Сточные воды (или бытовые сточные воды , бытовые сточные воды , городские сточные воды ) — это тип сточных вод , которые производятся сообществом людей . Обычно они транспортируются через канализационную систему . [1] : 175 Сточные воды состоят из сточных вод, сбрасываемых из жилых домов и из коммерческих, институциональных и общественных объектов, которые существуют в данной местности. [2] : 10 Подтипами сточных вод являются серые воды (из раковин, ванн, душевых, посудомоечных машин и стиральных машин) и черные воды (вода, используемая для смыва туалетов , в сочетании с человеческими отходами , которые она смывает). Сточные воды также содержат мыло и моющие средства. Пищевые отходы могут присутствовать от мытья посуды , и количество пищи может быть увеличено там, где используются мусороуборочные машины . В регионах, где туалетная бумага используется вместо биде , эта бумага также добавляется в сточные воды. Сточные воды содержат макро- и микрозагрязнители, а также могут включать некоторые твердые бытовые отходы и загрязняющие вещества из промышленных сточных вод .
Сточные воды обычно попадают из водопровода здания либо в канализацию , которая переносит их в другое место, либо в местное канализационное сооружение . Сбор сточных вод из нескольких домохозяйств обычно происходит либо в санитарных , либо в комбинированных канализационных системах . Первая предназначена для исключения ливневых стоков, тогда как вторая предназначена также для приема ливневых стоков. Производство сточных вод обычно соответствует потреблению воды. На потребление воды и, следовательно, на расход сточных вод на человека влияет ряд факторов. К ним относятся: доступность воды (противоположность дефициту воды ), варианты водоснабжения , климат (более теплый климат может привести к большему потреблению воды), размер сообщества, экономический уровень сообщества, уровень индустриализации , учет потребления домохозяйств, стоимость воды и давление воды. [2] : 20
Основные параметры сточных вод, которые измеряются для оценки прочности или качества сточных вод, а также вариантов очистки, включают: твердые частицы, показатели органических веществ, азота, фосфора и показатели фекального загрязнения. [2] : 33 Их можно считать основными макрозагрязнителями сточных вод. Сточные воды содержат патогены , которые происходят из фекалий . В сточных водах обнаруживаются следующие четыре типа патогенов: патогенные бактерии , вирусы , простейшие (в форме цист или ооцист) и гельминты (в форме яиц). [3] [4] Для количественной оценки органических веществ обычно используются косвенные методы: в основном биохимическое потребление кислорода (БПК) и химическое потребление кислорода (ХПК). [2] : 36
Управление сточными водами включает сбор и транспортировку для сброса в окружающую среду после уровня очистки , совместимого с местными требованиями для сброса в водоемы, на почву или для повторного использования. [2] : 156 Варианты утилизации включают разбавление (самоочищение водоемов, используя их ассимилирующую способность, если это возможно), морские сбросы , захоронение на суше и сточные воды на фермах . Все варианты утилизации могут быть сопряжены с риском загрязнения воды .
Сточные воды (или бытовые сточные воды) состоят из сточных вод, сбрасываемых из жилых домов, а также из коммерческих, институциональных и общественных объектов, которые существуют в данной местности. [2] : 10 Сточные воды представляют собой смесь воды (из системы водоснабжения сообщества ), человеческих экскрементов ( фекалий и моча ), использованной воды из ванных комнат , отходов приготовления пищи, сточных вод из прачечных и других отходов обычной жизнедеятельности.
Сточные воды муниципалитетов содержат сточные воды от коммерческой деятельности и учреждений, например, сточные воды, сбрасываемые ресторанами , прачечными , больницами , школами , тюрьмами , офисами , магазинами и учреждениями, обслуживающими местные территории крупных сообществ. [2] : 21
Сточные воды можно разделить на «неочищенные сточные воды» (также называемые «сырые сточные воды») и «очищенные сточные воды» (также называемые «стоками» с очистных сооружений ).
Термин «сточные воды» в настоящее время часто используется взаимозаменяемо с термином «сточные воды» — подразумевая «муниципальные сточные воды» — во многих учебниках, политических документах и литературе. [2] [5] [6] Если быть точным, сточные воды — это более широкий термин, поскольку он относится к любой воде после того, как она была использована в различных целях. [5] : 1 Таким образом, он может также относиться к « промышленным сточным водам », сельскохозяйственным сточным водам и другим потокам, которые не связаны с бытовой деятельностью.
