OCHRONA SRODOWISKA

Wykład 04 (17.11.2006)

Ścieki - ciekła mieszanina usuwana na zewnątrz z poszczególnych gospodarstw domowych i zakładów przemysłowych.

Skład ścieków:

• związki organiczne

• związki mineralne

• wolne kwasy

• zasady

• związki trujące

Odbroniki ścieków:

• rzeki

• jeziora

• morza

• oceany

Proces samooczyszczania - naturalne właściwości do uwalniania się od doprowadzanych zanieczyszczeń, dzięki stale zachodzącym procesom fizycznym, chemicznym i biologicznym.

Procesy samooczyszczania:

• mineralizacja substancji organicznych

• obumieranie bakterii wprowadzonych do wody

• reakcje neutralizacji

• wytrącanie związków chemicznych

• sedymentacja zawiesin

• sorpcja

• rozcieńczanie wód rzeki czystszymi dopływami

Samooczyszczanie:

Odbiornik można obciążyć tylko takim ładunkiem zanieczyszczeń, jaki zdolny jest on „przetrawić”.:

• nie zostanie zagrożony pod względem biologicznym

• nie zostanie naruszony jest wygląd estetyczny

Pełne oczyszczanie ścieków (nie można realizować ze względów):

• ekonomicznych

• technicznych

• ekologicznych, ścieki są ogniwem reakcji geochemicznych

Zadanie oczyszczania ścieków:

• usuwanie niepożądanych zanieczyszczeń

• rozkład zanieczyszczeń na prostsze

• całkowita mineralizacja zanieczyszczeń

• przemienianie zanieczyszczeń na produkty obojętne lub składniki oddziaływujące mniej szkodliwie na biocenozę odbiornika.

Zanieczyszczenia ścieków:

• mechaniczne

• chemiczne

• biologiczne

Zanieczyszczenia mechaniczne:

• ciała wleczone, mineralne: piasek, cząstki gliny, żużla itp; organiczne: odpadki jarzyn, owoców itp

• ciała pływające np. Papier, olej roślinny itp

Zanieczyszczenia mechaniczne:

• zawiesiny, ciała które dzięki odpowiedniemu kształtowi i wymiarom sa zdolne do pozostawania w ściekach w stanie zawiesin.

• Koloidy, ciała nierozpuszczalne w wodzie o dużym stopniu rozdrobnienia, nadają zazwyczaj ściekom wygląd mętny, mleczny lub opalizujący

Zanieczyszczenia chemiczne pochodzenia:

• mineralnego

• organicznego

Zanieczyszczenia chemiczne mineralne:

• nie ulegają zmianom w ściekach

• nie są szkodliwe dla zdrowia

• nie oddziałują ujemnie na stopień

Zanieczyszczenia chemiczne organiczne:

• produkty odpadkowe roślinne i zwierzęce zawierające: białka, tłuszcze, węglowodory

Mogą ulegać rozkładowi pod wpływem bakterii obecnych w ściekach:

• aerobowych, tlenowych

• anaerobowych, beztlenowych

Bakterie aeoroby (tlenowe)

Utleniają związki organiczne i trwałe związki mineralne nieorganiczne:

• azotany

• siarczany

• fosforany

• dwutlenek węgla

Bakterie anaeroby (beztlenowe) - redukują substancje organiczne, kosztem tlenu zawartego w związkach organicznych lub w azotanach i siarczanach do:

• wodoru H₂

• dwutlenku węgla CO₂

• siarkowodoru H₂S

• metanu - CH4

• azotu - N2

Zanieczyszczenia biologiczne:

• żywe bakterie

• zarodniki innych bakterii

• wyższe drobnoustroje

Dostają się one tam wraz z wydalinami i w korzystnych warunkach wytwarzają bogatą mikroflorę i mikrofaunę.

