Стъпка по стъпка за чиста вода - SimplyScience
В съвременните пречиствателни станции мръсните отпадъчни води се превръщат в чиста речна вода. Това се прави със сложен процес, в който филтрите, бактериите и желязната сол играят основната роля.
Прекомерно оплодени езера, разпенени потоци - тези изображения са били част от ежедневието в Швейцария през 70-те години. Днес водите у нас са почти навсякъде толкова чисти, че къпането в тях е възможно без колебание. Тази история на успеха стана възможна благодарение на развитието на екстензивно пречистване на отпадъчни води: Отпадъчните води от домакинствата и промишлеността се събират с фино разклонени канализационни тръби и се почистват в високоефективни пречиствателни станции до степен, която може да се върне във водите без колебание.
Трансгранично почистване
Една от най-модерните и най-големи системи за почистване в Швейцария беше пусната в експлоатация през 2009 г. от Services Industriels de Genève (SIG) в община Сатини в Женева. Пречиствателната станция Bois-de-Bay пречиства отпадъчните води на около 130 000 жители от няколко предградия на Женева и от съседния френски регион Pays de Gex. Средно 350 литра отпадъчни води в секунда се вливат в системата и се почистват внимателно в многоетапен процес. Превръщането на отпадъчните води с много различни вещества в чиста речна вода е сложен процес. В пречиствателната станция за отпадъчни води Bois-de-Bay целият процес се наблюдава в модерен контролен център, от който се управляват 75 помпи, 80 задвижвания и повече от 150 клапана.
В първата стъпка всички твърди вещества, които са по-големи от 6 милиметра, се филтрират от отпадъчните води при предварителната обработка. Остатъкът се отделя, дехидратира и след това се изгаря в инсталация за изгаряне на отпадъци. След това отпадъчните води се разделят допълнително във втори басейн: пясъкът, който все още е във водата, се събира на дъното на басейна. В горната част се отстраняват маслото и мазнините, които се носят по водата.
Бактериите като важни помощници
След това механично почистване отпадъчните води се подават в четири басейна за биологично почистване. В тези басейни различни микроорганизми превръщат органичните замърсители в по-малко проблемни вещества: Бактериите използват замърсителите, за да живеят и да се размножават. Азотът, въглеродният диоксид и водата се произвеждат като странични продукти. За да оцелеят бактериите, във водата трябва постоянно да се добавя кислород. В същото време отпадъчните води се почистват химически с желязна сол, тъй като съдържат фосфати, които идват от детергенти и почистващи препарати и храни.
Желязото и фосфатите се комбинират, образувайки неразтворими вещества. Те се отлагат във вторичния утаител заедно с утайката от мъртвите бактерии на дъното. Тази така наречена утайка от отпадъчни води се изсмуква и след това се рециклира в храносмилателната кула (виж карето). Сега водата отново е толкова чиста, че може да се зауства в съседния Рона.
За какво ни трябва нашата вода
За да може отпадъчните води, които изхвърляме в канализацията всеки ден, да бъдат отново чисти, те се нуждаят не само от филтри, бактерии и желязна сол, но и от много енергия. Следователно пречиствателните станции са сред най-големите потребители на електроенергия. В средната общност те използват повече енергия от всички училищни сгради взети заедно. Ако обаче съществуващата енергия се възстанови от отпадъчните води, консумацията на електроенергия може да бъде драстично намалена. Първата възможност е да се направи това преди пречиствателната станция: Топлообменниците могат да се използват за извличане на топлина от отпадъчни води с цел отопление на къщи. Топлината от водата, излизаща от пречиствателната станция, също може да се използва за отопление на сгради. Това вече се прави в около 80 пречиствателни станции; теоретично всяка шеста сграда в Швейцария може да бъде доставена по този начин. Водата пред пречиствателната станция обаче не трябва да се охлажда твърде много, тъй като бактериите се нуждаят от определено количество топлина за почистването си.
Друг важен източник на енергия е утайката от отпадъчни води: в храносмилателната кула част от утайките от отпадъчни води се превръщат в биогаз. Този биогаз може да се използва за производство на възобновяема електроенергия в комбинирана топлоелектрическа централа и за отопление на храносмилателната кула с отпадъчна топлина. Останалата утайка от отпадъчни води също може да се използва: ако се изгори в инсталация за изгаряне на отпадъци, освободената енергия може да се използва за производство на електричество и цели квартали могат да се отопляват с помощта на централната топлофикационна мрежа. „С днешната технология пречиствателната станция може да работи практически без външна енергия“, обяснява Ернст А. Мюлер от Асоциацията „Инфрават“. "Ако трябваше да направите това с всички централи в Швейцария, бихте могли да спестите много ценна енергия."