CC BY
52
PRIKAZI
REVIEWS
PONOVNO KORISCENJE OTPADNIH VODA
Milan R. Radosavljevic, Vanja M. Sustersic Fakultet inzenjerskih nauka, Katedra za energetiku i procesnu tehniku, Kragujevac
DOI: 10.5937/vojtehg61-2023
OBLAST: hemijske tehnologije VRSTA CLANKA: prikaz
Sazetak:
Jedan od nacina da se smanji uticaj nestasice voda, kao i smanje-nje zagadenja voda je da se prosiri upotreba preciscene otpadne vode. Lokalni uslovi, ukljucujuci propise, institucije, finansijske mogucnosti, teh-nologiju i ucesce zainteresovanih strana imace veliki uticaj na odluke ve-zane za ponovnu upotrebu otpadnih voda. Moze se primetiti da mora da se krene napred ka razvoju strategija i planova za ponovnu upotrebu ot-padnih voda. Medutim, njihov uspeh i odrzivost ce zavisiti od politicke vo-lje, svesti javnosti i aktivne podrske nacionalnih i medunarodnih agencija da stvore povoljno okruzenje za promociju ekoloski odrzive tehnologije.
Kljucne reci: ponovno koriscenje otpadnih voda; zagadenje; otpadne vode.
Uvod
Problemi vezani za nestasicu i kvalitet vode sve vise se prepozna-j u kao jedan od neposrednih i ozbiljnih ekoloskih pretnji cove-canstvu. Svaki sesti stanovnik nema redovan pristup bezbednoj vodi za pice. Nedostatak pristupa bezbednom snabdevanju vodom i postojanja kanalizacione mreze utice godisnje na zdravlje 1,2 milijarde ljudi. Mnoge zemlje u Africi i Aziji imaju veoma nisku dostupnost vodi. Oko 80 zemalja sa oko 40% svetske populacije iskusilo je ozbiljne nestasice vode do sre-dine prosle decenije (http://www.unep.or.jp).
(213>
e-mail: milancer27@gmail.com
Preciscene otpadne vode imaju dugu istoriju primene, pre svega u po-Ijoprivredi, ali i u industriji i domacinstvu. Los kvalitet otpadnih voda moze predstavljati znacajan rizik po zdravlje poljoprivrednika, kao i korisnika tih poljoprivrednih proizvoda. Svetska zdravstvena organizacija (WHO) radi na izradi projekata za ponovnu upotrebu otpadnih voda u poljoprivredi.
Danas u Srbiji najveci zagadivaci reka su nepreciscene industrijske i komunalne otpadne vode. U 2011. godini precisceno je za 10,3% vise otpadne vode nego u 2010. godini.
Otpadne vode iz industrije u 2011. vece su za 10,3% u odnosu na 2010. godinu, dok je procenat preciscenih otpadnih voda manji za 16,4%. Republic-ki zavod za statistiku Republike Srbije raspolaze sledecim vrednostima o ukupnoj zapremini otpadnih voda i preciscenih istih do odredenog nivoa.
Tabela 1 Table 1
Otpadne vode Republike Srbije, 2009-2011 Wastewater Republic of Serbia, 2009-2011
Hiljada m3 2009 2010 2011
Ukupne otpadne vode 3415309 3177513 3499157
Preciscene otpadne vode 225400 210894 188509
Primarni tretman 172875 158190 138103
Sekundarni tretman 43274 44028 39861
Tercijarni tretman 9251 8676 10545
U 10 od 250 postojecih industrijskih postrojenja (U.S.Steel Smedere-vo, termoelektrana Kostolac, termoelektrana Nikola Tesla, fabrika elek-tricnih kablova u Jagodini, rudnici u Boru, Sjenici i kop Kolubara) u Srbiji, proizvede se 75% neorganske otpadne vode.
U tabeli 2 navedene su industrije u cijim se otpadnim vodama nalaze razliciti metali (Dean, et al,1972, pp.518-522). Kolicine pojedinih metala zavise od tipa procesa u navedenoj industriji.
Tabela 2 Table 2
Metali koji se pojavljuju u otpadnim vodama razlicitih industrija Metals that occur in wastewater
Industrija Metali
Rudarstvo i obrada rude Al, As, Cd, Hg, Mn, Mo, Pb, U, V
Metalurgija i galvanizacija Ag, As, Be, Bi, Cd, Cr, Cu, Hg,In, Pb, Ni, W, Zn
Hemijska As, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Ga, Hg, Os, Pb, Sn, Ta, Ti, U, Zn
Boje i pigmenti Al, As, Cd, Cu, Fe, Pb, Sb, Ti, Tl
Keramika i porculan As, Cr, Sb, U
Legure Be, In, Ga, Os, Pb, Ta
Stakla As, Ba, Co, Ni, Ti, V
Papirna Al, Cr, Cu, Hg, Pb, Ni, Ta, Ti, V
Farmaceutska Al, Cu, Fe, Ga, Hg, Os, Ta
Tekstilna Al, As, Ba, Cd, Cu, Fe, Hg, Pb, Ni, Sb
Nuklearna tehnologja Be, Cd, In, U
Vestacka dubriva Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Ni, Zn, Hg, Mn
Rafiniranje petroleja Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Ni, Zn
Ispitivanja vrsena u SAD-u pokazuju da se u rudnickim vodama na-lazi veliki broj stetnih materija, koji mogu dospeti u povrsinske i podzem-ne vode (EPA,1981; EPA, 1982).
Tabela 3 Table 3
Prosecan sadrzaj stetnih i opasnih elemenata (pg/l) u rudnickim vodama iz lezista uglja Average content of harmful and dangerous elements (pg / l) in mine water from coal mines
Hemijski element Povrsinski kopovi Podzemna eksploatacija
Alkalne vode Kisele vode Alkalne vode Kisele vode
pH 7,6 6 7,7 6
Fe 1520 45700 410 135000
Mn 820 17700 76 4900
As 3 210 5 23
Cd 14 98 14 6
Cr 42 187 49 30
Cu 20 150 14 82
Pb 2,9 323 72 51
Hg 1,09 1,3 0,7 0,51
Ni 115 2020 57 400
Zn 80 6620 56 510
CM CO CM i
CO
cp cp
ro
d o
v
d
a p
t o je jn e
■o
v o
o P
■o
iv ej
jlv
a s o d a
CC
U tabeli 4 date su vrednosti iskopane rude na godisnjem nivou, pri cemu moze da se proracunom zakljuci da su ogromne potrebe rudnika za vodom. Na primer, rudnik koji preraduje 10.000.000 t/god. potrebno je 23.000.000 t/god vode, koju je neophodno precistiti jer iz tabele 3 moze-mo videti sadrzaj stetnih i opasnih materija u rudnickim vodama.
