Znečistenie vôd a metódy čistenia

Voda je podstatnou zložkou biosféry. Živé organizmy obsahujú 70 - 90 % vody a bez nej by nemohli prebiehať fyziologické procesy v žiadnom organizme. Stratu 15 - 20 % telesných tekutín človek nie je schopný prežiť. Voda pokrýva väčšinu povrchu planéty Zem a jej celkové množstvo sa odhaduje na cca 30mil km3, z čoho v absolútnej prevahe je morská voda.

Sladkej vody je len 2,8 % z celoveho množstva vody.

Rozdelenie vôd podľa výskytu v prírode:

zrážkové: pod pojmom zrážková /atmosférická/ voda sa rozumie voda v kvapalnom alebo tuhom skupenstve, ktorá pri kondenzácii vodných pár prechádza z ovzdušia na zemský povrch. V závislosti od teploty a stupňa nasýtenia vzduchu parami majú zrážky povahu buď kvapalnú alebo tuhú /sneh, ľadovec a pod./. Zrážková voda je najčistejší druh prírodnej vody, avšak prechodom cez nižšie vrstvy troposféry dochádza k "vymývaniu" vzduchu, a tým  sa znečisťuje.

povrchové: povrchová voda je voda odtekajúca alebo zadržovaná v prirodzených  a umelých nádržiach na zemskom povrchu. Vzniká zo zrážok, z výronov podzemnej vody a z roztápania ľadovcov. (Vody stojaté, Vody tečúce)

Podľa lokality sa vody delia na vody kontinentálne a morské.

Vody kontinentálne – vznikajú z vody atmosférickej a podpovrchovej. Povrchové vody, zásobované podpovrchovými vodami sú viac mineralizované, kým u atmosferťických je mineralizácia slabšia. Za posledné desaťročie sa kvantitatívne zloženie povrchových vôd významne zmenilo vplyvom činnosti človeka a došlo k ich intenzívnemu znečisťovaniu. Podľa hodnôt znečistenia sa povrchové toky klasifikujú do týchto tried:

I – veľmi čisté

II – čisté

III – znečistené

IV – silne znečistené

V – veľmi silne znečistené

Fyzikálny indikátor čistoty vody je jej farba, ktorú vytvárajú rozpustené i nerozpustené látky. Ak voda obsahuje minimum malých rozpustených častíc jej farba je blankytne modrá. Zvyšovaním prítomnosti uvedených častíc sa farba vody mení do zelena. Žltú až hnedú farbu povrchovej vody spôsobujú látky humínového pôvodu a trojmocné železo.

Znečistenie vodného prostredia odpadovými vodami sa z obecného hľadiska delí na

prvotné: medzi prvotné znečistenie vody patria: plávajúce látky /hrubý odpad ktorý pôsobí neesteticky, oleje a tuky brániace prístupu O2 do vody a tenzidy, nerozpustné látky, ťažšie ako voda, ktoré sa usadzujú na dne čím porušujú rovnováhu biocenózy, anorganické rozpustné látky, zvyšujúce mineralizáciu vody, organické látky rozpustené i nerozpustené, toxické látky, tepelné znečistenie, ktoré vzniká vypúšťaním zohriatych vôd, bakteriálne znečistenie.

druhotné: znečistenie vzniká v dôsledku chemických a biologických reakcií, vyvolaných prísunom látok, ktoré  podporujú rozmnoženie napr. vodných mikroorganizmov. V prípade absencie vyššie uvedených látok môže dôjsť k hynutiu mikroorganizmov za rozkladu, ktorý predstavuje druhotné znečistenie. Druhotné znečistenie vzniká aj v dôsledku poveternostných zrážok, ktoré pri prechode znečistenou atmosférou "vymyli" v nej obsiahnuté plyny, soli, aerosoly, baktérie a mikróby a strhli ich so sebou do vody.

Aby sa zabránilo kontaminácii vodných tokov znečistenou vodou, táto sa musí čistiť. V rámci čistenia odpadových vôd sa využívajú rôzne procesy, ktorých finálnym efektom musí byť vyčistená voda. Ako vedľajší produkt čistenia odpadových vôd sa získava kal a plyn. V každej čistiarni vôd pracuje linka zneškodňovania odpadových vôd a linka zneškodňovania kalu.

Rozdelenie havárií:

podľa charakteristiky prostredia, ktoré je haváriou postihnuté:

1.      havárie povrchových vôd

2.      havárie podzemných vôd

podľa príčin vzniku

1.      vsakovaním závadných látok do terénu a podzemnej vody

2.      splachnutím závadných látok do vody

3.      vypúšťaním nadmerne znečistených odpadových vôd pri poruche ČOV

4.      vypúšťaním iných látok ako sú odpadové vody do verejných a priemyselných kanalizácií

Metódy čistenia vôd:    

Gravitačná metóda

Metóda využíva  rozdielnu špecifickú hmotnosť vody a kontaminantu, čo je klasické práve u ropných kontaminantov. Vyššie uvedená vlastnosť umožňuje zachytávanie a priebežné odoberanie ropných látok, ktoré plávajú na vode. K tomuto účelu sa používa zariadenie "LAPOL". V prípadoch, kedy je kontaminant ťažší ako voda, je kontaminant odoberaný zo dna nádrže.

Adsorpcia

U tejto metódy dochádza k adsorpcii kontaminantov na povrchu niektorých materiálov ako sú sadze, rašelina, aktívne uhlie, rašelina, drevná hmota, hydrofobizované hmoty (vapex, perlit), upravenné vlákna (fibroil), zeolity a pod. Uvedené materiály sú používané ako náplne filtrov ako aj v spojitosti s nornými stenami.

Stripovanie

Stripovacie postupy využívajú výparnosť niektorých látok, najmä uhľovodíkov. Princíp tejto metódy spočíva v prebublávaní vody vzduchom a následné zachytávanie škodlivín unášaných prúdom vzduchu na filtroch. Uvedená metóda je vhodná pre uhľovodíky s nízkym bodom varu (napr. chlórované uhľovodíky). S rastúcimi teplotami varu, účinnosť tejto metódy klesá.

Chemické postupy

Medzi najčastejšie postupy patria zrážacie postupy, napríklad zrážacie procesy ťažkých kovov alkalizáciou, kedy sa kovy zrážajú vo forme málo rozpustných hydroxidov, ktoré sú následne odstraňované filtráciou. K týmto metódam patrí aj chemisorbcia (rozpúšťanie zachytených látok v sorbente).

Sorbenty

Pri úniku kvapalín do voľného priestoru sa tieto musia zachytiť pomocou špeciálnych materiálov, ktoré sú schopné kvapalinu na seba viazať, pohlcovať  alebo s ňou reagovať. Najčastejšie sa používajú rýchlotuhnúce tmely, tesniace granule, a pasta, vodovzdorný tmel, bandáže (oceľové, medené, PVC, hliníkové, sklolaminátové, ...), objímky, kanalizačné rýchloupchávky, v núdzi aj drevené kliny a iné vhodné predmety.