird.

Beispielsweise werden bei der Umwandlung von häuslichem Abwasser und Flüssigkeiten aus natürlichen Quellen in sauberes Trinkwasser heute ganz andere Anforderungen an die Abwasserdesinfektion gestellt. Hier werden bereits einige verbindliche Hygienevorschriften und -normen eingeh alten. Im Allgemeinen wird das Verfahren viel komplizierter und teurer. Aus diesem Grund jede Stadt- oder IndustriereinigungDie Station verfügt über ein eigenes Labor, in dem Spezialisten regelmäßig die Qualität der Wasserfiltration überwachen.

Aktuelle Methoden

Der Zweck dieser Verfahren besteht darin, das Risiko von Masseninfektionskrankheiten zu verringern sowie die Voraussetzungen für eine negative Auswirkung auf die Gesundheit der Menschen zu beseitigen. Alle Methoden der Abwasserdesinfektion lassen sich in vier große Gruppen einteilen.

1. Körperliche Reinigung. Beinh altet Kontakt mit Wasser durch elektromagnetische Strahlung oder Elektrizität.
2. Chemische Reinigung. Die Hauptarbeit wird durch die Einführung verschiedener Elemente und Verbindungen geleistet.
3. Physiko-chemische Reinigung. Es impliziert die Verwendung gemeinsamer Filtermethoden.
4. Biologische Behandlung. Präsentiert durch Methoden der natürlichen und künstlichen Biozönose.

Wie die Praxis zeigt, zeigt der sukzessive Einsatz verschiedener Reinigungsverfahren die größte Effizienz. Bei Bedarf wird nicht nur das Wasser selbst desinfiziert, sondern auch Gegenstände, die direkt damit in Kontakt gekommen sind, beispielsweise chirurgische Geräte, Materialien und Apparate in der Lebensmittel- und biochemischen Industrie. Aus technischen Gründen sind strengere Reinigungsmethoden erlaubt.

Physikalische Strahlendesinfektion

Diese Gruppe von Optionen gilt als recht einfach und kostengünstig zu bedienen. Am häufigsten werden Infrarot- und Ionisationsgeräte sowie UV-Strahler verwendet. Desinfektion von Abwasser mit Hilfe der letztenDiese Arten von Geräten wirken sich direkt auf die DNA von Mikroorganismen aus, die in der Flüssigkeit leben. Ultraviolette Strahlung ist für das menschliche Auge unsichtbar, jedoch zerstört die gerichtete Einwirkung von Wellen mit einer Wellenlänge von etwa 255 nm die Struktur aller potentiell gefährlichen Bakterien und Viren.

Einer der Vorteile dieser Methode ist das Fehlen negativer Resteffekte. Die geringen Kosten für die Ausrüstung haben dazu geführt, dass diese Reinigungsmethode zu einer der beliebtesten in der Branche geworden ist. In einigen Fällen wird die UV-Desinfektion von Abwasser mit direkter Sonneneinstrahlung kombiniert. Auch die Zwangsbelüftung in Freilandteichen hilft, die Vermehrung von Mikroorganismen zu stoppen und diese abzutöten.

Infrarotstrahlung gilt als indirekte Methode, da sie keine bakterizide Wirkung hat. Die Flüssigkeitsdesinfektion erfolgt durch das Erhitzen physischer Gegenstände und verschiedene Ansammlungen von Verunreinigungen. Ionisierende Strahlung wird nur in Situationen eingesetzt, in denen andere Optionen nicht das gewünschte Ergebnis bringen. Die Methode ist sehr teuer und schwierig anzuwenden.

Merkmale der Abwasserdesinfektion mit ultraviolettem Licht

Am Beispiel dieser Methode können Sie das Hauptinstallationsgerät und das Verwendungsprinzip berücksichtigen. In jeder Version gibt es eine Haupteinheit - eine UV-Kamera oder eine Desinfektionskammer. Innerhalb des Gerätes werden spektrale elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz erzeugt. Das Material der Kammer ist Edelstahl, der zEinsatz in der Lebensmittelindustrie. Die Vorsch altgeräte selbst befinden sich in den sogenannten EVG-Schränken. Für die Automatisierung sorgt die Steuerungseinheit, für den reibungslosen Ablauf sorgt die Einheit zur chemischen Reinigung der Quarzabdeckungen.

UV-Anlagen zur Abwasserdesinfektion sind in fast allen Fällen geeignet. Allerdings lässt sich eine trübe und stark verschmutzte Flüssigkeit etwas schlechter reinigen. Solches Wasser wird vorläufig durch andere Verfahren für die anschließende Behandlung mit UV-Strahlung aufbereitet. Die vorläufige Reinigung der Flüssigkeit von verschiedenen mechanischen Einschlüssen, farbigen Elementen, Pilzen und Zellwänden ermöglicht es, die Wirksamkeit der UV-Bestrahlung zu erhöhen. Die Umweltfreundlichkeit und Sicherheit dieser Verarbeitungsmethode macht die Flüssigkeit für den menschlichen Verzehr unbedenklich, da die chemischen und organoleptischen Eigenschaften unverändert bleiben.