Tabela 4 Table 4
Rudnici i kolicina iskopane rude Mines and amount of ore mined
Rudnik Ruda Kolicina iskopane rude (t/god.)
Bor, Veliki Krivelj (SRB) Cu 10.000.000
Majdanpek (SRB) Cu 8.000.000
Srebrenica (BiH) Pb-Zn 300.000
Rudnik (SRB) Pb-Zn-Cu 260.000
Trepca (SRB) Pb-Zn 1.000.000
Asarel (Bugarska) Cu 10.000.000
Bucim (Makedonija) Cu 3.000.000
Elascinte (Bugarska) Cu 12.500.000
Zagadivaci voda
Specifican problem predstavljaju one industrijske grane, koje u sistem urbanih kanalizacija ispustaju toksicne i nerazgradujuce materije. Direktan izvor zagadivanja voda su i poljoprivredne povrsine odakle se spiraju ili infil-triraju rastvorene supstance vestackih dubriva (Rekalic, 1989).
X
o >
CO
o (N
0¿ LJÜ 0£ ZD O O
_l <
o
X
o
LU
I— >-
Q1 <
I—
S2
C0 <
-J
O ■O
X LU I— O
o >
Zavisno od porekla zagadivaca i nacina na koji prouzrokuju zagade-nje, zagadivaci se mogu svrstati u tri grupe na: hemijske (kiseline, alkali-je, razne soli, pesticide, deterdzente, fenole i druga organska jedinjenja, a prisutni su i teski metali iz grupe neorganskih jedinjenja), bioloske (bak-terije, virusi, alge, fekalije) i fizicke zagadivace (toplota, boja, miris, radio-aktivnost, suspendovane cvrste materije, pesak, mulj).
U otpadne materije spadaju one materije koje se raspadaju pod dej-stvom bakterija pri aerobnim uslovima, tj. u prisustvu kiseonika. U slucaju kada se ispuste velike kolicine ovakvih supstanci, dolazi do naglog sma-njenja koncentracije kiseonika u vodi, pa cak i do njegove potpune potro-snje. Usled nedostatka kiseonika, dolazi do iscezavanja biljnog i zivotinj-skog sveta u vodi. Pored toga, prestanak aerobnih uslova dovodi do po-jave anaerobnih aktivnosti.
Zagadena voda je povoljna sredina za patogene mikroorganizme, narocito za one koji prouzrukuju stomacna oboljenja: tifus, paratifus, di-zenteriju, koleru itd. Cistoca vode u pogledu ove vrste zagadenosti pro-cenjuje se iz prisustva Bacterium coli.
Ispustanje prekomernih kolicina jedinjenja koja sadrze ugljenik i jedinjenja azota, fosfora i kalijuma u vode dovodi do brzog povecanja biljnog sveta, sto prouzrokuje usporavanje vodenih tokova i zapusavanje filtara u vodovodima. Od toga 70% fosfora potice od natrijum-tripolifosfata (Na5P3O10), koji se nalazi u praskovima za pranje kao omeksivac.
Pri sterilizaciji vode hlorom, dolazi do hlorisanja rastvorenih fenola, pri cemu se stvaraju hlorni derivati vrlo neprijatnog mirisa. Od sintetskih organskih supstancija najcesce ucestvuju u zagadivanju vode deterdzen-ti, razni insekticidi, fenoli, rastvaraci, boje itd.
Mnogi insekticidi su u vecoj ili manjoj meri skodljivi za ljude, a neki su cak i vrlo otrovni. Najcesce se koriste organohlorna, organofosforna jedinjenja i karbamati. Organofosforna jedinjenja i karbamati se razgraduju u toku nekoli-ko nedelja, dok organohlorna jedinjenja ostaju nerazgradena i vise godina.
Prolivena nafta ne ostaje stalno na povrsini vode, iako ima manju gustinu. U toku nekoliko dana oko 25% laksih frakcija ispari, a ostatak gradi emulziju. Veci deo nafte se razgraduje oksidacijom i pri tom se do-bijaju naftenska kiselina, fenoli, karbonilna i druga toksicna bolje rastvor-na jedinjenja. Nerazgradeni ostatak gradi grudve koje se taloze po mor-skoj obali. Naftne mrlje sprecavaju prodiranje svetlosti u vodu, zatim one-mogucavaju aeraciju, ostecuje ptice, unistava alge i lisajeve na obali i sa-mim tim predstavljaju otrovne supstancije za sav biljni svet u vodi.
Pri rastvaranju ruda u kiselinama obrazuju se kisele otpadne vode (pH-vrednost izmedju 0 i 1), koje ispustanjem u reke remete ravnotezu kar-bonata, bikarbonata, ugljene kiseline, koja regulise pH-vrednost vode na 6,5-8,5. Smanjenjem pH-vrednosti ispod 6 dolazi do korozije, a ispod 4 do izumiranja biljnog i zivotinjskog sveta. Ovakve kisele vode najcesce sadrze
sumpornu kiselinu i soli gvozda. Povecanje saliniteta vode utice na organi-zme u vodi i onemogucava primenu ovakve vode u poljoprivredi.
Radioaktivne supstance poticu od prerade rude, njihovog koriscenja u nuklearnim centralama (u slucaju vecih havarija nuklearnih elektrana, odno-sno radioaktivni otpaci iz instituta gde se koriste izotopi) i oruzju, kao i radio-aktivnih supstancija koje se koriste u medicini, industriji i istrazivanju.
Suspendovani cvrsti materijali poticu od erozije ili od procesa separa-cije ugljeva, gline ili prahova. Oni pune kanale, rezervoare, pristanista, uti-cu na smanjenje prirastaja riba, jer pokrivaju mrestilista po dnu, sprecavaju prodiranje svetlosti, a time i proces fotosinteze, osecuju turbine itd.
Toplota koja se stvara u toku industrijskih procesa, odvodi se hlade-njem vodom. Oko 70% vode koju koristi industrija sluzi za hladenje. Ako se vruca voda ispusti u reke, ona utice na smanjenje koncentracije ras-tvorenog kiseonika, ubrzava hemijske reakcije, utice na promenu flore i faune u vodi i unistava ikru mnogih vrsta riba (Dalmacija, 2011).
Metode preciscavanja otpadnih voda
Da bi se nezeljeni efekti covekove aktivnosti sveli na minimum, neo-phodno je obezbediti takva tehnicko-tehnoloska resenja koja sa jedne strane treba da obezbede zadovoljavanje postojece regulative i zakonske propise, sa mogucnoscu njihove nadgradnje, u pravilu poostravanja, a sa druge strane da obezbede ekonomski podnosljive sisteme gledano kroz investiciona ulaganja kao i operativne troskove (Jahic, 1990).
