PRIEMYSELNÉ VODY: ODKIAĽ POCHÁDZAJÚ, ZLOŽENIE, DRUHY, ÚPRAVY - PROSTREDIE - 2024

Tieto priemyselnej vody sú používané v priemyselných a obchodných činností, a potom zlikvidovať ako odpad a šrot. Ako odpad sa nazývajú priemyselné odpadové vody alebo odpadové vody.

Priemyselné vody sa používajú na rôzne účely, napríklad na suroviny, rozpúšťadlá, zdroje energie a hygienu oblastí, náradia a personálu. Pochádzajú z prírodných zdrojov alebo z recyklácie priemyselných odpadových vôd. Ako priemyselná odpadová voda sú jej zdroje veľmi rôznorodé v závislosti od každého odvetvia, z ktorého pochádzajú.

Voda v hydroelektrickom priemysle. Zdroj: vadimpl

Zloženie priemyselných odpadových vôd sa líši najmä v závislosti od typu priemyslu, dokonca aj v rámci toho istého priemyselného odvetvia s veľkým množstvom chemických látok.

Priemyselné odpadové vody môžu obsahovať ťažké kovy, farbivá, tuky, oleje, detergenty, kyseliny a drogy. Môžu tiež obsahovať živočíšne a rastlinné deriváty rôzneho charakteru.

Druhy priemyselných odpadových vôd sa líšia v závislosti od priemyselného pôvodu, použitia, ktoré sa im poskytuje a použitých surovín. Môžu sa tiež klasifikovať podľa prevažujúceho typu látok v nich rozpustených. Úprava použitá na čistenie priemyselných odpadových vôd sa líši v závislosti od typu prítomných znečisťujúcich látok.

Odkiaľ pochádzajú priemyselné vody?

Priemysel dostáva vodu z verejnej siete, zo studní, riek, morskej vody alebo recyklovanej vody zo samotných priemyselných procesov. Pri použití v rôznych procesoch, ako je umývanie zariadení, použitie ako rozpúšťadlo, výroba energie, destilácia, filtrácia a osobná hygiena, vzniká odpadová voda.

Papierenský a kartónový priemysel

Je to jedno z priemyselných odvetví, ktoré vo svojich procesoch spotrebováva najviac vody a súčasne vytvára veľké množstvo priemyselnej odpadovej vody. Tento priemysel spotrebúva 27% priemyselnej vody celého priemyslu.

Spotrebuje sa iba 5 až 10% použitej vody, ktorá je potrebná na spracovanie zvyšku ako priemyselnej odpadovej vody.

Textilný priemysel

Voda v textilnom priemysle. Zdroj: Enric

Má vysokú spotrebu vody a veľkú generáciu priemyselnej odpadovej vody a na každý kilogram textilného materiálu je potrebných asi 200 litrov vody. Na druhej strane priemyselné odpadové vody dosahujú vysokú úroveň kontaminácie vďaka použitiu rôznych chemických látok.

Chemický priemysel

Má vysokú spotrebu vody a vytvára veľké množstvo priemyselnej odpadovej vody. Kontaminácia týchto vôd je vysoká a rozpustené kontaminanty sú vo väčšine prípadov vysoko toxické.

agrobyznysu

Spotreba približne 17% priemyselnej vody, hoci v niektorých oblastiach, napríklad v nápojovom priemysle, je väčšina z toho včlenená do konečného produktu. V rámci tohto odvetvia sa priemyselné odpadové vody značne líšia v závislosti od konkrétneho odvetvia. Medzi iným patrí mäsový, mliekarenský, nápojový, konzervárenský a cukrovarnícky priemysel.

Farmaceutický priemysel

Priemyselné odpadové vody z farmaceutického priemyslu spôsobujú vážne problémy so znečistením. Platí to najmä v krajinách ako India a Čína, kde je len málo kontrol priemyselných vypúšťaní.