Черная вода в контексте санитарии обозначает сточные воды из туалетов, которые, вероятно, содержат патогены , которые могут распространяться фекально-оральным путем . Черная вода может содержать фекалии , мочу , воду и туалетную бумагу из смывных туалетов . Черная вода отличается от серой воды , которая поступает из раковин, ванн, стиральных машин и других бытовых приборов, помимо туалетов. Серая вода образуется в результате мытья пищи, одежды, посуды, а также принятия душа или ванны. [7]
Черные и серые воды хранятся отдельно в «экологических зданиях», таких как автономные здания . В домах на колесах часто есть отдельные резервуары для серых вод из душевых и раковин, а также черных вод из туалета.Серая вода (или серая вода, сточная вода, также пишется как серая вода в Соединенных Штатах) относится к бытовым сточным водам, образующимся в домохозяйствах или офисных зданиях из потоков без фекального загрязнения, т. е. все потоки, за исключением сточных вод из туалетов. Источниками серой воды являются раковины , душевые , ванны , стиральные машины или посудомоечные машины . Поскольку серая вода содержит меньше патогенов , чем черная вода , ее, как правило, безопаснее обрабатывать и легче очищать и повторно использовать на месте для смыва туалета , полива ландшафта или сельскохозяйственных культур и других непитьевых целей . Серая вода все еще может содержать некоторое количество патогенов от стирки грязной одежды или очистки анальной области в душе или ванне.
Применение повторного использования серой воды в городских системах водоснабжения обеспечивает существенные преимущества как для подсистемы водоснабжения , за счет снижения спроса на свежую чистую воду , так и для подсистем сточных вод за счет сокращения объема транспортируемых и очищаемых сточных вод. [8] Очищенная серая вода имеет множество применений, например, для смыва туалетов или орошения. [9].jpg/1280px-Pumping_station_lifting_the_wastewater_(6908385151).jpg)
.jpg/1280px-Greywater_settling_tank_and_grease_trap_(3109542163).jpg)
Общий вид сточных вод выглядит следующим образом: [2] : 30 Температура, как правило, немного выше, чем у питьевой воды, но более стабильна, чем температура окружающей среды. Цвет свежих сточных вод слегка серый, тогда как старые сточные воды (также называемые «септическими стоками») темно-серые или черные. Запах свежих сточных вод «маслянистый» и относительно неприятный, тогда как старые сточные воды имеют неприятный неприятный запах из- за сероводорода и других побочных продуктов разложения. [10] : 9–38 Сточные воды могут иметь высокую мутность из-за взвешенных твердых частиц.
Значение pH сточных вод обычно близко к нейтральному и может находиться в диапазоне 6,7–8,0. [2] : 57
Сточные воды в основном состоят из воды и обычно содержат менее одной части твердого вещества на тысячу частей воды. Другими словами, можно сказать, что сточные воды состоят примерно из 99,9% чистой воды, а оставшиеся 0,1% - это твердые вещества, которые могут быть в форме либо растворенных твердых веществ, либо взвешенных твердых веществ . [2] : 28 Соотношение тысяча к одному является оценкой порядка величины, а не точным процентом, поскольку, помимо изменений, вызванных разбавлением, твердые вещества могут быть определены по-разному в зависимости от механизма, используемого для отделения этих твердых веществ от жидкой фракции. Осадки осаждаемых твердых веществ, удаленных отстаиванием , или взвешенных твердых веществ, удаленных фильтрацией , могут содержать значительное количество увлеченной воды, в то время как высушенный твердый материал, остающийся после испарения, удаляет большую часть этой воды, но включает растворенные минералы, не улавливаемые фильтрацией или гравитационным разделением. [11] Взвешенные и растворенные твердые вещества включают органические и неорганические вещества плюс микроорганизмы. [2] : 28
Около трети этого твердого вещества взвешено турбулентностью , а остальное растворено или коллоидно . Для ситуации в Соединенных Штатах в 1950-х годах было подсчитано, что отходы, содержащиеся в бытовых сточных водах, примерно наполовину органические и наполовину неорганические . [10] : 9–38
Органические вещества в сточных водах можно классифицировать по форме и размеру: взвешенные (твердые частицы) или растворенные (растворимые). Во-вторых, их можно классифицировать по биоразлагаемости : инертные или биоразлагаемые. [2] : 35 Органические вещества в сточных водах состоят из белковых соединений (около 40%), углеводов (около 25–50%), масел и жиров (около 10%) и мочевины , поверхностно-активных веществ , фенолов , пестицидов и других (меньшее количество). [2] : 35 Для количественной оценки содержания органических веществ обычно используют «косвенные методы», которые основаны на потреблении кислорода для окисления органических веществ: в основном биохимическое потребление кислорода (БПК) и химическое потребление кислорода (ХПК). [2] : 36 Эти косвенные методы связаны с основным воздействием сброса органических веществ в водоемы: органические вещества будут служить пищей для микроорганизмов, популяция которых будет расти, и приводить к потреблению кислорода, что затем может повлиять на водные живые организмы.
