spildevand er ethvert vand, der kræver rengøring, efter at det er brugt. Dette inkluderer vand, der er blevet brugt til tøjvask, badning, opvask, Toiletter, bortskaffelse af affald og industrielle formål. Spildevand inkluderer også regnvand, der har akkumuleret forurenende stoffer, når det løber ud i oceaner, søer og floder. Forurenende stoffer er uønskede kemikalier eller materialer, der forurener luft, jord og vand.
målet med spildevandshåndtering er at rense og beskytte vand. Dette betyder, at vand skal være rent nok, så det kan bruges af mennesker til drikke og vask og af industrien til kommercielle formål. Det skal også være rent nok til at frigive i oceaner, søer og floder, efter at det er blevet brugt.
spildevand er normalt opdelt i to hovedgrupper: punktkilde spildevand og ikke-punktkilde spildevand. Punkt kilde spildevand omfatter spildevand, der kommer ind i naturlige farvande (såsom søer, floder og oceaner) fra definerede steder. De mest almindelige punktkilder er sanitære kloakker og stormafløb. Ikke-punktkilde spildevand er spildevand, der ikke er forbundet til en bestemt kilde. Dette inkluderer afstrømning (vand, der dræner væk) fra landbrug og byområder (by) og surt vand fra miner. På mange måder er punktkilde spildevand meget lettere at styre, fordi dets kilde og de forurenende stoffer, det indeholder, er kendt. Ikke-punkt kilde spildevand, på den anden side, er både svært at identificere og behandle.
spildevandsbehandling
en af de største kilder til spildevand er det, der kommer fra hjem og industrier. Disse spildevand strømmer alle ind i sanitære kloakker, som leder dem ind i spildevandsrensningsanlæg. Spildevand fra hjem indeholder menneskeligt affald, mad, Sæber og rengøringsmidler. De indeholder også patogener, som er organismer, der kan forårsage sygdomme. Industrielt spildevand indeholder giftige (giftige) forurenende stoffer, som kan bringe menneskers sundhed i fare og skade andre organismer. Disse omfatter pesticider, polychlorerede biphenyler (PCB,) og tungmetaller som bly, kviksølv og nikkel. Disse metaller er generelt giftige for plante-og dyreliv. Målet med spildevandsbehandling er at fjerne alle disse forurenende stoffer fra spildevandet, så det kan returneres til naturligt vand.
spildevandsbehandling involverer tre faser: primær behandling, sekundær behandling og tertiær behandling. Primær behandling adskiller fysisk faste stoffer og væsker. Spildevandet passerer gennem et gitter, der stammer store partikler ud. Det resterende vand efterlades i en tank, hvor mindre sedimenter (partikler af sand, ler og andre materialer) sætter sig til bunden. Disse sedimenter kaldes slam. På dette tidspunkt indeholder den flydende del af spildevandet stadig mange forurenende stoffer og er ikke sikker for eksponering for mennesker eller miljø.
i det andet trin, kaldet sekundær behandling, passerer den flydende del af spildevandet gennem et sivfilter eller en beluftningstank. Et tricklingfilter er et sæt rør med små huller i det, der dribler vand over en seng af sten eller bølgepap. Bakterier i stenene eller plasten absorberer forurenende stoffer fra vandet og nedbryder dem til stoffer, der ikke er skadelige. En beluftningstank er en tank, der indeholder bakterier, der nedbryder forurenende stoffer. Den flydende del af spildevandet fra primær behandling pumpes ind i tanken og blandes med bakterierne. Luft bObles gennem tanken for at hjælpe bakterierne med at vokse. Når bakterier ophobes, sætter de sig ned i bunden af tanken og danner slam. Slammet fjernes fra bunden af tanken og begraves på lossepladser.
efter sekundær behandling er vandet generelt fri for størstedelen af patogener og tungmetaller. Det indeholder stadig høje koncentrationer af nitrat og fosfat, mineraler, der kan overstimulere væksten af alger og planter i naturlige farvande, hvilket i sidste ende kan få dem og de omgivende organismer til at dø.Tertiær behandling fjerner disse næringsstoffer fra spildevandet. En metode til tertiær behandling involverer anvendelse af biologiske, kemiske og fysiske processer til at fjerne disse næringsstoffer. En anden metode er at føre vandet gennem et vådområde eller lagune (lavvandet vandmasse afskåret fra en større krop).