V týchto priemyselných vodách existujú lieky, ako sú napríklad antibiotiká, ktoré môžu v prostredí vyvolať rezistenciu kmeňov patogénnych baktérií.

Ťažba a spracovanie kovov

Konzumuje sa veľké množstvo vody, ktoré sa používa ako hydraulický impulz na rozloženie horniny pri hľadaní minerálov. Následne sa v priemysle spracovania kovov používa voda predovšetkým ako chladivo.

Termoelektrické a jadrové elektrárne

V týchto odvetviach výroby energie sa voda používa ako chladivo a produkuje veľké množstvo priemyselnej odpadovej vody. Tieto vody sú vysoko znečisťujúce a môžu obsahovať ťažké kovy a dokonca aj rádioaktívne prvky.

zloženie

Priemyselné odpadové vody. Zdroj: Nigel Wylie

Zloženie priemyselnej odpadovej vody je mimoriadne variabilné, pretože závisí od priemyselných procesov, ktoré ju vyrábajú. Vo všeobecnosti majú relatívne nízky obsah organických látok a ťažké kovy sú hlavnými znečisťujúcimi látkami v priemyselných odpadových vodách.

Ťažké kovy

Hlavnými znečisťujúcimi látkami v tejto skupine sú olovo, ortuť, kadmium a arzén. Ťažké kovy sú odpadové produkty v rôznych priemyselných odvetviach, najmä pri spracovaní kovov, ropy a chemikálií.

V osobitných prípadoch, ako je napríklad ortuť, je dôležitým zdrojom priemyselná odpadová voda z tepelných elektrární na báze uhlia.

uhľovodíky

Do priemyselnej odpadovej vody sú včlenené rôznymi priemyselnými odvetviami, najmä ropnými a petrochemickými výrobkami.

fenoly

Obzvlášť sú dôležité v priemyselných odpadových vodách z koželužnického priemyslu.

povrchovo aktívne látky

Sú to mydlá a saponáty a nachádzajú sa v mnohých typoch priemyselných odpadových vôd. Je to preto, že sa často používajú v čistiacich priestoroch a náradí, ako aj pri spracovaní surovín. Obzvlášť znečisťujú kvôli svojmu negatívnemu účinku na bunkové membrány.

farbivá

Široká škála farbív sa používa v rôznych priemyselných odvetviach, napríklad v papierenskom, textilnom, potravinárskom a chemickom priemysle.

Vlákna a celulóza

V priemyselnej odpadovej vode z papierenského a textilného priemyslu je dôležitá prítomnosť rastlinných zložiek, ako sú vlákna a celulóza.

Organický materiál

Priemyselné odpadové vody z potravinárskeho priemyslu sú obzvlášť bohaté na organické látky rastlinného aj živočíšneho pôvodu. Okrem toho môžu obsahovať rôzne mikroorganizmy, niektoré z nich patogény pre zvieratá, rastliny alebo ľudí.

Rôzne chemikálie

Priemysel používa v priemyselných procesoch širokú škálu chemikálií, buď ako suroviny alebo ako sprostredkovatelia rôznych reakcií. Mnoho z týchto prvkov a chemických zlúčenín ide ako znečisťujúci odpad v priemyselných vodách.

lieky

Jedným z veľkých priemyselných odvetví sú farmaceutiká, ktoré používajú rôzne organické a anorganické chemikálie. S týmito liečivými zlúčeninami sa vyrábajú stopy, ktoré v mnohých prípadoch končia v priemyselnej odpadovej vode.

Drogy sa stali znečisťujúcimi látkami, ktoré majú veľký význam pre verejné zdravie. V niektorých vodných útvaroch sa zistilo významné množstvo antibiotík, analgetík a iných liekov.

Druhy priemyselných vôd

Priemyselné vody je možné klasifikovať z rôznych hľadísk, a to buď ich využitím priemyslom alebo priemyselným sektorom. V každom prípade sa charakteristiky výslednej priemyselnej odpadovej vody budú líšiť.

