Verwijdert afvalwaterzuivering ziekteverwekkers?

Afvalwaterzuivering is een cruciaal proces voor het reinigen van water voordat het weer in het milieu terechtkomt. Een belangrijk onderdeel van deze behandeling is het verwijderen van pathogenen - ziekteveroorzakende micro-organismen zoals bacteriën, virussen en protozoa. Maar hoe effectief is afvalwaterzuivering eigenlijk in het elimineren van deze bedreigingen? Als professioneel leverancier van waterbehandelingzal ik je helpen het uit te zoeken!

Een overzicht van afvalwaterbehandeling

Laten we beginnen met een kort overzicht van afvalwaterzuiveringsinstallaties. Ik zal me specifiek richten op de processen die betrokken zijn bij het verwijderen van pathogenen.

Behandeling van afvalwater omvat over het algemeen drie hoofdfasen:

1. Primaire behandeling - Zeven, tanks en bezinkingsvijvers verwijderen grote vaste stoffen en ongeveer 50% zwevende vaste stoffen. Er treedt enige bezinking van pathogenen op.
2. Secundaire behandeling - Biologische processen verwijderen 85%+ organische stoffen. Ziekteverwekkers worden verwijderd door natuurlijke afsterven en predatie.
3. Tertiaire zuivering - Filtratie, verwijdering van voedingsstoffen en desinfectie reinigen het afvalwater verder. Aanvullende verwijdering van pathogenen vindt plaats.

Na tertiaire zuivering is het afvalwater (nu effluent genoemd) veilig voor lozing of hergebruik.

Dat is natuurlijk een breed overzicht. Maar het schept wel de voorwaarden om dieper in te gaan op de belangrijkste vraag:

Hoe effectief zijn deze processen in het verwijderen van ziekteverwekkers?

Verwijderen primaire afvalwaterzuiveringen ziekteverwekkers?

Primaire behandelingen gericht op het verwijderen van grove vaste deeltjes uit ruw rioolwater door middel van zeven en bezinken.

Verwijdering van ziekteverwekkers doet optreden in de primaire behandeling, maar het is beperkt:

• Screening verwijdert grotere ziekteverwekkers zoals protozoaire cysten die aan afval vastzitten.
• Verwijderen van gruis kamers bezinken zand en gruis. Sommige encysted ziekteverwekkers bezinken.
• Primaire zuiveraars scheiding van drijfbaar vet en bezinking van organische vaste stoffen mogelijk maken. Ongeveer 10-20% van virussen en bacteriën worden verwijderd.

De meeste pathogenen hebben echter een lage bezinkingssnelheid zodat ze in suspensie blijven in het afvalwater.

Over het geheel genomen vermindert primaire behandeling ziekteverwekkers slechts met ongeveer 1-2 boomstammen (dat is 90 tot 99% verwijdering). Er blijven aanzienlijke risico's bestaan voor downstreamprocessen en het ontvangende milieu.

Secundaire behandeling Verwijderingsprocessen van pathogenen

Het belangrijkste doel van secundaire behandeling is het drastisch verminderen van organisch materiaal en zwevende deeltjes met behulp van biologische zuiveringsprocessen.

Maar er zijn ook mogelijkheden om pathogenen te verwijderen:

• Natuurlijk afsterven - Ongunstige omstandigheden (zoals een gebrek aan voedingsstoffen) zorgen ervoor dat sommige ziekteverwekkers afsterven.
• Predatie - Andere micro-organismen voeden zich met ziekteverwekkers als voedselbron.
• Adsorptie en filtratie - Ziekteverwekkers hechten zich aan mediaoppervlakken via fysicochemische processen.

Volgens de literatuur bereiken goed geoptimaliseerde biologische behandelingsprocessen over het algemeen 1 tot 4 log reducties voor belangrijke pathogenengroepen. Problemen zoals kortsluiting kunnen de verwijderingsprestaties echter verminderen.

Over het algemeen voldoet secundaire zuivering alleen niet aan de moderne richtlijnen voor het lozen van pathogenen. Aanvullende tertiaire zuivering is nodig.

De rol van tertiaire zuivering bij het verwijderen van ziekteverwekkers

Tertiaire behandeling staat voor de laatste "polijsting" van afvalwater om het veilig te maken voor lozing of hergebruik. De processen omvatten filtratie met korrelvormige media, verwijdering van voedingsstoffen en desinfectie.