Andere physikalische Reinigungsmethoden

Die folgenden Optionen werden oft mit der UV-Desinfektion von Abwasser kombiniert. Neben anderen physikalischen Reinigungsmethoden gibt es thermische Effekte, elektrische Ströme mit hohen und ultrahohen Frequenzen sowie Ultraschall. Letzteres zerstört beispielsweise die Zellmembranen von Viren und Bakterien durch die hohe Schwingungsfrequenz des angelegten Signals. Ultraschallgeräte wirken am effektivsten in Kombination mit bakteriziden Mitteln, die dem Wasser zugesetzt werden.

Die folgende Methode ist jedem im Haush alt bekannt: Der thermische Effekt funktioniert durch einfaches Kochen von Wasser in einem Wasserkocher. Der vollständige Tod aller möglichen Mikroorganismen tritt erst danach ein30-40 Minuten ihrer Anwesenheit in einer kochenden Flüssigkeit. Diese Methode ist jedoch aus finanzieller Sicht zu aufwendig. Es braucht viel Energie, um eine große Menge Wasser zu erhitzen. Viren, Bakterien und deren Sporen können in kochendem Wasser für kurze Zeit erfolgreich überleben.

Der Betrieb von Anlagen mit elektrischen Strömen hoher und ultrahoher Leitfähigkeit ähnelt in vielerlei Hinsicht der vorherigen Methode. Auch hier werden pathogene Mikroorganismen durch Erhitzen der Flüssigkeit angegriffen. Eine solche Abwasserdesinfektionsanlage funktioniert wie ein herkömmlicher Mikrowellenherd. Ultrahohe Frequenzen elektromagnetischer Feldoszillationen beeinträchtigen die Zellstruktur von Bakterien und Viren.

Chemische Desinfektionsverfahren

Es gibt eine große Anzahl von Elementen, die alle organischen Substanzen, die in einer Flüssigkeit leben, mit hoher Effizienz zerstören können. Dazu gehören Verbindungen von Brom und Jod, Ozon und Wasserstoffperoxid. Da fällt mir aber zunächst die chemische Desinfektion von Abwasser mit Chlor ein. Diese Substanz wird viel häufiger verwendet als andere. Chlorgas, Calcium- oder Natriumhypochlorit, Chlordioxid, Bromchlorid, Nirtan, Chloramin oder Bleichmittel können verwendet werden. Das Hauptproblem besteht darin, dass all diese Substanzen für den menschlichen Körper schädlich sind. Aus diesem Grund ist eine zusätzliche Desinfektion des Wassers nach der Anwendung von Chlor erforderlich.

Sie können auch eine schonende Reinigung wählen. Das am wenigsten schädliche Chlordioxid für den Menschenkommt mit der Zerstörung von Viren und Bakterien etwas schlechter zurecht als Analoga. Wenn wir über andere Elemente und Verbindungen zur Desinfektion von Trinkwasser sprechen, dann können wir nur an Kaliumpermanganat, Peressigsäure und ähnliche chemische Desinfektionsmittel denken. Sehr schwache bakterizide Eigenschaften erlauben es ihnen jedoch nicht, mit Chlor und seinen Derivaten zu konkurrieren. Manchmal werden bestimmte Metalle wie Kupferverbindungen und Silber verwendet. Sie sind in der Lage, Ionen mit bakteriziden Eigenschaften freizusetzen. Die Wirksamkeit der Metalldesinfektion ist recht gering, daher wird die Methode nur ergänzend eingesetzt.

Merkmale der Verwendung von Jod und Brom

Die oben genannten bakteriziden Mittel werden seit langem in verschiedenen medizinischen Anwendungen eingesetzt. Allerdings verteilt sich das gleiche Jod allein schlecht in Flüssigkeiten, weshalb es notwendig ist, organische Verbindungen dieses Elements bei der Reinigung und Desinfektion von Abwasser zu verwenden. Nach dem Eingriff bleibt ein ganz spezifischer Geruch zurück. Aus diesem Grund ist es ratsam, Jod nur für technisches Wasser, nicht aber für Trinkwasser zu verwenden. In großen industriellen Volumina sind solche Verbindungen aufgrund ihrer geringen Verbreitung unpraktisch zu verwenden. Jod ist nicht beständig gegen Sonnenlicht und reagiert nicht wie Chlor mit Ammoniak.

Brom erscheint in einem günstigeren Licht. Es ist ungiftig, frei von charakteristischem Geruch und absolut unschädlich für den Menschen. Mit all seinen Vorteilen erfordert Brom den Einsatz höherer Konzentrationendas gleiche Volumen an Flüssigkeit im Vergleich zu Jod. Durch die Oxidation der Substanz wird eine hohe bakterizide Leistung erzielt. Experten raten an Orten, an denen das gleiche Wasser mehrfach verwendet wird, zur Zugabe von Brom oder Jod. Die hohe Toxizität der bei der Arbeit entstehenden Nebenprodukte erlaubt noch nicht überall den Einsatz dieser preiswerten Elemente.