Массовая нагрузка органического содержимого рассчитывается как расход сточных вод, умноженный на концентрацию органических веществ в сточных водах. [2] : 55
Типичные значения физико-химических характеристик неочищенных сточных вод приведены ниже.
Помимо органических веществ, сточные воды также содержат питательные вещества. Основными питательными веществами, представляющими интерес, являются азот и фосфор . Если сточные воды сбрасываются без очистки, их азот и фосфор могут привести к загрязнению озер и водохранилищ посредством процесса, называемого эвтрофикацией . [2] : 77
В неочищенных сточных водах азот существует в двух формах: органического азота или аммиака . Аммиак образуется из мочевины в моче . Мочевина быстро гидролизуется и поэтому обычно не встречается в неочищенных сточных водах. [2] : 43
Общий фосфор в основном присутствует в сточных водах в форме фосфатов . Они либо неорганические (полифосфаты и ортофосфаты), и их основным источником являются моющие средства и другие продукты бытовой химии. Другая форма - органический фосфор, где источником являются органические соединения, с которыми связан органический фосфор. [2] : 45
Человеческие фекалии в сточных водах могут содержать патогены, способные передавать заболевания. [10] : 9–38 В сточных водах обнаруживаются следующие четыре типа патогенов: [3] [4]
В большинстве практических случаев патогенные организмы не исследуются напрямую в лабораторных анализах. Более простой способ оценки наличия фекального загрязнения — это оценка наиболее вероятного количества фекальных колиформных бактерий (называемых термотолерантными колиформными бактериями), особенно Escherichia coli . Escherichia coli — это кишечные бактерии, выделяемые всеми теплокровными животными, включая людей, и, таким образом, отслеживание их присутствия в сточных водах легко из-за их существенно высокой концентрации (около 10–100 миллионов на 100 мл). [2] : 52
.jpg/1280px-Screening_of_the_wastewater_to_remove_larger_objects._(6845984661).jpg)
.jpg/1280px-Screen_(6619766435).jpg)
Способность смывного туалета заставлять вещи «исчезать» вскоре осознается маленькими детьми, которые могут экспериментировать практически со всем, что они могут отнести в туалет. [13] Взрослые могут поддаться искушению выбросить туалетную бумагу , влажные салфетки , подгузники , гигиенические салфетки , тампоны , аппликаторы тампонов, презервативы и просроченные лекарства , даже рискуя вызвать засоры. Уединенность туалета предлагает тайные средства удаления неловких улик путем смывания таких вещей, как принадлежности для приема наркотиков , наборы для тестов на беременность , дозаторы комбинированных оральных контрацептивов и упаковки этих устройств. Может возникнуть нежелание извлекать предметы, такие как детские игрушки или зубные щетки, которые случайно упали в туалет, а предметы одежды могут быть найдены в сточных водах тюрем или других мест, где обитатели могут быть неосторожны. [14] Мусор и отходы с улиц могут быть вынесены в объединенную канализацию ливневыми стоками.
Сточные воды содержат экологически стойкие фармацевтические загрязнители . Тригалометаны также могут присутствовать в результате прошлой дезинфекции . Сточные воды могут содержать микропластик, такой как полиэтиленовые и полипропиленовые шарики или фрагменты полиэстера и полиамида [15] из синтетической одежды и постельных принадлежностей, изношенных при носке и стирке, или из пластиковой упаковки и бумажных изделий с пластиковым покрытием , разложившихся насосами подъемных станций . Фармацевтические препараты , соединения, нарушающие работу эндокринной системы, и гормоны [16] [17] [18] могут выводиться с мочой или калом, если не катаболизируются в организме человека.
