Επεξεργασία λυμάτων και αποβλήτων 💧

Η αλόγιστη εκμετάλλευση του φυσικού περιβάλλοντος από τον άνθρωπο έχει οδηγήσει σε σοβαρά οικολογικά προβλήματα: ναυάγια πετρελαιοφόρων, όξινη βροχή, ρύπανση της ατμόσφαιρας και των υδάτων. 🌍 Η σύγχρονη κοινωνία απαιτεί τόσο τη μείωση της ρύπανσης όσο και την αξιοποίηση των αποβλήτων, και η Βιοτεχνολογία προσφέρει σήμερα αποτελεσματικές μεθόδους προς αυτή την κατεύθυνση.

Τι είναι τα λύματα και τι τα απόβλητα 🚰

Είναι σημαντικό να διακρίνουμε δύο όρους που συχνά μπερδεύονται:

• Λύματα (αστικά λύματα): ⚗️ Αποτελούνται από τα ανθρώπινα εκκρίματα του μεταβολισμού καθώς και από το νερό που έχει χρησιμοποιηθεί στις καθημερινές οικιακές χρήσεις. Περιέχουν οργανικές ενώσεις (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λίπη) καθώς και πλήθος μικροοργανισμών (ιοί, βακτήρια, φύκη, μύκητες, πρωτόζωα, ακόμη και κύτταρα θηλαστικών).

• Απόβλητα (βιομηχανικά απόβλητα): 🏭 Προέρχονται από τις βιομηχανίες και αποτελούνται συνήθως από νερό που έχει επιβαρυνθεί με παραπροϊόντα της παραγωγικής διαδικασίας. Η σύστασή τους ποικίλλει σημαντικά, ανάλογα με τα προϊόντα που παράγονται και την τεχνολογία που εφαρμόζεται σε κάθε βιομηχανία.

Μονάδες βιολογικού καθαρισμού 🏗️

Η συσσώρευση μεγάλων ποσοτήτων λυμάτων και αποβλήτων στις βιομηχανικά ανεπτυγμένες κοινωνίες δημιούργησε την ανάγκη για έναν νέο τρόπο επεξεργασίας, ικανό να καθαρίζει μεγάλη ποσότητα υλικού σε σύντομο χρονικό διάστημα και σε κατάλληλα διαμορφωμένους χώρους. Έτσι δημιουργήθηκαν ειδικές εγκαταστάσεις, οι μονάδες βιολογικού καθαρισμού. Σε αυτές ο καθαρισμός βασίζεται σε φυσικές, βιολογικές και φυσικοχημικές μεθόδους, με αξιοποίηση ενζύμων και μικροοργανισμών. Η όλη διαδικασία οργανώνεται σε τρία διαδοχικά στάδια.

Τα τρία στάδια της επεξεργασίας 🔄

Πρωτογενής (πρωτοβάθμια) επεξεργασία 🪨

Στο πρώτο στάδιο εφαρμόζονται φυσικές μέθοδοι. Με εσχαρισμό και διήθηση απομακρύνονται τα στερεά συστατικά μεγάλου μεγέθους. Στη συνέχεια ακολουθεί καθίζηση για αρκετές ώρες, κατά την οποία τα αιωρούμενα σωματίδια κατακάθονται. Η λάσπη που δημιουργείται αποσυντίθεται και μπορεί να αξιοποιηθεί ως λίπασμα.

Δευτερογενής (δευτεροβάθμια) επεξεργασία 🦠

Στο δεύτερο στάδιο επιτυγχάνεται ελάττωση της ποσότητας των οργανικών ουσιών σε τέτοιο βαθμό, ώστε το νερό να μπορεί να διοχετευτεί με ασφάλεια σε ποταμούς και θάλασσες. Η διάσπαση των οργανικών ουσιών προκαλείται από κατάλληλους μικροοργανισμούς και μπορεί να γίνει είτε με αερόβια είτε με αναερόβια διαδικασία.

Τριτογενής (τριτοβάθμια) επεξεργασία 🧪

Στο τρίτο στάδιο γίνεται φυσικοχημική επεξεργασία, με σκοπό τη δραστική ελάττωση των ανόργανων θρεπτικών συστατικών, κυρίως του φωσφόρου και των νιτρικών αλάτων. Με την προσθήκη χλωρίου τα λύματα απαλλάσσονται από τους μικροοργανισμούς.

Η μέθοδος του βιολογικού καθαρισμού δεν χρησιμοποιείται μόνο για τα αστικά λύματα και τα βιομηχανικά απόβλητα, αλλά εφαρμόζεται και για την απορρύπανση λιμνών και ποταμών.

Σύνοψη της ροής 📋

Στις επόμενες ενότητες εξετάζονται αναλυτικά οι δύο βιολογικές διαδικασίες της δευτερογενούς επεξεργασίας — η αερόβια και η αναερόβια διάσπαση — καθώς και η βιοαποικοδόμηση πετρελαιοκηλίδων. 🌱