- Na jeho použitie

sanitárne

Používajú sa pri čistení surovín, zariadení, vybavenia a pri hygienických potrebách personálu.

Prenos tepla alebo chladenie

V tomto prípade slúžia priemyselné vody ako tepelné vozidlá, buď na získavanie tepla z procesu alebo na jeho prenos. Napríklad sa používa ako chladivo v priemysle spracovania kovov a na varenie v potravinárskom priemysle.

Výroba pary

Vodná para sa používa na pohon parných turbín, ako aj na sterilizáciu, ohrievanie, čistenie, hydratáciu a zvlhčovanie.

Surový materiál

Priemyselná voda sa používa priamo ako surovina, najmä v potravinárskom a nápojovom priemysle, a väčšina z nej opúšťa systém ako súčasť produktu.

Solventný

Vďaka charakteru vody ako univerzálneho rozpúšťadla je to dôležité využitie priemyselnej vody. V mnohých procesoch v chemickom, potravinárskom, papierenskom a textilnom priemysle sa okrem iného používa na tento účel a vytvára veľké množstvo priemyselnej odpadovej vody.

Zdroj energie

Voda sa tiež používa na výrobu hydraulickej energie vo vodnom priemysle. Má nízku úroveň chemickej kontaminácie, ale tepelná kontaminácia je dôležitá.

Čistiarne

Úpravňa priemyselných vôd. Zdroj: Annabel

V procese čistenia odpadových vôd sa vytvára konečný zvyšok, ktorý sa môže recyklovať rovnakým spôsobom. Určité množstvo sa však nedá získať späť, ako pri sedimentačných úpravách, kde až 75% hmotnosti konečného kalu je voda.

- Podľa priemyselného odvetvia

Priemyselné vody možno okrem iného klasifikovať ako odvetvia rôznych priemyselných odvetví, ako sú petrochemický priemysel, potraviny, papier, textil, kovovýroba, baníctvo. V každom prípade sa klasifikácia priemyselných vôd môže ďalej rozdeliť podľa špecializácie konkrétneho priemyselného závodu.

ošetrenie

Úpravňa priemyselných vôd. Zdroj: Xavigivax

V závislosti od typu priemyslu, procesov a použitých surovín bude závisieť množstvo a vlastnosti priemyselných odpadových vôd. Výber spôsobu čistenia je spojený s typom odpadovej vody a požadovaným stupňom čistenia.

- Parametre

Pred akýmkoľvek čistením a následne je potrebné vyhodnotiť určité parametre kvality priemyselných odpadových vôd. Patria sem chemická spotreba kyslíka (CHSK), celková suspendovaná tuhá látka (TSS) a prítomnosť špecifických zlúčenín.

Chemická spotreba kyslíka

Je to najvýznamnejší parameter pri hodnotení znečistenia vody pri meraní množstva oxidovateľných látok prítomných vo vode. Zameriava sa najmä na stanovenie množstva organických látok prítomných ako spotrebiteľský faktor pre rozpustený kyslík.

Celkový počet suspendovaných tuhých látok

Tento parameter je veľmi dôležitý v priemyselnej odpadovej vode, ktorá sa používa ako rozpúšťadlo alebo čistenie. Zmeria sa množstvo pevných nesedimentovateľných častíc obsiahnutých v priemyselnej odpadovej vode.

Detekcia špecifických zlúčenín

V závislosti od charakteru priemyselnej odpadovej vody sa testuje na konkrétne prvky alebo zlúčeniny. Napríklad prítomnosť ťažkých kovov, organohalogénových zlúčenín, dioxínov.

- Procedúry liečby

Existujú postupy primárneho ošetrenia, ktoré zahŕňajú sedimentačné a flotačné fázy, ktoré umožňujú separáciu časti znečisťujúcich látok. V tomto prípade ide o tie častice materiálu, ktoré sa usadia buď kvôli svojej hmotnosti alebo vznášajú sa kvôli svojej hustote.