Kriterijumi za odredivanje kvaliteta preciscenih komunalnih otpadnih voda moraju da uzmu u obzir detaljnu analizu posmatranog sa aspekta zahteva Okvirne Direktive o vodama Evropske Unije (2000/60/EC, eng. Water Framework Directive), i ostalih Direktiva koje je EU do sada usvoji-la. U Republici Srbiji se mora uzeti u obzir Zakon o vodama (Sl. glasnik RS, br. 30/2010).
Mehanicko preciscavanje
Mehanickim postupkom preciscavanja odstranjuju se iz zagadenih voda nerastvorene materije, kao i deo materija u koloidnom stanju. Kod meha-nickog preciscavanja razlikujemo preliminarno i primarno preciscavanje.
Preliminarno preciscavanje podrazumeva uklanjanje krupnih su-spendovanih i plivajucih cvrstih materija (drvo, papir, smece, izlucevine i sl.) sa eventualnim potrebnim drobljenjem, zatim uklanjanjem tezih neor-ganskih materija (pesak, sljunak, metalni delovi, staklo i sl.), kao i uklanjanje prekomernih kolicina ulja i masti.
X
o >
CO
o <N
W 0£ ZD
o
o <
o
X
o
LU
I— >-
CC <
I—
S2
w <
-j
CD >Q
X LU I—
o
o >
Za preliminarno preciscavanje koriste se grube i fine resetke, drobilice, taloznici za pesak, bazeni za prethodnu aeraciju i separatori masti i ulja.
Masnoce, ukoliko se ne izdvoje, kasnije prave teskoce kod bioloskog preciscavanja jer formiraju nepropustljivu membranu. Zbog toga se separator masnoca, kao i peskolov, postavlja skoro na svakom postrojenju za preciscavanje zagadenih voda jer se u njima mogu uvek naci masnoce iz fabrika za preradu mesa i prehrambenih industrija, kao i iz petrohemijskih i kozarskih fabrika.
Zadatak primarnog preciscavanja sastoji se u tome da se procesom se-dimentacije (talozenja) ukloni iz zagadene vode najveci deo taloznih cvrstih materija, kao i 40-60% suspendovanih materija. Primenom hemikalija - ko-agulanata, sedimentacijom se moze odstraniti i veci deo koloidnih materija.
Hemikalije koje se najvise koriste su: aluminijum-sulfat, fero-sulfat sa krecom, feri-sulfat i feri hlorid sa ili bez kreca.
Ponekad se praktikuje da se u okviru preliminarno-primarnog preciscavanja vrsi tzv. predhlorisanje influenta, tj. hlorisanje radi odstranjiva-nja mirisa i poboljsanja sedimentacionih karakteristika zagadenog fluida.
Biolosko preciscavanje
Biolosko ili sekundarno preciscavanje zagadene vode ima za cilj da se u sto vecoj meri uklone bioloski razgradive organske materije.
Bioloski procesi preciscavanja baziraju se na aerobnoj oksidaciji or-ganskih materija, kao i na anaerobnoj razgradnji.
Ukljucivanjem zivog sveta-bakterije i mikroorganizmi upotrebljavaju organske supstance iz zagadene vode kao hranu, pretvarajuci ih pri tom u prostije i neskodljive gasove, odnosno ucinak preciscavanja u pogledu smanjenja sadrzaja bioloski razgradljivih materija, kao i suspendovanih materija znacajno se poboljsava. Prisustvo organskog ugljenika je vazan faktor za bakterije i mikroorganizme, jer predstavlja izvor energije, odnosno njegovom oksidacijom do CO2 se oslobada energija koja se moze bi-ohemijski iskoristiti ili deponovati (Mojovic, 2004).
Objekti u kojima se vrsi biolosko preciscavanje su: prokapni biofilteri, objekti sa aktivnim muljem, pescani filteri (polja filtracije) i stabilizacione lagune (kanali).
Za biolosko preciscavanje zagadene vode u aerobnim uslovima po-trebna je velika povrsina za prenos kiseonika i dovodenje velike kolicine vazduha (kiseonika).
Za sve aerobne postupke obrade karakteristicna je bioloska transfor-macija koja se moze prikazati sledecom jednacinom:
Aerobni mikroorganizmi Organsko zagadenje + O2 ^ H2O + CO2 + biomasa + Q,
Proces anaerobne obrade otpadnih voda izvodi se uz pomoc anae-robnih mikroorganizama u anaerobnim uslovima vrenja. U toku anaerobne razgradnje organske materije proizvodi se gas ciji sastav i kolicina za-visi od vrste zagadenja i vrste primenjenog procesa anaerobne obrade. Mulj predstavlja suspenziju cvrste supstance suspendovane u vodi.
Anaerobini mikroorganizmi
Organsko zagadenje ^ CO2 + CH4 + novonastala mikrobna masa, (2)
Znatan deo energije akumulirane u organskom zagadenju prenosi se u nov oblik organske materije, metan, sto predstavlja i osnovnu razliku u odnosu na aerobne procese.
Hemijsko preciscavanje
U cilju brzeg i efikasnijeg talozenja zagadene vode primenjuje se he-mijska koagulacija i flokulacija (Vitorovic, 1990).
Hemikalije koje se najvise koriste su: aluminijum-sulfat, fero-sulfat sa krecom, feri-sulfat i feri—hlorid sa ili bez kreca.
Zapremina mulja koji se dobija hemijskom precipitacijom znatno je veca nego kod standardne primarne sedimentacije. Ovim putem se moze redukovati 90% materija.
Dezinfekcija je hemijski tretman koji podrazumeva dodavanje dezin-fekcionih sredstava efluentu radi deaktivacije patogenih mikroorganizama. Proces dezinfekcije najcesce je putem hlorisanja. Pored gasovitog hlora i cvrstih hipohlorita (kalcijum ili natrijum), upotrebljavaju se i hlor-dioksid, zatim hloramini i organska hlorna jedinjenja. Najcesce se upotrebljava cist hlor koji s vodom daje hipohlorastu kiselinu, jako oksidaciono sredstvo, a ova se razlaze dajuci nascentni kiseonik koji unistava bakterije:
Cl2 + H2O ~ HOCl (3)
HOCl ^ HCl + O (4)
Laboratorijska praksa pokazuje da je dezinfekcija uspesna ako se u efluentu posle 15 minuta kontakta hlora sa vodom nade 0,5 mg/l rezidu-alnog hlora.
Kolicina hlora potrebna da se obezbedi rezidualni hlor od 0,5mg/l, u vecini efluenata primarne sedimentacije krece se 12-25 mg/l. Doza 4-6 mg/l dovoljna je za sprecavanje neprijatnog mirisa. Normalno je da se pocne sa prilicno visokom dozom hlora (10 mg/l) za brzo unistavanje mi-risa, i onda se postepeno doza smanjuje do potrebnog mirisa. Rezidualni hlor moze imati negativne posledice na neke aplikacije na ponovnu upo-trebu, kao sto je navodnjavanje useva.