Некоторые бытовые пользователи имеют тенденцию сливать нежелательные жидкости, такие как использованное кулинарное масло , [19] : 228 смазочные материалы , [19] : 228 клеи , краски , растворители , моющие средства , [19] : 228 и дезинфицирующие средства в свои канализационные соединения. Такое поведение может привести к проблемам в работе очистных сооружений и поэтому не рекомендуется.
Состав сточных вод меняется в зависимости от климата, социальной и экономической ситуации, а также привычек населения. [2] : 28 В регионах, где потребление воды низкое, концентрация сточных вод (или загрязняющих веществ) намного выше, чем в Соединенных Штатах, где потребление воды на человека высокое. [5] : 183 Доход домохозяйства и рацион питания также играют роль: например, в случае Бразилии было обнаружено, что чем выше доход домохозяйства, тем выше нагрузка БПК на человека и тем ниже концентрация БПК. [2] : 57
Типичные значения физико-химических характеристик неочищенных сточных вод в развивающихся странах были опубликованы следующим образом: 180 г/чел./день для общего содержания твердых веществ (или 1100 мг/л в пересчете на концентрацию), 50 г/чел./день для БПК (300 мг/л), 100 г/чел./день для ХПК (600 мг/л), 8 г/чел./день для общего азота (45 мг/л), 4,5 г/чел./день для аммиачного азота (25 мг/л) и 1,0 г/чел./день для общего фосфора (7 мг/л). [2] : 57 Типичные диапазоны для этих значений: 120–220 г/чел./день для общих твердых веществ (или 700–1350 мг/л, если выражать как концентрацию), 40–60 г/чел./день для БПК (250–400 мг/л), 80–120 г/чел./день для ХПК (450–800 мг/л), 6–10 г/чел./день для общего азота (35–60 мг/л), 3,5–6 г/чел./день для аммиачного азота (20–35 мг/л) и 0,7–2,5 г/чел./день для общего фосфора (4–15 мг/л). [2] : 57
Для стран с высоким уровнем дохода «нагрузка органического вещества на человека» составляет приблизительно 60 граммов БПК на человека в день. [6] Это называется эквивалентом населения (ПЭ) и также используется в качестве параметра сравнения для выражения концентрации промышленных сточных вод по сравнению со сточными водами.
Значения для домохозяйств в Соединенных Штатах были опубликованы следующим образом, при этом оценки основаны на предположении, что 25% домов имеют кухонные отходы - измельчители пищевых продуктов (сточные воды из таких домохозяйств содержат больше отходов): 95 г/чел./день для общего количества взвешенных твердых частиц (концентрация 503 мг/л), 85 г/чел./день для БПК (450 мг/л), 198 г/чел./день для ХПК (1050 мг/л), 13,3 г/чел./день для суммы органического азота и аммиачного азота (70,4 мг/л), 7,8 г/чел./день для аммиачного азота (41,2 мг/л) и 3,28 г/чел./день для общего фосфора (17,3 мг/л). Приведенные здесь значения концентрации основаны на расходе 190 л на человека в день. [5] : 183
Источник в США, опубликованный в 1972 году, подсчитал, что ежедневный сухой вес твердых отходов на душу населения в сточных водах оценивается в 20,5 г (0,72 унции) в фекалиях, 43,3 г (1,53 унции) растворенных твердых веществ в моче, 20 г (0,71 унции) туалетной бумаги, 86,5 г (3,05 унции) твердых веществ в серой воде, 30 г (1,1 унции) твердых пищевых веществ (если используются мусороперерабатывающие установки ) и различные количества растворенных минералов в зависимости от солености местных источников водоснабжения, объема потребления воды на душу населения и степени использования смягчителей воды . [19] : 234
Сточные воды содержат мочу и фекалии. Масса фекалий варьируется в зависимости от потребления пищевых волокон. В среднем человек производит 128 граммов мокрых фекалий в день, или медианную сухую массу 29 г/человек/день. [20] Медианная скорость образования мочи составляет около 1,42 л/человек/день, как было определено в мировом обзоре литературы. [20]