Storm kloakker
i de fleste byer i USA ledes kloakkerne, der bærer stormvand, gennem rensningsanlæg. Meget af afstrømningen fra storme indeholder gødning, olier og andre kemikalier, der skal fjernes fra vandet, før det kommer ind i søer, floder og oceaner. Når der er meget kraftige regnskyl, kan spildevandsrensningsanlæggene imidlertid blive overvældet af mængden af vand, der kommer ind i anlægget. På disse tidspunkter kan spildevand og spildevand fra storme dumpes direkte i naturlige vandområder. Mange byer har programmer i gang for at adskille storm kloakker fra sanitære kloakker, men disse projekter er meget dyre og tidskrævende.
landbrugsafstrømning
landbrugsafstrømning opstår, når regn falder til jorden og derefter løber gennem landbrugsmarker eller husdyropdræt. Regnvandet kan akkumulere gødning, olier og animalsk affald, før det løber ud i floder, søer og oceaner. Disse materialer forurener naturligt vand og kan få fisk til at dø, forurene drikkevand og fremskynde sedimenteringshastigheden (partikler, der sætter sig ned i bunden af en vandvej) i søer og vandløb. I sommeren 1995 forårsagede afstrømning fra svinebedrifter i North Carolina den hurtige vækst af algerne Pfisteria. Disse alger frigav toksiner, der påvirkede nervesystemet hos fisk såvel som mennesker i området.
i et forsøg på at styre landbrugsafstrømning, Kontoret for spildevandshåndtering (U. S. Miljøstyrelsen har udpeget gårde som Dyrefodringsoperationer (afos). Fra 1998 var næsten en halv million Afo ‘ er blevet identificeret. Ved at udpege Afo ‘ er kan organisationen regulere bortskaffelsen af animalske affaldsprodukter. Dette flytter en stor del af landbrugsafstrømningen fra kategorien ikke-punktkilde til kategorien punktkilde og giver mulighed for bedre styring af landbrugsforurenende stoffer.
syre mine dræning
på steder, hvor kul udvindes, er mineralpyritten et affaldsmateriale. En række komplekse reaktioner mellem pyrit, ilt og vand resulterer i syre mine dræning. Acid mine dræning erspildevand, der er ekstremt surt og indeholder høje koncentrationer af tungmetaller. Syre minedræning er en af de største kilder til strømforurening i Appalachian mountain region. Syre mine dræning har alvorligt beskadiget mere end halvdelen af vandløbene i Pennsylvania og vest Virginia. Der er mindst 200.000 forladte miner i hele USA, der producerer syre mine dræning.
syre minedræning kan behandles ved hjælp af kemiske behandlinger, der nedsætter vandets surhed og tillader tungmetallerne at udfælde (adskilt fra vandet). Denne type behandling er ofte meget dyr. En anden måde at behandle syre minedræning er ved at føre den gennem en lagune eller vådområder, som fjerner tungmetaller og nedsætter vandets surhed. Syre minedræning behandles også ved at føre den gennem en kanal af kalksten (en sten, der er meget alkalisk), som også neutraliserer vandets surhed.
Byafstrømning
når regn falder på naturlige lande som skove og enge, suger noget af det ned i jorden og går derefter langsomt til floder, søer og oceaner. I byer er meget af jorden brolagt med cement og asfalt, og vand er ikke i stand til at synke ned i jorden. I stedet bevæger det sig hurtigt til stormafløb og derefter til naturlige vandveje. Denne store mængde vand forårsager meget erosion (slid væk af jorden) og sedimentering. Når regnvandet løber over asfalterede overflader, samler det desuden olie og fedt fra biler, gødning og pesticider fra havearbejde, patogener danner animalsk affald, vejsalte og tungmetaller. Disse dumpes direkte i naturlige farvande med byspildevand. Afstrømning fra byområder er den største kilde til forurening i flodmundinger (den brede del af en flod, hvor den nærmer sig havet) og den tredjestørste kilde til forurening i søer.
styring af byafstrømning er ekstremt vanskelig, fordi dens kilder er svære at identificere. Miljøstyrelsen arbejder for at påvirke udviklere til at tage hensyn til byafstrømning, når de planlægger nye bygninger. Nogle ideer til at minimere afstrømning inkluderer tilføjelse af vegetation og dræningsområder til nye byggepladser. Nogle byer har indført kloak-stenciling programmer, der minder folk om, at regnvand strømmer direkte ind i naturlige farvande. Tankstationer er også blevet målrettet som virksomheder, der kan hjælpe med at kontrollere bilolier og fedt. Skoler har også udviklet programmer til at lære eleverne om byafstrømning og ikke-punkt kilde spildevand.
Juli Bervald, Ph. D.
For mere Information
bøger
Cunningham og Barbara Saigo. Miljøvidenskab: En Global Bekymring. Boston, 1999.
Raven, Peter H, Linda R. Berg og George B. Johnson. Miljø, Anden Udgave. Orlando, FL: Saunders College Publishing, 1998.
Hjemmesider
“Forvaltning Af Landbrugsafstrømning.”Danmarks Naturministerium.http://www.dnr.state.wi.us/org/water/wm/nps/animal.htm(adgang til den 24.August 2004).
“Styring Af Byafstrømning.”United States Environmental Protection Agency.http://www.epa.gov/OWOW/NPS/facts/point7.htm(adgang til den 24.August 2004).
“videnskaben om syre mine dræning og passiv behandling.”Pennsylvania Department of Environmental Protection.http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/bamr/amd/science_of_amd.htm(adgang til den 24.August 2004).
“Spildevand Primer.”United States Environmental Protection Agency.http://www.epa.gov/owm/primer.pdf(adgang til den 24.August 2004).