X
o >
co
o (N
0¿ LJÜ 0£ ZD O O
_l <
o
X
o
LU
I— >-
Q1 <
I—
S2
co <
-J
O ■O
X LU I— O
o >
Ako voda sadrzi fenole, pri upotrebi hlora njen ukus se veoma pokva-ri, sto je posledica gradenje hlornih derivata fenola. U ovakvim slucajevi-ma je bolje da se pri dezinfekciji hlorom vodi dodaje i odgovarajuca kolici-na amonijaka tako da se grade hloramini (monohlor-amin NH2Cl), koji nisu tako reaktivni i ne daju fenolne derivate neprijatnog ukusa. Pored hlornih jedinjenja, za dezinfekciju se mogu primenjivati i druga sredstva. Ozon je dobro baktericidno sredstvo, dejstvuje brzo i efikasno, a voda ostaje bez mirisa, boje i neprijatnog ukusa, jer je u pitanju jako oksidaciono sredstvo. Medutim, primena ozona ipak nije uobicajena zbog skupih instalacija za proizvodnju ozona, a sem toga, u slucaju nestanka elektricne struje koja je potrebna za proizvodnju ozona, onemogucena je dezinfekcija. Soli bakra i srebra imaju takode baktericidno dejstvo. Cu(ll)-sulfat se upotrebljava kao sredstvo protiv nekih vrsta algi (10-50 mg/l). Dezinfekcija se moze vrsiti i pomocu ultraljubicaste svetlosti. Medutim, zracenje je efikasno samo u tankim slojevima vode (30 cm), a sem toga, instalacije su skupe. Prednost dezinfekcije ultraljubicaste svetlosti jeste u tome sto se ne kvari ukus i mi-ris vode i sto se ne moze predozirati. Ona prodire u celijski zid mikroorga-nizama i unistava sposobnost celije da se reprodukuju. Potreba da se pro-nade ekoloski pogodna zamena za primenu hlora i hipohlorita kao oksida-cionih i dezinfekcionih materija u procesima preciscavanja voda uslovila je razvoj niza alternativnih postupaka cijom se primenom izbegava nastajanje rezidualnih hlornih jedinjenja i hloriranih organskih jedinjenja, koja su se pokazala veoma opasnim i stetnim po okolinu. Ferat (Vl), zbog pogodnih fizicko-hemijskih osobina, kao sto su visok oksidacioni potencijal samih fe-rata (Vl) i kiseonika koji nastaje oksidacijom vode, i velike moci koagulacije gvozde (lll)-hidroksida, produkta redukcije ferata (Vl), pokazao se kao vrlo efikasno i ekoloski prihvatljivo oksidaciono, dezinfekciono i koagulaciono sredstvo u veoma razlicitim oblastima primene (Sharma, et al, 2005, pp.45-58). Efikasno se moze primeniti u postupcima hemijskih sinteza kao vrlo snazan oksidans, kao jako dezinfekciono sredstvo za unistavanje pa-togenih organizama, kao sredstvo za koagulaciju, flokulaciju i razgradnju otrova hemijskog i bioloskog porekla, za uklanjanje teskih metala iz voda i otpadnih voda, za uklanjanje radioaktivnih elemenata iz radioaktivnih ot-padnih voda i slicno tome (Sharma, et al, 2005, pp.45-58), (Jiang, Lloyd, 2002, pp.1397-1408).
Ferat (Vl), za razliku od hlora ili kiseonickih jedinjenja hlora (koji se u preciscavanju vode za pice primenjuju u vise od 90% slucajeva), ne gradi u procesima tretmana voda stetna jedinjenja po ljude i biosferu, kao sto su izuzetno stetna hlor-organska (na primer, trihlormetan), ili sa jonima broma, kancerogena bromna jedinjenja, bromate. Pokazano je da primenom uobicajenih dezinfekcionih sredstava za tretman voda, tj. hlornih jedinjenja i ozona, moze nastati i do 500 produkata stetnih po ljudsko zdra-vlje (Sharma, 2007, pp.225-232), (Cekerevac, i dr, 2010, pp.423-430).
Tako se primenom ferata (VI) moze efikasno smanjiti koncentracija prisutnih teskih metala, Mn2+, Cu2+, Pb2+, Cd2+, Cr3+ i Hg2+, u zagadenim vodama i svesti na niske vrednosti, u granicama od 10 do 100 mg/dm3, zavisno od tretiranog metala.
Fenoli, cesti i veliki zagadivaci otpadnih i recnih voda, mogu se tret-manom vode hlorom, hipohloritom ili ozonom samo delimicno ukloniti, dok se tretmanom feratom (VI) koncentracije 0,1-2,0 mg/dm3 tokom 30 min, pri pH > 8 i na temperaturi 25°C, mogu razloziti i do 100%.
Postupci za uklanjanje teskih metala je prevodenje u nerastvorna je-dinjenja, talozenjem sa pogodnim sredstvom. Najcesce se prevode u hi-drokside, sulfide, a neki metali u karbonate.
Teski metali (M) se prevode u nerastvorne hidrokside sa Ca(OH)2 ili NaOH.
M++ + Ca(OH)2 ^ M(OH)2 + Ca++ (5)
Efikasnost preciscavanja je velika (preostala koncentracija M je obic-no manja od 1 mg/l, a u nekim slucajevima manja je i od 0,1 mg/l). Efikasnost preciscavanja zavisi pre svega od pH, posto je vecina hidroksida amfoterno.
Teski metali (M) se mogu efikasnije istaloziti kao sulfidi, cija je ras-tvorljivost daleko manja od hidroksida i nisu amfoterni kao hidroksidi. Za prevodenje metala u sulfide koriste se rastvoreni sulfidi, obicno natrijum-sulfid ili natrijumbisulfid, ili slabo rastvorni sulfidi, najcesce fero-sulfid.
M++ + FeS ^ MS + Fe++ (6)
Ozbiljni nedostaci postupka talozenja metala sulfidima su nastajanje toksicnog gasovitog H2S i visak sulfida u odresenoj otpadnoj vodi koji takode mora da se uklanja. Ovi nedostaci mogu se u velikoj meri kompen-zovati vodenjem postupka na pH preko 8 i preciznom kontrolom dodava-nja sulfida.
Teski metali (Cd i Pb) se iz otpadne vode mogu ukloniti kao karbonati. Za talozenje se koristi obicno Na2CO3.
