Uzdatnianie ścieków nie jest marnowaniem pieniędzy
Naukowcy z projektu R3WATER (Demonstration of innovative solutions for Reuse of water, Recovery of valuables and Resource efficiency in urban wastewater treatment) finansowanego ze środków UE współpracowali z 12 partnerami, w tym firmami z sektora małych i średnich przedsiębiorstw z siedmiu krajów europejskich w celu opracowania technologii umożliwiających bardziej wydajny recykling ścieków, odzyskiwanie cennych materiałów z osadu ściekowego oraz uzdatnianie pozostałości środków farmaceutycznych. Opracowano lub udoskonalono kilkanaście różnych technologii w celu zmodernizowania zakładów oczyszczania ścieków. „Celem jest pomoc zakładom oczyszczania ścieków w przekształcenie w zakłady produkcji energii, składników odżywczych i wody do ponownego użytku, zamiast pozostania zakładami oczyszczania, które tylko zapobiegają emisji ścieków” – mówi koordynator projektu, Uwe Fortkamp ze Szwedzkiego Instytutu Badań Środowiskowych IVL. Pan Fortkamp dodaje, że wiele technologii, z których część jest już gotowych do wprowadzenia na rynek, zaprezentowano w zakładach oczyszczania ścieków w Szwecji, Hiszpanii i Belgii. Na przykład Innowatt, urządzenie opracowane przez partnera biorącego udział w projekcie, Kataloński Instytut Badań dotyczących Wody, używa oprogramowania do gromadzenia danych w czasie rzeczywistym oraz danych historycznych wzorców zużycia energii w zakładzie w celu zoptymalizowania zamówionej mocy i uzyskania oszczędności. Ponowne wykorzystanie wody Naukowcy biorący udział w projekcie opracowali zautomatyzowany system sterowania przepływem wody do dezynfekcji w różnych warunkach. Ilość środka dezynfekującego, takiego jak chlor, oraz promieniowania ultrafioletowego można zmniejszyć, by uniknąć przedawkowania, co może czasami skutkować uzyskaniem produktów ubocznych, przyczyniając się tym samym do zmniejszenia kosztów i wpływu na środowisko. „W projektach pokazowych w Szwecji i Hiszpanii wykazano zużycie energii mniejsze nawet o 50% podczas uzdatniania przy użyciu promieniowania ultrafioletowego w procesie «doscontrol» oznaczonym znakiem handlowym” – mówi Klara Westling, naukowiec z instytutu IVL. Neutralizacja zanieczyszczeń farmaceutycznych i mikrobowych Inna technologia – w pełni zautomatyzowane, gotowe do użytku urządzenie opracowane w ramach projektu – używa oprogramowania do tworzenia dynamicznego śladu na podstawie zanieczyszczeń mikrobiologicznych i innych w ściekach. W przypadku niezgodności śladu system automatycznie pobiera próbkę wody w celu zidentyfikowania patogenów, umożliwiając stałe monitorowanie i brak konieczności pobierania próbek i testowania. Bez wiedzy na temat długoterminowego wpływu na zdrowie człowieka oraz ekosystemy skutki narażenia na pozostałości środków farmaceutycznych pozostają nieznane, a ozonowanie umożliwia usunięcie pozostałości większości leków ze ścieków oraz dezynfekuje wodę, usuwając bakterie i inne patogeny, bez konieczności wcześniejszej szybkiej identyfikacji poszczególnych obecnych zanieczyszczeń. Zespół projektu dodatkowo zoptymalizował uzdatnianie przy użyciu ozonu oraz aktywnego węgla w celu umożliwienia tańszego usuwania pozostałości środków farmaceutycznych i innych priorytetowych zanieczyszczeń przy ograniczeniu dawki ozonu do minimum. Odzyskiwanie cennych materiałów Obecnie nie istnieje energooszczędny, ekologiczny i ekonomiczny proces utylizacji i ponownego użycia 9 637 000 ton osadu ze ścieków komunalnych produkowanego co roku w krajach UE. Rozrzucanie osadu na terenach uprawnych stanowi najtańszą metodę utylizacji, ale „różne przepisy dotyczące przetwarzania osadu sprawiają, że nie jest to możliwe we wszystkich krajach” – mówi pan Fortkamp. Zespół projektu opracował również technologię uzdatniania nazywaną karbonizacją hydrotermiczną lub HTC, która ma lepsze właściwości osuszania osadu ściekowego i umożliwia odzyskiwanie cennych substancji, takich jak fosforany, podczas produkcji wysokiej jakości biowęgla lub węgla aktywnego pozwalającego poprawić jakość gleby. Mniejsza ilość wody do odparowania umożliwia zmniejszenie ilości energii używanej podczas suszenia termicznego. Proces trawienia umożliwia rozkład jednej trzeciej materiałów organicznych w ściekach, co przyczynia się do zmniejszenia kosztów uzdatniania. Fosfor jest wyodrębniany jako kwas fosforowy z osadu karbonowego poddanego karbonizacji hydrotermicznej, który może być ponownie użyty jako źródło paliwa w branży produkcji cementu.
Słowa kluczowe
R3WATER, zanieczyszczenia, woda, uzdatnianie ścieków, fosfor, recykling, środki farmaceutyczne, energooszczędność, zanieczyszczanie, ozonowanie, ścieki