Tertiaire behandeling biedt grote voordelen voor het verwijderen van pathogenen:

Verwijdering van voedingsstoffen

Denitrificatie filters gebruiken houtsnippers of andere biologisch afbreekbare media om stikstof te verwijderen. Als bijkomend voordeel filteren ze ook ziekteverwekkers door adsorptie en predatie.

Veldonderzoeken tonen aan dat tertiaire denitrificatie 0,2 tot 4,5 houtreducties voor bacteriën en virussen - beter dan typische secundaire processen.

Filterprocessen

Zand-, textiel- en membraanfilters vangen ziekteverwekkers op om een gerichte verwijderingsefficiëntie te bereiken. Microfiltratie verwijdert betrouwbaar protozoa en de meeste bacteriën met >4 log reductie. En ultrafiltratie verwijdert virussen met >3 log reductie.

Desinfectietechnologieën

Chloor, UV-straling en ozonatie inactiveren allemaal ziekteverwekkers door chemische schade aan te richten aan de celstructuren. Reducties van meer dan 3 tot 6 logs zijn gemakkelijk haalbaar.

Garandeert multi-barrièrebehandeling de verwijdering van pathogenen?

Op basis van het bovenstaande is het duidelijk dat vertrouwen op alleen primaire en secundaire verwerking niet genoeg is voor toepassingen voor hergebruik van afvalwater.

Tertiaire polijststappen zoals filtratie en desinfectie zijn essentieel om restverwekkers van virussen en bacteriën aan te pakken. En ze bereiken gemakkelijk de benchmark van >4 log reductie die door internationale richtlijnen is vastgesteld.

De meest betrouwbare aanpak maakt gebruik van multi-barrièrebehandeling - waarbij complementaire technologieën zoals biologische vergisting, filtratie en chemische desinfectie worden gecombineerd.

Op deze manier worden eventuele hiaten in de doeltreffendheid van een behandeling door de andere processen opgevangen. Redundantie verbetert de robuustheid.

En het gecombineerde effect is groter dan elk afzonderlijk proces. Bij een optimale werking kan het behandelde effluent volledig voldoen aan de microbiologische richtlijnen voor lozing en hergebruik.

Opkomende risico's van ziekteverwekkers bij de behandeling van afvalwater

Naarmate de kennis toeneemt, ontstaat er altijd nieuwe bezorgdheid over de risico's van afvalwaterpathogenen. Recentelijk is de aandacht gericht op antibioticaresistentie en specifieke pathogenen zoals SARS-CoV-2.

Risico's op antimicrobiële resistentie

Afvalwaterzuiveringsinstallaties ontvangen afvalwater van huizen en ziekenhuizen - beide bronnen van ziekteverwekkende bacteriën. Behandeld afvalwater bevat nog steeds levende antibiotica-resistente bacteriën en genen.

De angst bestaat dat deze genetische resistentie wordt overgedragen op natuurlijke microbiële populaties. Of dat inadequaat behandeld afvalwater ziekte-uitbraken kan veroorzaken.

Om het lozen van afvalwater minder risicovol te maken, maken sommige installaties nu gebruik van geavanceerde oxidatie om celstructuren te beschadigen en resistente ziekteverwekkers te inactiveren.

Coronavirusbesmetting

SARS-CoV-2 is vaak gedetecteerd in onbehandeld afvalwater, wat een nuttig epidemiologisch hulpmiddel is voor afvalwater. Echter, tertiaire desinfectieprocessen zoals UV-bestraling lijken coronaviruspathogenen effectief te inactiveren - waardoor de risico's voor downstreamomgevingen en werknemers afnemen.

De kern van de zaak

Het is duidelijk dat afvalwaterzuivering een vitale barrière vormt tegen ziekteverwekkers in het water die de volksgezondheid en het milieu aantasten.

Hoewel met primaire en secundaire verwerking alleen al een redelijke reductie van pathogenen wordt bereikt, is tertiaire zuivering meestal essentieel om te voldoen aan de richtlijnen voor lozing of hergebruik - met name filtratie- en desinfectiestappen.

Een goed geoptimaliseerde, multi-barrièrebehandelingstrein verwijdert op betrouwbare wijze bacteriële, virale en protozoaire pathogenen om de watercyclus te helpen beschermen. En de voortdurende technologische vooruitgang helpt nieuwe verontreinigingsrisico's zoals antimicrobiële resistentie aan te pakken.

Door duurzaam hergebruik van water, ondersteund door effectieve afvalwaterbehandeling, kunnen gemeenschappen over de hele wereld betrouwbare waterbronnen aanboren die nu en in de toekomst veilig zijn voor pathogene bedreigingen.