Pre nesedimentovateľné častice sa používa koagulačná flokulácia alebo chemické zrážanie.

Koagulácia-flokulácia

Na dosiahnutie sedimentácie nesedimentovateľných suspendovaných častíc sa do priemyselnej odpadovej vody pridáva koagulant. Je to zlúčenina, ktorá priťahuje uvedené suspendované častice za vzniku vločiek alebo zrazenín, ktoré sa extrahujú v sedimentačnej nádrži.

Iné primárne procesy

Existuje mnoho špecifických procesov, napríklad zmäkčovanie vápna na odstránenie solí vápnika a horčíka z priemyselných vôd.

Sekundárne ošetrenie

Po použití predchádzajúcich úprav sa priemyselné vody podrobia rôznym sekundárnym úpravám. Medzi ne patrí okrem iného aktivovaný kal alebo kalov (aeróbna biodegradácia), anaeróbna biodegradácia, chemická oxidácia.

Terciárne ošetrenie

Nakoniec sa na priemyselné odpadové vody aplikujú úpravy tretieho stupňa, ako je filtrácia, iónová výmena alebo extrakcia. Existuje tiež reverzná osmóza, spaľovanie alebo elektrochemické ošetrenie.

Ďalšími dezinfekčnými postupmi sú ozonizácia, ultrafialové žiarenie, teplo alebo chlorácia. Niektoré z nich sú veľmi špecifické, napríklad odplynenie alebo stripovanie, na oddelenie sírovodíka, amoniaku, alkoholov, fenolov a sulfidov.

Referencie

1. Meniace sa trhy a ekosystém (2016). Antibiotická rezistencia: Ako znečistenie z tovární na drogy v Indii a Číne spôsobuje vznik superbugov. Španielsky preklad ekológov v akcii.
2. Nadácia COTEC pre technologické inovácie (1999). 10. Priemyselné odpadové vody. Dokumenty COTEC o technologických potrebách.
3. Gilpavas, E., Arbeláez-Castaño, PE, Medina-Arroyave, JD a Gómez-Atehortua, CM (2018). Čistenie odpadovej vody z textilného priemyslu chemickou koaguláciou spojenou s Fentonovými procesmi sa zintenzívnilo nízkofrekvenčným ultrazvukom. Medzinárodný denník o znečisťovaní životného prostredia.
4. Národný štatistický inštitút (2012). Prieskum životného prostredia v priemysle. Výsledky týkajúce sa vzniku odpadu v priemyselnom roku 2010. Tlačové správy.
5. López-Grimau, V. a Crespi-Rosell, M. (2015). Nakladanie s odpadmi z textilného priemyslu. Projekt Zlepšenie regionálnych ekonomík a miestneho rozvoja. Technologický zápisník č. 18.
6. Mänttäri, M., Viitikko, K. a Nyström, M. (2006). Nanofiltrácia biologicky čistených odpadových vôd z výroby celulózy a papiera. Journal of Membrane Science.
7. Muñoz-Lucas, S. a Sánchez-García, R. (2018). Voda v potravinárskom priemysle. Bulletin Španielskej spoločnosti lekárskej hydrológie.
8. Muzzarelli, RAA, Weckx, M., Filippini, O. a Sigon, F. (1989). Odstránenie stopových kovových iónov z priemyselných vôd, jadrových odpadových vôd a pitnej vody pomocou zosieťovaného N-karboxymetylchitosanu. Uhľovodíkové polyméry.
9. Rodríguez-Fernández-Alba, A., Pedro Letón-García, P., Rosal-García, R., Dorado-Valiño, M., Villar-Fernández, S. a Sanz-García, JM (2006). Pokročilé priemyselné čistenie odpadových vôd. Správa o sledovaní technológie 2.
10. Romero-López, T. de J., Rodríguez-Fiallo, H. a Masó-Mosqueda, A. (2016). Charakterizácia odpadovej vody vytvorenej v kubánskom textilnom priemysle. Hydraulické a environmentálne inžinierstvo.