Na2CO3 + M++ ^ MCO3 + 2Na+ (7)
Prednost talozenja sa karbonatima je rad na nizim pH-vrednostima, tako da nije potrebno kasnije neutralizacija odredene otpadne vode (za talozenje Cd i Pb kao hidroksida pH mora biti preko 10, a kao karbonata pH=7,5-8,5).
o
X
o >
CO
o (N
0¿ LJÜ 0£ ZD O O
_l <
o
X
o
LU
I— >-
Q1 <
I—
S2
CO <
-J
O ■O
X LU I— O
o >
Upotreba otpadnih voda
Praksa koriscenja otpadnih voda razlikuje se od zemlje do zemlje. Njena primena i tehnologija koja ce se promenjivati, znacajno zavisi, ali se i razlikuje u funkciji od drustveno-ekonomskih okolnosti, industrijske strukture, klime, kao i spremnosti politike jedne drzave (Gacesa, Klasnja, 1994).
Ponovna upotreba voda za navodnjavanje poljoprivrednih kultura
Od 41% reciklirane vode u Japanu, 60% u Kaliforniji (SAD), a 15% u Tunisu se koristi za navodnjavanje poljoprivrednih kultura. U Kini najmanje 1,33 miliona hektara poljoprivrednog zemljista navodnjava se sa netretira-nom ili delimicno tretiranom otpadnom vodom (http://www.eolss.net). Po-ljoprivredno navodnjavanje je od kljucnog znacaja za poboljsanje kvaliteta i kvantiteta proizvodnje. Do 2025, ocekuje se da poljoprivreda poveca svoje zahteve za vodom za 1,2 puta (http://www.unep.or.jp).
Ako otpadne vode poticu iz industrijskih izvora, prisustvo toksicnih hemikalija, soli, odnosno teskih metala moze da ogranici ponovnu upotre-bu. Takav materijal moze promeniti svojstva zemljista i moze uticati na rast useva, tako da bi odgovarajuci tretman i nadzor trebalo da se praktikuje.
Reciklirane vode koje su vazne za poljoprivredu moraju da sadrze azot, kalijum, cink, bor i sumpor. Medutim, visak azota moze dovesti do pojave rastinja, odlozene zrelosti useva i los kvalitet. Bor je sustinski element za rast biljaka, dok visak bora postaje toksican.
Tunis je jedna od retkih zemalja koja ima razradenu nacionalnu poli-tiku koju sprovodi za ponovnu upotrebu otpadnih voda. Od 1960. godine, otpadna voda u Tunisu se koristi za navodnjavanje vocnjaka. Od 1989, posle sekundarnog tretmana, otpadna voda se koristi za uzgoj raznih vr-sta useva (maslina, stocne hrane, pamuka itd.), osim za uzgoj povrca.
U zemljama kao sto su Maroko, Jordan, Egipat, Malta, Kipar i Spani-ja, koriste se ili se razmatraju mogucnosti koriscenja otpadnih voda za navodnjavanje, dok je u Izraelu, procenat upotrebe otpadnih voda za navodnjavanje najvisi u regionu, sa 24,4%, a trebalo da bude povecana na 36% u narednom periodu (http://www.eolss.net).
Socijalno-ekonomski uslovi, u zavisnosti od drzave, mogu biti razli-citi, pocevsi od nestasice novca za kapitalne investicije. Zato su novcana sredstva EU veoma vazna za drzave kao sto su na pr. Grcka ili Srbija.
Egipat, Jordan, Tunis, Palestina, Maroko, Sirija predstavljaju grupu zemalja sa velikom potrebom ponovnog koriscenja otpadnih voda, ali preovladuje ekonomski problem, ogranicena iskustva, neadekvatna infra-struktura ukljucujuci odvodne kanale i tretman fabrickih otpadnih voda.
Stroge standarde za ponovnu upotrebu voda, kao sto su standardi u Kaliforniji i u drugim drzavama SAD-a (USEPA 1992), nije lako postici.
Direktiva WHO je manje stroga, odnosno ona definise tretman otpadnih voda za navodnjavanje useva, narocito u zemljama u razvoju.
Drzave koje su clanice EU, kao sto je Grcka, mogu da ocekuju da im se obezbede finansijska sredstva kako bi unapredili zastitu zdravlja i kako bi sprovele odredene zakone i regulative (Andreadakis, et al, 2001), 7th Conference on Environmental Science and Technology, Greece, September nd).
Tabela 5 Table 5
Aktuelna regulativa za ponovnu upotrebu otpadnih voda za navodnjavanje poljoprivrednih useva Current regulations for the reuse of wastewater for irrigation of agricultural crops
Zemlja Glavna odlika
SAD 200 FC/100mL + rezidualni hlor u zavisnosti od kulture
Kipar 50-100 FC/100mL i 200-1000 FC/100mL, za povrsine sa neogranicenim javnim pristupom, i navodnjavanjem useva sa ogranicenim javnim pristupom
Izrael 120-250 FC/100mL. Regulativa za BOD i rezidualni hlor
Spanija Manje od 1000 FC/100mL i manje od 1 nematode (valjkasti crv) po litru
Saudijska Arabija 22-100 and 23-200 FC/100mL za neograniceno i ograniceno navodnjavanje. Izazivaci crevne infekcije, nematode 1 po litru
Tunis Crevne infekcije (valjkasti crvi) prisutni manje od 1 po litru
oi
CO
oi i
CO
p p
ro
d o
v
d
a p
t o je jn e
■o
v o
o
CL
Ponovna upotreba otpadnih voda iz domacinstava
Siva voda je voda koja se dobija od uobicajenih aktivnosti u jednom do-macinstvu kao sto je brijanje, tusiranje i pranje vesa. Obzirom da sive vode predstavljaju 50-80% uobicajene potrosnje vode u domacinstvu, ekolozi sma-traju da je njeno ispustanje u kanalizaciju, bacanje i propustanje mogucnosti za ocuvanje resursa. Ona se moze lako zadrzati, tretirati na licu mesta, i ponovo koristiti za vodokotlice i zalivanje, za koje se uobicajeno koristi pijaca voda.
■o
iv ej
jlv
a s o d a
Q1
Slika 1 - Sema sistema za tretman sive vode u domacinstvima Figure 1 - Scheme of the system for the treatment of gray water in homes
X
o >
co
o (N
0¿ LJÜ 0£ ZD O O
_l <
o
X
o
LU
I— >-
Q1 <
I—
S2
co <
-J
O ■O
X LU I— O
o >
Sistemi koji se koriste za preciscavanje i dezinfekciju, zavise od drzava i od propisa koje tretirana voda mora da ispuni. U Australiji nije dozvoljeno da se voda iz kuhinja tretira kao siva voda jer sadrzi ostatke hrane, a samim tim mogu biti prisutni i patogeni organizmi, sto otezava proces preciscavanja. U drugim drzavama je zabranjena ponovna upotreba sivih voda iz ves-masina, jer u njima mogu biti prane pamucne pelene, pa bi ova voda bila zagadena fe-kalijama bez obzira sto nema kontakta sa glavnom fekalnom kanalizacijom.