Объем бытовых сточных вод, производимых на человека (или « на душу населения », сокращенно «cap»), варьируется в зависимости от потребления воды в соответствующей местности. [2] : 11 На потребление воды и, следовательно, на расход сточных вод на человека влияет ряд факторов. К ним относятся: доступность воды (противоположность дефициту воды ), варианты водоснабжения , климат (более теплый климат может привести к большему потреблению воды), размер сообщества, экономический уровень сообщества, уровень индустриализации , учет потребления домохозяйств, стоимость воды и давление воды. [2] : 20
Производство сточных вод в целом соответствует потреблению воды. Однако вода, используемая для орошения ландшафта, не попадает в канализационную систему, в то время как грунтовые и ливневые воды могут попадать в канализационную систему в дополнение к сточным водам. [2] : 22 Обычно существует два пиковых расхода сточных вод, поступающих на очистные сооружения в день: один пик приходится на начало утра, а другой пик — на начало вечера. [2] : 24
Что касается потребления воды, расчетная цифра, которую можно считать «средним мировым показателем», составляет 35–90 л на человека в день (данные 1992 года). [5] : 163 В той же публикации указано, что потребление воды в Китае составляет 80 л на человека в день, в Африке — 15–35 л на человека в день, в Восточном Средиземноморье в Европе — 40–85 л на человека в день, а в Латинской Америке и Карибском бассейне — 70–190 л на человека в день. [5] : 163 Даже внутри одной страны могут быть большие различия от одного региона к другому из-за различных факторов, определяющих потребление воды, как указано выше.
В странах с высоким уровнем дохода в качестве оценки часто используется значение расхода в 200 литров сточных вод на человека в день , например, при проектировании очистных сооружений. [6]
Для сравнения, типичные расходы сточных вод из городских жилых источников в Соединенных Штатах оцениваются следующим образом: 365 л/чел./день (для домохозяйств из одного человека), 288 л/чел./день (для домохозяйств из двух человек), 200 л/чел./день (для домохозяйств из четырех человек), 189 л/чел./день (для домохозяйств из шести человек). [5] : 156 Это означает, что общий диапазон для этого примера составит 189–365 л (42–80 имп. галлонов; 50–96 галлонов США).
Сточные воды можно контролировать как на предмет наличия болезнетворных, так и доброкачественных организмов с помощью различных методов. Традиционные методы включают фильтрацию, окрашивание и исследование образцов под микроскопом. Гораздо более чувствительное и специфическое тестирование можно выполнить с помощью секвенирования ДНК , например, при поиске редких организмов, попытке искоренения , специальном тестировании на лекарственно-устойчивые штаммы или обнаружении новых видов. [22] [23] [24] Секвенирование ДНК из образца окружающей среды известно как метагеномика .
Сточные воды также были проанализированы для определения относительных показателей употребления рецептурных и нелегальных наркотиков среди городского населения. [25] Также можно сделать вывод об общих социально-экономических демографических показателях. [26]
,_South_Africa_(2937833876).jpg/1280px-Wastewater_in_street_(informal_settlement_near_Cape_Town),_South_Africa_(2937833876).jpg)
Сточные воды обычно собираются и транспортируются в гравитационных коллекторах , либо в санитарной канализации , либо в комбинированной канализации . Последняя также транспортирует городские стоки ( ливневые воды ), что означает, что сточные воды разбавляются во время дождей. [2] : 9
Инфильтрация - это грунтовые воды, проникающие в канализационные трубы через дефектные трубы, соединения, стыки или люки . [2] : 26 [5] : 164 Загрязненные или соленые грунтовые воды могут привносить дополнительные загрязняющие вещества в сточные воды. Количество такой инфильтрованной воды зависит от нескольких параметров, таких как длина коллекторной сети, диаметр трубопровода, площадь дренажа, тип почвы, глубина грунтовых вод, топография и количество соединений на единицу площади. [2] : 26 Инфильтрация увеличивается из-за плохих строительных процедур и имеет тенденцию увеличиваться с возрастом канализации. Количество инфильтрации варьируется в зависимости от глубины канализации по сравнению с местным уровнем грунтовых вод . [10] : 9–1, 9–9 Старые канализационные системы, которые нуждаются в восстановлении, также могут отфильтровывать сточные воды в грунтовые воды из протекающих канализационных стыков и сервисных соединений. [5] : 167 Это может привести к загрязнению грунтовых вод . [28]
