Opětovné využití komunální a průmyslové vody

Lidé na celém světě čelí rostoucímu tlaku, aby v oteplujícím se klimatu minimalizovali svůj dopad na životní prostředí. Přijatá opatření se obvykle týkají snižování emisí a znečištění ovzduší, stejně důležité je však chránit vodní zdroje.

Voda je nezbytná pro život lidí, zvířat i rostlin. S rostoucím počtem obyvatel na světě roste i obava z nedostatku vody. Je stále důležitější investovat do řešení pro bezpečné zdroje vody, zdravé ekosystémy a trvale udržitelný výnos vody.

V posledních několika desetiletích se opětovné využívání vody stalo důležitou součástí řešení výše uvedených problémů. Kdysi se jednalo o výklenkovou praxi, ale díky stále účinnějším pokročilým technologiím čištění se stává běžnou praxí, zejména v hustě osídlených metropolitních oblastech s omezenou dostupností srážek a povrchové vody. To mění postupy hospodaření s vodou a poskytuje udržitelné cesty k zachování přírodních ekosystémů, doplnění místních obecních zásob vody a zvýšení účinnosti pro průmysl.

Vedle environmentální potřeby chránit zdroje povrchových a podzemních vod jsou stále přesvědčivější i obchodní důvody pro opětovné využívání vody. V mnoha lokalitách jsou nyní tradiční metody získávání vody - jako je odběr vody z řek, jezer nebo vodonosných vrstev - kvůli přísnějším předpisům spojeným s vyššími náklady. Díky nedávnému pokroku v cenové dostupnosti i účinnosti může být úprava a opětovné využití vody v některých případech nákladově efektivní alternativou.

Tento postup umožňuje obcím i průmyslovým uživatelům snížit závislost na nákupu vody z externích zdrojů a poskytuje ochranu před budoucími výkyvy cen. Kromě toho může přijetí postupů opětovného využívání vody zlepšit image značky vodohospodářské oblasti nebo společnosti a přilákat ekologicky uvědomělé zainteresované strany.

Kromě různých fiskálních dopadů mají tyto činnosti pozitivní přínos pro životní prostředí, protože mnohé sladkovodní ekosystémy jsou kvůli nadměrné těžbě a znečištění pod obrovským tlakem.

Opětovné využití vody snižuje tento i další tlak na životní prostředí tím, že snižuje potřebu čerpání sladké vody z citlivých ekosystémů. Místo toho, aby odebírali vodu přímo z přírodních zdrojů, výrobci čištěním odpadní vody pro opakované použití pomáhají zmírňovat negativní dopady nadměrné těžby, mezi které patří degradace přírodních stanovišť a snížení biologické rozmanitosti.

Čištění a opětovné využívání odpadních vod navíc minimalizuje vypouštění průmyslových odpadních vod do životního prostředí a chrání vodní ekosystémy. Vzhledem k tomu, že rostoucí teploty prohlubují problémy s nedostatkem vody, zejména v suchých oblastech, poskytuje opětovné využívání vody spolehlivý zdroj vody odolný vůči suchu.

Znovuvyužití vody může mít celou řadu různých přístupů, z nichž každý má různou úroveň úpravy a je vhodný pro různé aplikace. Opětovné využití vody z procesů zahrnuje úpravu a opětovné využití vody v rámci průmyslových procesů. Například vodu používanou k oplachování nebo chlazení ve výrobě lze upravovat a opakovaně používat, čímž se minimalizuje odběr sladké vody a vypouštění odpadních vod.

Úprava znečištěných proudů odpadní vody pro opětovné využití vyžaduje pokorčilé techniky čištění, jako jsou reverzní osmóza, ultrafiltrace, ošetření ultrafialovým zářením nebo pokročilá oxidace, které odstraňují širokou škálu znečišťujících látek. Moderní technologie umožňují produkci vysoce kvalitní vody, která je vhodná pro mnohé náročné průmyslové procesy a v certifikovaných oblastech i pro pitné účely.