U Kaliforniji godinama se koristi tretirana siva voda za navodnjava-nje basta, a istrazivanja su pokazala da njihovom upotrebom ne dolazi do pojave zdravstvenih problema.
Ponovna upotreba sivih voda znaci manju potrosnju energije i manju primenu hemikalija u pogonima za preciscavanje voda, sto je znacajna prednost za zajednicu, odnosno domacinstva ce trositi znatno manje novca za racune za vodu.
Ponovna upotreba otpadnih voda iz industrije
U industriji voda se koristi za: hladenje, industrijske procese i napa-janje parnih kotlova (Radovanovic, 1989).
Kod preciscavanja industrijskih otpadnih voda se u principu razlikuju dva pristupa: predtretman otpadnih voda koji se mora sprovesti radi za-dovoljavanja kriterijuma koji su propisani pri ispustanju u javne kanaliza-cije i jedinstveno preciscavanje otpadnih voda (bez mesanja sa otpadnim vodama domacinstva) radi zadovoljavanja propisanih kriterijuma za eflu-ent koji se sme ispustati u odredeni vodoprijemnik.
Sve cesce je slucaj da industrijske vode preduzeca ispustaju svoje otpadne vode u gradsku kanalizaciju, posto ih prethodno delimicno preci-ste do potrebnog nivoa, gde se one mesaju sa otpadnim vodama iz do-macinstava i potom konacno preciscavaju u istom postrojenju.
Sastav vode za parne kotlove je od vrlo velike vaznosti jer i najmanja smetnja u parnom kotlu moze izazvati poremecaj u citavom industrijskom procesu. Kvalitet vode za parne kotlove zavisi od vrste postrojenja, od priti-ska pare koja se proizvodi i od toga za sta ce se para upotrebiti. Voda tre-ba da je takvog kvaliteta da u kotlu ne ostavlja taloge i kore, da ne dejstvu-je koroziono, da cistoca proizvedene pare odgovara nameni, voda ne treba da sadrzi supstance koje bi izazvale penusanje (masti, ulja i neke druge organske supstance) i treba da je slabo alkalna (pH = 7-9,5).
Industrijske vode, u zavisnosti od procesa u industriji, mogu da se pre-ciste do odredenog stepena. Pri ispustanju u prirodni vodeni sistem moraju biti zadovoljeni principi na kojima se zasniva sistem granicnih vrednosti va-znijih parametara otpadnih voda, razraden od strane „Udruzenja za otpadne vode" iz Savezne Republike Nemacke, a iste su prikazane u tabeli 6.
Tabela 6 Table 6
Granicne vrednosti parametara otpadnih voda - Savezna Republika Nemacka Limit values of the parameters - Germany
1. Opsti parametri
Temperatura Do 35UC
pH Od 6,5 - 10
2. Ulje i masnoce koje se mogu saponifikati 25U cm3/dm3
3. Ukupni ugljovodonici 20 cm3/dm3
Halogenovani ugljovodonici 5 mg3/dm3
4. Neorganske materije - metali (rastvorene i nerastvorene)
Arsen (As) 1 mg/dm3
Olovo (Pb) 2 mg/dm3
Kadmijum (Cd) 0,5 mg/dm3
Sestovalentan hrom (Cr6+) 0,5 mg/dm3
Trovalentan hrom (Cr3+) 3 mg/dm3
Bakar (Cu) 2 mg/dm3
Nikal (Ni) 3 mg/dm3
Ziva (Hg) 0,05 mg/dm3
Selen (Se) 1 mg/dm3
Cink (Zn) 5 mg/dm3
Kalaj (Sn) 5 mg/dm3
Kobalt (Co) 5 mg/dm3
Srebro (Ag) 2 mg/dm3
Barijum (Ba) 4 mg/dm3
Titan (Ti) 5 mg/dm3
Natrijum (Na) 500 mg/dm3
Aluminijum i gvozde (Al, Fe) Bez ogranicenja sve dok ne prouzrokuje poteskoce na postrojenju za preciscavanje
5. Neorganske materije - nemetali (rastvorene)
Amonijak jon i amonijak, (NH4"), (NH3) 200 mg/dm3
Nitrit, samo u slucaju vece kolicine, (NO3") 20 mg/dm3
Cijanidi, koji se lako oslobadaju, (CN-) 1 mg/dm3
Cijanidi, ukupno 20 mg/dm3
Fluoridi (F-) 60 mg/dm3
Sulfati (SO42") 600 mg/dm3
Sulfidi (S2-) 2 mg/dm3
Hloridi (Cl-) 250 mg/dm3
Slobodan hlor, (Cb) 5 mg/dm3
б. Organske materije
Fenoli, koji isparavaju sa vodenom parom (kao C6H5OH); boje 100 cm/dm3, samo u koncentraciji koja ne dovodi do obojenja vode vodoprijemnika, nakon preciscavanja otpadnih voda na centralnom postrojenju
7. Materije koje se spontano oksiduju
Npr. natrijum-sulfat, fero-sulfat i sl. Samo u koncentraciji koja ne dovodi do anaerobnog stanja u javnoj kanalizaciji
Regulativa (MDK)
O granicnim vrednostima ispustanja opasnih materija u vodama i o pravili-ma njihove primene govori Uredba 28/2004 Ministarstva za zastitu zivotne sre-dine (Republika Madarska), a osnovne vrednosti su prikazane su u tabeli 7:
Tabela 7 Table 7
Granicne vrednosti ispustanja opasnih materija u vodama i o pravilima njihove primene Limit values for discharge of hazardous substances into waters and the rules about their
application
Pokazatelj Upustanje povremenog Kontinualno ispustanje
karaktera u gradsku kanalizaciju
pH Ispod 6,5 iznad 10mg/l Ispod 6,5 iznad 10mg/l
Zagadenje mg/l mg/l
HPK 1000 1000
BPK5 500 500
Ukupan neorganski azot 120 120
Ukupan azot 150 150
Amonijak-amonijacni azot 100 100
Talozne materije 150 150
Ukupan fosfor 20 20
Ekstrat sa organskim rastvaracem 50 50
(ulja, masnoca)
Mineralna ulja 5 10
Fenoli 5 10
Katran 1 5
Ukupno gvozde 10 20
Ukupan mangan 5 5
Sulfid 0,5 5
Sulfat 400 400
Aktivni hlor 30 30
Ukupne soli 2500 2500
fluoridi 20 50
O pasne i toksicne materije
Ukupan arsen * 0,2
Ukupan barijum * 0,5
Cijanidi-lako isparljivi 0,1 0,1
Ukupni cijanidi 1 1
Ukupno srebro * 0,2
Ukupna ziva * 0,05
Ukupan cink * 2
Ukupan kadmijum * 0,1
Ukupan kobalt * 1
Hrom VI * 0,5
Ukupan hrom * 1
Ukupno olovo * 0,2
Ukupan kalaj * 2
Ukupan bakar * 2
Ukupan nikal * 1
molibden * 2
BTEX (benzol,toluol,etilbenzol,ksilol) * 0,1
Organski rastvarac * 0,1
Azbest 30 30
U Republici Srbiji granicna vrednost emisije za komunalne otpadne vode koje se ispustaju u povrsinske vode je sledeca (tabela 8), dok GVE preciscenih otpadnih voda koje se ispustaju u povrsinske vode, a koje se koriste za kupanje, rekreaciju itd., predstavljeni su u tabeli 9.
