Ozonowanie ścieków

Na wstępnie trzeba jednoznacznie stwierdzić, że ozonowanie ścieków jest jedną z metod dezynfekcji, a nie oczyszczania ścieków komunalnych i przemysłowych, stosowana dopiero po pełnym procesie oczyszczenia wody czy ścieków. W Polsce ozonowanie stosowanie jest głównie w systemach wodociągowych.

Za ozonowaniem przemawia wiele czynników, w tym brak produktów ubocznych przy usuwaniu zanieczyszczeń. Przeprowadzone badania wykazały, że skuteczność ozonu w dezynfekcji wody i ścieków jest nawet o 50% większa niż chloru. Dodatkową korzyścią płynącą z tej metody jest również utlenianie substancji, które mogą być źródłem nieprzyjemnych zapachów.

Metody ozonowania

Proces ozonowania płynów można rozdzielić na dwie metody, bezpośrednią i pośrednią. W metodzie bezpośredniej ozonowany płyn przepływa przez generator w momencie wytwarzania ozonu, taka metoda dezynfekcji stosowania jest głównie systemach basenowych oraz przy dezynfekcji wody pitnej w niedługich systemach sieciowych. Metoda pośrednia ozonuje czystą wodę w generatorze ozonu jak przy metodzie bezpośredniej, ale zaozonowana woda jest dolewana do innego płynu i z nim mieszana np. ścieków komunalnych i traktowana jak płyn dezynfekujący.

W przypadku ścieków głównie w krajach zachodnich stosuje się ozonowanie ścieków już oczyszczonych. Gwarantuje to blisko 100% pewność zniszczenia wszelkich drobnoustrojów. Klasyczne procesy oczyszczania ścieków zapewniają wysoki, bo sięgający do 99% stopień redukcji liczby bakterii. Pomimo tak wysokiej efektywności usuwania bakterii ze ścieków nadal zawierają one m.in. od 104 do 106 /100 ml wskaźnikowych bakterii grupy coli. Pierwsze cztery procesy są wykorzystane w oczyszczaniu mechanicznym. Ich efektywność w usuwaniu mikroorganizmów jest znacznie niższa od efektywności procesów chemicznych i biologicznych.

Efektywność usuwania mikroorganizmów w tradycyjnej oczyszczalni ścieków:

• Kraty rzadkie 0–5%
• Kraty gęste 10-20%
• Piaskownik 10–25%
• Sedymentacja 25–75%
• Chemiczne strącanie 40–80%
• Złoża biologiczne 90–95%
• Osad czynny 90–98%
• Dezynfekcja oczyszczonych ścieków 98-99,999%

Dezynfekcja ścieków miejskich ozonem (O₃) w warunkach polskich jest stosowana dość rzadko, z uwagi na zbyt wysokie koszty. Jako środek bakteriobójczy, ozon jest ponad dwukrotnie bardziej aktywny niż chlor. Efektywnie niszczy wirusy, pod wpływem ozonu znacznie szybciej giną drożdże, zarodniki grzybów i cysty. Ozon niszczy ponadto szereg związków uważanych za rakotwórcze, np. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), a także stosowany jest do usuwania zapachu i związków refrakcyjnych. Dawki ozonu dla ścieków biologicznie oczyszczonych są w przedziale od 15 do 30 mg O3 /dm3, a czas kontaktu ścieków z ozonem wynosi około 15÷20 minut.

W świetle praktyki zagranicznej (szczególnie w USA) w wielu przypadkach stosowana jest dezynfekcja ciągła za pomocą ozonu, przynajmniej w pewnych porach roku. Niektóre z krajów europejskich wprowadziły przynajmniej częściową dezynfekcję ścieków odprowadzanych z oczyszczalni. W Niemczech dezynfekuje się ścieki odprowadzane na tereny rekreacyjne. We Francji dezynfekuje się zrzuty ścieków na obszarach chronionych, takich jak kąpieliska i tereny hodowli mięczaków. W Hiszpanii dezynfekowane są ścieki do nawodnień rolniczych, drzew owocowych, pól sportowych i ogrodów. Przeciętny odpływ z biologicznej oczyszczalni ścieków zawiera od kilkuset tysięcy do około miliona bakterii grupy coli w 100 ml. Łączna liczebność wszystkich bakterii odprowadzanych do odbiornika jest już tylko funkcją natężenia przepływu oczyszczonych ścieków. Brak ciągłej dezynfekcji na odpływach oczyszczalni powoduje, że odbiorniki oczyszczonych ścieków (najczęściej rzeki), mimo uzyskiwania zadowalających wskaźników fizyko-chemicznych, są przeważnie pozaklasowe, co wynika z przekroczenia wskaźników mikrobiologicznych. Poważny problem związany z dezynfekcją ścieków dotyczy m.in. szpitali, głównie tych, w których są leczeni chorzy na choroby zakaźne. Drobnoustroje szpitalne często mutacje odporne na antybiotyki, dlatego są śmiertelnie niebezpieczne. Analiza ścieków szpitalnych odprowadzanych do kanalizacji wykazuje, że zawierają one m.in.: bakterie coli, enterokoki, wirusy żółtaczki, a nawet HIV i substancje radioaktywne. Drobnoustroje te trafiają do oczyszczalni ścieków, ale tam nie są zabijane i w konsekwencji wpływają do rzek, powodując zanieczyszczenie wód powierzchniowych.

Ozonowanie ścieków można realizować za pomocą generatorów ozonu Atom water

Dezynfekcja bez produktów ubocznych

Wykonując dezynfekcję, wykorzystuje się ozon, który jest gazem bardzo przyjaznym środowisku. Jest związkiem naturalnym złożonym wyłącznie z cząsteczek tlenu. Rozpuszcza się w wodzie lub ściekach, a następnie powraca do pierwotnej formy, co oznacza brak produktów ubocznych tego procesu. Dodatkowo jest źródłem odnawialnym, wytwarzanym z powietrza przy użyciu tzw. wyładowań koronowych.

Usuwanie zanieczyszczeń z wody za pomocą ozonu jest tylko skuteczne, a do tego przekłada się także na oszczędność czasu i pieniędzy. Oczyszczanie ścieków przebiega bez użycia groźnych środków chemicznych, które wymagają magazynowania i mogą być groźne dla zdrowia ludzi oraz zwierząt.