Metody oczyszczania ścieków:

• mechaniczne

• fizykochemiczne

• biologiczne

Metody mechaniczne - usuwanie ze ścieków zawartych w nich nierozpuszczalnych zanieczyszczeń mechanicznych za pomocą takich operacji jednostkowych jak: sedymentacja, flotacja, rozdrabnianie

Metody fizykochemiczne - usuwanie ze ścieków zanieczyszczeń występujących w postaci drobnych i trudno opadających zawiesin., usuwanie zanieczyszczeń koloidowych i rozproszonych

Metody fizykochemiczne:

• zoobojętnianie ścieków

• wytrącanie zanieczyszczeń

• utlenianie niektórych zanieczyszczeń (np. Przez chlorowanie)

Metody biologiczne - zmineralizowanie zanieczyszczeń organicznych dzięki działaniu mikroorganizmów, głównie bakterii aerobowych, występujących w postaci tzw. Osadów czynnych; są najważniejsze technologii oczyszczania ścieków.

Przeróbka ścieków polega na:

• usuwaniu ich skłonności do zagniwania (biochemicznych rozkład beztlenowy)

• niszczenie zawartych tam pasożytów

• zmniejszanie objętości

Procesy stosowane w obróbce osadów:

• fermentacja aerobowa (beztlenowa)

• zagęszczanie

• suszenie

• filtrowanie

• kompostowanie

• spalanie

Rodzaje oczyszczalni ścieków:

• mechaniczne

• chemiczne

• biologiczne

Ścieki - komunalne, przemysłowe

Oczyszczalnia biologiczna

Kompresownia

powietrza Powietrze

Komora osadu Ścieki Osadniki Ścieki oczyszczone

czynnego osadowe wtórne do odbioru

osad czynny recyrkulowany

Pompownia do recyrkulacji osad

osadu czynnego czynny nadmiarowy

Litosfera - zewnętrzna warstwa kuli ziemskiej. Jej miąższość wynosi ok 80-150km

Przekształcenia i zagrożenia antropologiczne litosfery dotyczą przede wszystkim warstwy powierzchniowej - pedosfery czyli gleby.

Lokalne skutki działalności człowieka sięgają niekiedy na głębokość kilkuset metrów, rzadko na głębokości kilku kilometrów.

Litosfera - główne miejsce zakłócenia globalnej równowagi spowodowanej nasilającą się presją czynnika demograficznego, który wymusza intensywną eksploatację biosfery dla zaspokojnego rosnącego zapotrzebowania na powierzchnię, surowce, energię, wodę i żywność.

Specyfika degradacji litosfery:

• najwyższy stopień bezwładności

• najwolniejsze tempo procesów naturalnej odnawialności walorów i zasobów

• efekty samooczyszczania atmosfery - po kilku dniach od zakończenia emisji zanieczyszczeń

• efekty samooczyszczania hydrosfery - po kilku tygodniach lub miesiącach

• samositna renaturalizacja naruszonej litosfery - wiele tysięcy lub milionów lat a często sa to procesy nieodwracalne.

Gleba - pedosfera

Jest to biologicznie czynna warstwa ziemi, od powierzchni terenu do głębokości przenikania głównej masy korzeni roślin, która wytworzyła się ze skał przekształconych pod wpływem organizmów żywych, klimatu, wody, rzeźby terenu i czasu.

Skład pedosfery:

• cząstki mineralne - główna krzemiony, glinokrzemiony i węglany o rozmiarach od 2m do 2km

• koloidy glebowe - częściowo mineralne, w dużej mierze organiczne

• roztwór glebowy - wypełnia przestrzenie kapilarne między cząstkami mineralnymi oraz tworzy warstwę uwodnioną wokół cząstek i koloidów

• powietrze glebowe - wypełnia większe przestrzenie między cząstkami i grudkami

• organizmy żywe gleby - korzenie i kłącza roślin, drobne ssaki, stawonogi, larwalne robaki, pierwotniaki, grzyby, glony, bakterie

Udział podstawowych elementów gleby:

25% - woda

25% - powietrze

5% - substancje organiczne

45% - części mineralne

Rola pedosfery:

• produkcyjna - rozwój roślin

• referencyjna - ogromnych rozmiarów naturalny zbiornik referencyjny zasobów wodnych niezbędnych do życia roślin

• sanitarna

Rola sanitarna gleby:

Drobnoustroje żyjące w glebie uczestnicząc w procesie rozkładu (minelizacji) martwych resztek organicznych wpływając w ten sposób na obieg pierwiastków w środowisku.

Właściwości absorpcyjne - naturalny filtr pochłaniający m.in. Związki toksyczne

---