Tabela 8 Table 8
Granicna vrednost emisije za komunalne otpadne vode koje se ispustaju u povrsinske vode Emission limits for municipal wastewater discharged into surface waters
Parametar GV Najmanji % smanjenja
a. GVE na uredaju drugog stepena preciscavanja
BPK5 na 20 oC 25 mg/l O2 70-90
40 mg/l O2
HPK 125 mg/l O2 75
Ukupne suspendovane materije 35 mg/l 90
60 mg/l 70
b. GVE na uredaju treceg stepena preciscavanja
Ukupan fosfor 2 mg/l P 80
1 mg/l P
Ukupan azot 15 mg/l N 70-80
10 mg/l N
Tabela 9 Table 9
GVE preciscenih komunalnih otpadnih voda koje se ispustaju u povrsinske vode, a koje
se koriste za kupanje i rekreaciju, vodosnabdevanje i navodnjavanje Emission limit values of treated municipal wastewater discharged into surface waters, which are used for swimming and recreation, water supply and irrigation
Parametar Jedinica mere GV
Koliformne bakterije broj u 100 ml 10000
Koliformne fekalnog porekla broj u 100 ml 2000
Streptokoke fekalnog porekla broj u 100 ml 400
Regulativa u Srbiji koja se koriste za vode koje sluze za navodnjavanje tj. vrednost maksimalno dozvoljene koncentracije opasnih i stetnih ma-terija, objavljena je u Sl. glasniku RS, br. 23, 1994, str. 553 (tabela 1G).
Tabela 10 Table 10
MDK opasnih i stetnih materija u vodi za navodnjavanje u bivsoj Jugoslaviji Maximum permissible value of hazardous and harmful substances in water for irrigation in
former Yugoslavia
Hemijski element MDK u vodi (mg/l)
Cd 0,01
Pb 0,1
Hg 0,001
As 0,05
Cr 0,5
Ni 0,1
F 1,5
Cu 0,1
Zn 1
B 1
U tabeli 11 su prikazani parametri koji prelaze propisane vrednosti tj. MDK u povrsinskim vodama Republike Srbije.
Tabela 11 Table 11
Vrednost nekih parametara koji ekstremno prelaze MDK vrednosti u povrsinskim vodama
Republike Srbije
Value of some parameters exceeding the MDK to extreme values in the surface waters of
the Republic of Serbia
Reka BPK (mgO2/l) Fenoli (mg/m3) NH3 (mgN/l)
Stari Begej 324 651
Tamis 108 198 39
Kanal DTD 288 107
Crnica 89
Lugomir 162
Belica 103
Juzna Morava 76 209
Ibar 68
Zakljucak
Iz navedenih podataka, prezentovanja kolicina, nacine tretmana, upotreba preciscenih otpadnih voda, poredenja regulativa, moze se za-kljuciti da bi se dostigli standardi razvijenih zemalja, potreban je dug vre-menski period, strucan kadar, kako bi otpadne vode Republike Srbije bile preciscene do odgovarajuceg nivoa i kao takve bi pronasle odgovarajucu primenu, a takode bi se ustedeli postojece resurse.
Literatura
Andreadakis, A., Gavalaki, E., Mamais, D., Tzimas, A., 2001, Wastewater reuse criteria in Greece, Selected from papers presented at the 7th Conference on Environmental Science and Technology, Ermoupolis, Syros island, Greece, September nd.
Cekerevac, M., Nikolic-Bulatovic, Lj., Mirkovic, M., Popovic, N., 2010, Pri-mena ferata (VI) sintetizovanog elektrohemijskim postupkom u procesima preci-scavanja otpadnih voda, Hemijska industrija 64 (5) pp.423-430.
Dalmacija, B., 2011, Zagadivanje voda u Srbiji (otpadne vodej, Seminar za novinare, Upravljanje zivotnom sredinom, Novi Sad, nd.
Dean, J.D., Bosqui, F.L., Lanouette, K.H., 1972, Removing Heavy Metals from Waste Water, Environmental Science & Technology 6 pp. 518-522.
Gacesa, S., Klasnja, M., 1994, Tehnologija vode i otpadnih voda, Beograd, Jugoslovensko udruzenje pivara.
Jahic, M., 1990, PreCiscavanje zagadenih voda, Novi Sad, Naucno obra-zovni institut za uredenje voda, Poljoprivredni fakultet.
Jiang, J.Q., Lloyd, B., 2002, Progress in the development and use of ferrate (VI) salt as an oxidant and coagulant for water and wastewater treatment, Water Res. 36 pp.1397-1408.
Mojovic, Lj., 2004, Bioloska obrada otpadnih voda, Beograd, Tehnolosko-metalurski fakultet.
Radovanovic, M., 1989, Pogonske materije, II deo - industrijska voda, Beograd, Masinski fakultet.
Rekalic, V., 1989, Analiza zagadivaca vazduha i vode, Beograd, Tehnolo-sko-metalurski fakultet.
Sharma, V.K., 2007, Disinfection performance of Fe (VI) in water and wastewater: A review, Water Sci. Technol. 55 pp. 225-232.
Sharma, V.K., Kazama, F., Jiangyong, H., Ray, A.K., 2005, Ferrates (iron VI and iron V) - environmentally - friendly oxidants and disinfectant, Jornal of Water Health 3 pp. 45-58.
Vitorovic, D., 1990, Hemijska tehnologija, Beograd, Naucna knjiga.
http://www.eolss.net
http://www.unep.or.jp
WASTEWATER REUSE
FIELD: Chemical Technology ARTICLE TYPE: Review
Summary:
Water scarcity and water pollution are some of the crucial issues that must be addressed within local and global perspectives. One of the ways to reduce the impact of water scarcity and to minimizine water pollution is to expand water and wastewater reuse. The local conditions including regulations, institutions, financial mechanisms, availability of local technology and stakeholder participation have a great influence on the decisions for wastewater reuse.