Объединенные канализационные системы предназначены для транспортировки сточных вод и ливневых вод вместе. Это означает, что сточные воды разбавляются во время дождей. Существуют и другие типы притока, которые также разбавляют сточные воды, например, «вода, сбрасываемая из дренажей подвалов и фундаментов, сбросы охлаждающей воды и любые прямые соединения сточных вод ливневых вод с системой санитарного сбора». [5] : 163 «Прямые притоки» могут привести к пиковым расходам сточных вод, аналогичным таковым в объединенных канализационных системах во время дождливых погодных явлений. [5] : 165
Сточные воды из сообществ с промышленными предприятиями могут включать некоторые промышленные сточные воды , образующиеся в результате промышленных процессов, таких как производство или изготовление товаров. Объемы промышленных сточных вод сильно различаются в зависимости от типа отрасли. [2] : 27 Промышленные сточные воды могут содержать самые разные загрязняющие вещества в гораздо более высоких концентрациях, чем те, которые обычно встречаются в сточных водах. [5] : 188 Загрязняющими веществами могут быть токсичные или не поддающиеся биологическому разложению отходы, включая фармацевтические препараты , [29] биоциды , тяжелые металлы , радионуклиды или тепловое загрязнение .
Промышленность может очищать свои сточные воды и сбрасывать их в окружающую среду (или даже использовать очищенные сточные воды для определенных целей), или, если она расположена в городской местности, она может сбрасывать сточные воды в общественную канализационную систему. В последнем случае промышленные сточные воды могут проходить предварительную очистку на заводах для снижения нагрузки загрязняющих веществ . [2] : 27 Смешивание промышленных сточных вод со сточными водами не делает ничего для уменьшения массы загрязняющих веществ, подлежащих очистке, но объем сточных вод снижает концентрацию загрязняющих веществ, уникальных для промышленных сточных вод, а объем промышленных сточных вод снижает концентрацию загрязняющих веществ, уникальных для сточных вод.
Когда сточные воды сбрасываются в водоем (реку, озера, море) или на сушу, их относительное воздействие будет зависеть от ассимилирующей способности водоема или экосистемы . [2] : 78 Водоемы обладают способностью к самоочищению, поэтому концентрация загрязняющего вещества может уменьшаться по мере удаления от точки сброса. Кроме того, водоемы обеспечивают разбавление концентраций сбрасываемых загрязняющих веществ, хотя это не уменьшает их массу. В принципе, чем выше разбавляющая способность (соотношение объема или потока принимающей воды и объема или потока сбрасываемых сточных вод), тем ниже будет концентрация загрязняющих веществ в принимающей воде, и, вероятно, тем ниже будут негативные воздействия. Но если водоем уже сильно загрязнен в точке сброса, разбавление будет иметь ограниченную ценность. [30]
В ряде случаев сообщество может частично очищать свои сточные воды и по-прежнему рассчитывать на ассимиляционную способность водоема. Однако это необходимо проанализировать очень тщательно, принимая во внимание качество воды в принимающем водоеме до того, как он получит сброс сточных вод, результирующее качество воды после сброса и влияние на предполагаемое использование воды после сброса. Существуют также особые правовые требования в каждой стране. В разных странах действуют разные правила относительно спецификаций качества сбрасываемых сточных вод и качества, которое должно поддерживаться в принимающем водоеме. [2] : 152 Сочетание очистки и утилизации должно соответствовать существующим местным правилам.