V typickém pokročilém procesu čištění zajišťuje předběžné ošetření odstranění větších nečistot a nerozpuštěných látek pomocí fyzikálních mechanismů, jako jsou síta a sedimentace. Sekundární čištění se obvykle zaměřuje na biologickou dekontaminaci, kde mikroorganismy rozkládají organické látky a odstraňují živiny, jako je dusík a fosfor.

V závěrečných fázích se používají pokročilé procesy čištění k odstranění znečišťujících látek, které zůstaly po předchozích úpravách. Tyto techniky zahrnují:

• Pokročilé oxidační procesy, které využívají činidla - například ozón a ultrafialové světlo - k rozkladu perzistentních organických znečišťujících látek a dezinfekci odpadních vod.
• Filtrace přes písek, granulované aktivní uhlí nebo membránové filtry k odstranění menších nerozpuštěných látek, organických látek, virů, bakterií a mikroorganismů.
• Reverzní osmóza, tlakově řízený membránový proces, k odstranění širokého spektra rozpuštěných solí, minerálů a dalších nečistot.

Přínosy recyklace vody v průmyslu přesahují hranice samotného zařízení a nabízejí příležitost k vytváření či obohacování cenných ekosystémů. Čištěná odpadní voda může být použita k doplnění uměle vytvořených mokřadů, což jsou navržené ekosystémy, které poskytují životní prostředí pro divokou faunu, filtrují znečišťující látky a nabízejí rekreační možnosti.

Například vypouštění vyčištěné průmyslové vody do poškozených potoků nebo říčních břehů může pomoci obnovit kritické ekosystémy díky zvýšenému průtoku a lepší kvalitě vody, což oživí vegetaci, zvýší biologickou rozmanitost a zlepší ekologickou integritu okolních oblastí. Kromě toho je doplňování podzemních vodonosných vrstev vyčištěnou odpadní vodou cennou strategií pro doplňování vyčerpaných zdrojů s cílem zvýšit bezpečnost dodávek vody, zejména v oblastech s nedostatkem vody.

Kromě ekologických přínosů pomáhá recyklace průmyslové vody obcím odpovědně nakládat s odpadními vodami. Čištěním a opětovným využíváním odpadních vod na místě snižují výrobci zátěž regionálních čistíren odpadních vod tím, že uvolňují jejich kapacitu. Tento decentralizovaný přístup k nakládání s odpadními vodami může být zvláště přínosný v oblastech, kde je centralizovaná infrastruktura omezená nebo se potýká s kapacitními omezeními.

Pravidelný monitoring a pokročilé technologie úpravy jsou používány k odstranění kontaminantů a zajištění bezpečnosti recyklované vody pro její určené použití. Zatímco v oblastech s nedostatkem vody je již mnoho let běžné opětovné využití pro nepitné účely, jako je zavlažování a průmyslové procesy, koncepce opětovného využití pro pitné účely, kdy se vyčištěná odpadní voda čistí na úroveň pitné vody, nabývá na síle.

Voda pro nepřímé opětovné použití (IPR) se před odběrem pro účely pitné vody vypouští do environmentálních ochranných pásem, jako jsou vodonosné vrstvy podzemní vody nebo nádrže povrchové vody, zatímco upravená voda pro přímé opětovné použití (DPR) se přivádí přímo do rozvodů pitné vody.

Přestože DPR zatím není na mnoha místech povolena, značný technologický pokrok přispívá k pokroku v povolování systémů IPR i DPR.

Díky nedávným pokrokům v technologii úpravy vody se opětovné využívání vody stává cenově konkurenceschopným ve velkém měřítku, což podněcuje další využívání vody obcemi i průmyslovými uživateli.

Opětovné využití vody je investicí do současnosti i budoucnosti, protože posiluje provozní odolnost, šetří zdroje sladké vody, chrání křehké ekosystémy a podporuje udržitelný vodní výnos pro budoucí generace.