Ozondesinfektion

Die Methode wird aktiv von Unternehmen in Europa und Nordamerika eingesetzt. Ozonverbindungen werden problemlos mit einer Vielzahl von schädlichen Viren, Bakterien, Pilzen und anderen Krankheitserregern fertig. Wenn wir von komplexen Systemen zur Desinfektion von Abwasser sprechen, kann diese Methode als End- oder Endbearbeitung bezeichnet werden. Bei der Ozonung wird die Flüssigkeit bereits gründlich gefiltert und mit weiteren physikalischen und chemischen Reinigungsverfahren aufbereitet. Unter den negativen Aspekten der Verwendung dieser Methode kann man die schlechte Löslichkeit dieser Modifikation von Sauerstoff in Wasser, die Gefahr der Explosion von Komponenten und einen erhöhten Geh alt an freigesetzten Toxinen feststellen. Beim Reinigungsvorgang entstehende Nebenprodukte können Mensch und Umwelt schaden.

Das Schema des Geräts besteht aus sechs Hauptblöcken gleichzeitig. Ihre vollständige Liste ist unten angegeben:

1. Ozongeneratoren. Sie befinden sich direkt vor dem Vorklärbecken. Stellen Sie dieses Element anderen Blöcken zur Verfügung.
2. Fächer für Primär- und Sekundärozonisierung.
3. Blockieren fürAnsammlungen des anfallenden Schlamms.
4. Spezieller Sandfilter. Befindet sich normalerweise zwischen dem primären und dem sekundären Ozonierungsabteil.
5. UV-Verarbeitungseinheit.
6. Sorptionsfilter.

Physikalisch-chemische Desinfektionsverfahren

Im Allgemeinen können wir sagen, dass das Qualitätsniveau verschiedener Wirkungen auf die Flüssigkeit oft durch die Zugabe von Stoffen und Elementen mit den erforderlichen bakteriziden Eigenschaften steigt. Manchmal wird auch Gleichstrom in einer speziellen Abwasserdesinfektionsanlage verwendet. Der Ausfluss steht in ausgezeichnetem Kontakt mit Viren und Bakterien in der Flüssigkeit. Die Zugabe bestimmter chemischer Elemente zu Wasser, das einem konstanten elektrischen Strom ausgesetzt ist, kann dazu führen, dass die Moleküle in Ionen dissoziieren. Experten stufen diese Reinigungsmethode als physikalisch-chemische ein.

Eine effektive Zerstörung von Zellen pathogener Mikroorganismen wird durch die Beteiligung von Viren und Bakterien selbst am Prozess der Zelldissoziation erreicht. Häufig werden auch Hydrolyse und Ionisierung von Wasser durchgeführt. Auch beim Erhitzen einer Flüssigkeit lässt sich das Zusammenwirken physikalischer und chemischer Methoden nachvollziehen. Für eine optimale Abwasserdesinfektion werden hohe Temperaturen mit der Zugabe bestimmter Inh altsstoffe, wie einfacher Seife oder Lauge, kombiniert. In komplexeren Fällen kommen bereits spezielle, im Labor entwickelte und getestete Desinfektionsmittel zum Einsatz.

Verwendung von Biozönosen zur Reinigung

Relativ neue Methode. Die Desinfektion von Klärschlamm erfolgt durch anaerobe und aerobe Bakterien, die von verschiedenen biologischen Schadstoffen ernährt werden. Mit speziellen Enzymen können Sie krankheitserregende Mikroorganismen in einfache chemische Verbindungen zerlegen. Danach nehmen die Bakterien alle gefundenen organischen Stoffe auf. Spezialisten züchten künstlich Kulturen solcher "Reiniger" und schaffen geeignete Bedingungen für ihre Existenz und Reproduktion. Der Lebensraum von Bakterien ist so naturnah wie möglich. Meist wird diese Methode als eine der letzten angewendet, wenn das Wasser bereits ausreichend mit UV-Strahlung, Chlorung, Ozonung oder Ultraschall behandelt wurde.

Es ist einfach unmöglich, die beste Reinigungsmethode zu wählen, die als universell angesehen wird. Alles hängt größtenteils vom spezifischen Verwendungszweck des desinfizierten Wassers sowie von den Ergebnissen chemischer und bakteriologischer Laboranalysen ab. Grundsätzlich werden zwei oder drei effektivste Methoden ausgewählt. Eine interessante Nuance ist auch, dass Bakterien und Viren sich irgendwann anpassen und gegen bestimmte Einflüsse immun werden können. Experten nehmen deshalb regelmäßig Abwasserproben und prüfen es auf ausreichende Reinigung von krankheitserregenden Mikroorganismen.