The increasing awareness of food safety and the influence of the countries which import food are influencing policy makers and agriculturists to improve the standards of wastewater reuse in agriculture. The environmental awareness of consumers has been putting pressure on the producers (industries) to opt for
X
o V
03
o <N
W 0£ ZD
o
o <
o
X
o
LU
I— >-
R
< I—
£
S
< -J
CD >0
X LU I—
o
o
V
environmentally sound technologies including those which conserve water and reduce the level of pollution.
It may be observed that we have to move forwards to implement strategies and plans for wastewater reuse. However, their success and sustainability will depend on political will, public awareness and active support from national and international agencies to create favorable environment for the promotion of environmentally sustainable technologies.
Wastewater treatment has a long history, especially in agriculture, but also in industry and households. Poor quality of wastewater can pose a significant risk to the health of farmers and users of agricultural products. The World Health Organization (WHO) is working on a project for the reuse of wastewater in agriculture.
To reduce effects of human activities to the minimum, it is necessary to provide such technical and technological solutions that would on the one hand ensure complying with the existing regulations and legislation, and on the other hand provide economically viable systems as seen through investments and operating costs.
The use of wastewater
The practice of using wastewater varies from country to country. Its application and technology applied are significantly dependent on socio-economic circumstances, industry structure, climate and politics.
Reuse of water for irrigation of agricultural crops
Fourty-one percent of the recycled water in Japan, 60% in California (USA), and 15% in Tunisia is used for irrigation of crops. In China, at least 1.33 million hectares of agricultural land is irrigated with untreated or partially treated wastewater (http://www.eolss.net). Agricultural irrigation is essential to improve the quality and quantity of production. By 2025, agriculture is expected to increase its water requirements by 1.2 times (http://www.unep.or.jp).
If wastewater originatines from industrial sources, the presence of toxic chemicals, salts and heavy metals may limit its reuse. Such materials can change soil properties and may affect the growth of crops, so that appropriate treatment and supervision should be practiced.
Recycled water that is important for agriculture must contain nitrogen, potassium, zinc, boron and sulfur. However, excess nitrogen can lead to overgrowth, delayed crop maturity and poor quality. Boron is an essential element for plant growth, and the excess boron becomes toxic.
Tunisia is one of a few countries that have implemented a national policy for the reuse of wastewater. Since 1960., the wastewater in Tunisia has been used for irrigation of orchards. Since 1989, after a secondary treatment, the wastewater has been used for
the cultivation of various crops (olives, fodder, cotton, etc.), except for growing vegetables.
In countries such as Morocco, Jordan, Egypt, Malta, Cyprus and Spain, wastewater is either used or being considered for irrigation, while in Israel, the percentage of the use of wastewater for irrigation is the highest in the region, with 24.4% and should be increased to 36% in the future (http://www.eolss.net).
Depending on the country, socio-economic conditions, may be different, starting from the shortage of money for capital investments. Therefore, the EU funds are very important for the countries such as Greece anor Serbia.
Egypt, Jordan, Tunisia, Palestine, Morocco and Syria irepresent a group of countries with a high need for the reuse of wastewater, but also with prevailing economic problems, limited experience, inadequate infrastructures, including sewers and wastewater treatment factories.
Strict standards for the reuse of water such as the standards in California and other states in the U.S.A. (USEPA 1992),are not easy to achieve. The WHO directive is less severe, and it defines the treatment of wastewater for irrigation of crops, especially in developing countries.
The countries that are the EU members, such as Greece, can expect to be provided with funding to improve health and to implement certain laws and regulations (Andreadakis A.. et al., 2001, 7th Conference on Environmental Science and Technology, Greece, September nd)
Reuse of wastewater from households
Gray water is water that comes from common household activities such as shaving, showering and washing machines. Since graywater represents 50-80% of common household water consumption, environmentalists believe that its discharge into drains is a waste and a missed opportunity to use such a resource. It can easily be captured, treated on site and reused in toilets and for landscaping, instead of commonly used drinking water.
Systems used for purification and disinfection depend on countries and requirements that treated water must meet. In Australia, it is not allowed to treat water from the kitchen as gray water because of the presence of food, i.e. possible and therefore may be presen pathogenic organisms which make the purification process difficult. Some other states prohibit the reuse of gray water from washing machines- since cloth diapers can be washed in them clot, the water can be contaminated with faeces despite no contact with the main sewage drains.
In California, treated gray water has been used for garden irrigation for years, and studies have shown that its use does not cause health problems.
CM -
CO CM
c
cp ro
d o
v
d
a p
t o e
e c
o n v o n o
CL
d
c
v a s o d a
CC
Reuse of gray water means less energy consumption and less chemicals in wastewater treatment plants, which is good for the community, i.e. households will be spending significantly less money on water bills.
Reuse of wastewater from industry
In industry, water is used in refrigeration, industrial process and power boilers.
In the purification of industrial wastewater two approaches are generally distinguished: a pretreatment of wastewater that must be implemented to meet the criteria for its discharge into public sewers and a singular wastewater treatment (without interference from household waste) to meet the criteria for effluent to be discharged.
More and more freguently companies release their waste into urban sewage,having previously partially refined it to the level where it is mixed with wastewater from households and then finally purified in the same installation. The composition of water for steam boilers is of very great importance, because the slightest disturbance in the steam boiler can cause a disturbance in the entire industrial process. The quality of water for steam boilers depends on the type of a plant, steam pressure and the purpose for which steam is used. Water should be of such quality that it does not leave residues and deposits and it should not have a corroding effect. The purity of produced steam should correspond to the purpose of the steam in question. Water should not contain substances that could cause foaming (fats, oils and other organic substances) and should be slightly alkaline (pH = 7 to 9.5).
Industrial water, depending on the processes in the industry, can be purified up to a certain degree. When discharged into natural water systems, it must meet the principles underpinning the system of the limit values of major wastewater parameters, developed by The Association for wastewater from the Federal Republic of Germany and presented in Table 6.
Conclusion
The date presented here, including quantities, methods of treatment, use of treated wastewater and different regulations, lead to a conclusion that in order to reach the standards of developed countries, the Republic of Serbia needs experts and a long time period to treat its wastewater to an adequate level for its reuse as well as for the sparing use of its water sources in general.
Key words: reuse wastewater; pollution; wastewater.
Datum prijema clanka/Paper received on: 21. 05. 2012.
Datum dostavljanja ispravki rukopisa/Manuscript corrections submitted on:
12. 02. 2013.
Datum konacnog prihvatanja clanka za objavljivanje/ Paper accepted for publishing on: 14. 02. 2013.