Ассимиляционная способность зависит — среди нескольких факторов — от способности принимающей воды поддерживать концентрацию растворенного кислорода, необходимую для поддержания организмов, катаболизирующих органические отходы. [19] : 9, 673 Например, рыба может погибнуть, если уровень растворенного кислорода упадет ниже 5 мг/л. [31] : 573
Сброс сточных вод в почву можно рассматривать как форму окончательной утилизации или очистки, или и то, и другое. [2] : 189 Альтернативы утилизации сточных вод требуют учета доступности земли, качества грунтовых вод и возможного ухудшения состояния почвы. [32]
Сточные воды могут сбрасываться в испарительный или инфильтрационный бассейн . [10] : 9–41 Подпитка грунтовых вод используется для уменьшения проникновения соленой воды или пополнения водоносных горизонтов, используемых для сельскохозяйственного орошения . Обработка обычно требуется для поддержания фильтрационной способности инфильтрационных бассейнов, а для водоносных горизонтов, используемых в качестве источников питьевой воды , может потребоваться более интенсивная обработка . [19] : 700–703
До 20 века в Европе сточные воды обычно сбрасывались в водоем, например, реку, озеро или океан. Очистки не было, поэтому разложение человеческих отходов было предоставлено экосистеме . Это могло бы привести к удовлетворительным результатам, если бы ассимилирующая способность экосистемы была достаточной, что в настоящее время нечасто случается из-за растущей плотности населения. [35] : 78
Сегодня ситуация в городских районах промышленно развитых стран обычно такова, что канализация направляет свое содержимое на очистные сооружения, а не напрямую в водоем. Однако во многих развивающихся странах основная часть муниципальных и промышленных сточных вод сбрасывается в реки и океан без какой-либо очистки или после предварительной очистки или только первичной очистки. Это может привести к загрязнению воды . Существует мало надежных данных о доле сточных вод, собираемых в канализации, которые очищаются в мире. Глобальная оценка ПРООН и ООН-Хабитат в 2010 году заключалась в том, что 90% всех образующихся сточных вод сбрасываются в окружающую среду неочищенными. [36] Более недавнее исследование, проведенное в 2021 году, показало, что во всем мире очищается около 52% сточных вод. [37] Однако показатели очистки сточных вод крайне неравномерны для разных стран мира. Например, в то время как страны с высоким уровнем дохода очищают примерно 74% своих сточных вод, развивающиеся страны очищают в среднем всего 4,2%. [37] По состоянию на 2022 год без достаточной очистки более 80% всех сточных вод, образующихся в мире, сбрасываются в окружающую среду. Страны с высоким уровнем дохода очищают в среднем 70% производимых ими сточных вод, согласно данным UN Water. [38] [39] [40] Только 8% сточных вод, образующихся в странах с низким уровнем дохода, подвергаются какой-либо очистке. [38] [41] [42]Очистка сточных вод полезна для снижения загрязнения окружающей среды. Решетки могут удалять крупные твердые частицы из сточных вод, [19] : 274–275 , а первичная очистка может удалять плавающие и осаждаемые вещества . [19] : 446 Первично очищенные сточные воды обычно содержат менее половины исходного содержания твердых веществ и приблизительно две трети БПК в форме коллоидов и растворенных органических соединений. [43] Вторичная очистка может снизить БПК органических отходов в неразбавленных сточных водах, [31] : 575 , но менее эффективна для разбавленных сточных вод. [44] Дезинфекция воды может быть предпринята для уничтожения патогенов перед утилизацией, и становится все более эффективной после завершения большего количества элементов вышеуказанной последовательности обработки. [19] : 359
Альтернативой сбросу в окружающую среду является повторное использование сточных вод производительным способом (для сельскохозяйственных, городских или промышленных целей) в соответствии с местными правилами и требованиями для каждого конкретного применения повторного использования. Риски для здоровья населения от повторного использования сточных вод в сельском хозяйстве можно свести к минимуму, следуя «многобарьерному подходу» в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения . [45]
Существует также возможность восстановления ресурсов , что может сделать сельское хозяйство более устойчивым за счет использования углерода , азота , фосфора , воды и энергии , извлеченных из сточных вод. [46] [4]
Управление сточными водами включает сбор и транспортировку для сброса в окружающую среду после уровня очистки , совместимого с местными требованиями к сбросу в водоемы, на почву или для повторного использования. [2] : 156 В большинстве стран неконтролируемый сброс сточных вод в окружающую среду не допускается законом, и должны соблюдаться строгие требования к качеству воды. Требования в Соединенных Штатах см . в Законе о чистой воде .
Правила управления сточными водами часто являются частью более широкой политики санитарии страны. Они также могут включать управление человеческими экскрементами (из неканализованных систем сбора ), твердыми отходами и ливневыми водами.
Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
{{cite book}}: CS1 maint: others (link)Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
