Traitement des eaux usées: hors du conventionnel, durable

Traitement durable des eaux usées
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La question?

L'eau est l'une des ressources les plus vitales du monde. C'est essentiel à la survie de chaque être vivant de la planète. L'être humain moyen ne peut passer que quelques jours sans consommer une certaine quantité d'eau. Les experts de la santé insistent sur le fait que les liquides de boisson tout au long de la journée restent bien hydratés. Cependant, dans certaines régions du monde, l’eau est difficile à obtenir. Soit il n'y a pas de sources à proximité, soit il y a un système de gestion inadéquat qui empêche les gens d'avoir de l'eau. Pour aggraver ce problème, les habitants manquent d'eau à certains endroits, tandis que d'autres sont tout simplement impropres à la consommation humaine. Cette eau regorge d'agents pathogènes, de salinité et de minéraux toxiques en raison de la pollution. Avec la menace de maladies provenant d’eau contaminée, le traitement de l’eau et des eaux usées est devenu la norme dans de nombreux endroits. Les effluents d'eaux usées des maisons, des bâtiments et des usines de nombreux pays sont également traités via des systèmes de traitement des eaux usées avant d'être rejetés dans les eaux de surface. Les municipalités traitent l’eau afin qu’elle puisse être utilisée pour boire, et municipalités et les industries traiter leurs eaux usées de manière à ce qu'elles puissent être déversées en toute sécurité dans les masses d'eau de surface sans dommage pour l'environnement.

Cependant, comme dans la plupart des cas, il y a toujours des exceptions. Dans ce cas, certaines entreprises et municipalités ne traitent pas leurs eaux usées, ce qui nuit à l'environnement local. En outre, même si les eaux usées sont traitées et évacuées, cela ne signifie pas que l’eau est économisée. L’industrie et les municipalités s’appuient sur les sources d’eau douce, soit dans le sol, soit à la surface pour leurs fins. Ces sources peuvent ne pas toujours se reconstituer si rapidement. Si les réserves en eaux souterraines ou en eaux de surface ne sont pas reconstituées, elles seront éventuellement épuisées. Par conséquent, des méthodes durables de traitement de l'eau doivent être envisagées. Mais qu'est-ce que cela signifie pour un processus de traitement de l'eau ou des eaux usées durable? Comment va-t-il améliorer ce qui se fait déjà de manière conventionnelle?

Traitement conventionnel des eaux usées

Avant de plonger dans les notions de durabilité en matière de traitement des eaux usées, il serait utile de mentionner les méthodes de traitement conventionnelles. Ces méthodes conventionnelles de traitement des eaux usées sont le plus souvent utilisées dans les usines de traitement centrales. Ces usines traitent les eaux usées des municipalités et des industries. Le processus comprend trois à quatre étapes: prétraitement, traitement primaire, traitement secondaire et, occasionnellement, traitement tertiaire.

Prétraitement: consiste bien entendu à enlever les gros objets solides des canettes et des bâtons, des coquilles d'œufs et du sable, ainsi que des graisses et des huiles. Fondamentalement, tout ce qui peut causer l’obstruction des pompes ou des pipelines.

Traitement primaire: consiste à éliminer les solides épais sous forme de boues. Cela se fait généralement par sédimentation dans un grand réservoir qui permet aux solides lourds de se déposer au fond tandis que la graisse et les huiles montent au sommet.

Traitement secondaire: Dégradation de tous les constituants biologiques par le biais de processus biologiques aérobies, tels que les processus à boues activées à film fixe. Ces traitements utilisent des bactéries, des enzymes et des protozoaires qui consomment le matériel biologique dans la solution.

Traitement tertiaire: dans certains cas, il y a encore des matières qui ne devraient pas être rejetées dans l'environnement. Ces contaminants peuvent être des toxines, de l'azote, du phosphore ou des micro-organismes. Les traitements pour ceux-ci incluent la désinfection UV,  électrocoagulation spécialisée, élimination biologique améliorée du phosphore et filtration.

Qu'est-ce qui ferait que le traitement des eaux usées corresponde à la description de «durable»?

Nous devons maintenant discuter brièvement de ce que signifie être durable. Une définition définitive est difficile à trouver. Une recherche rapide sur Google vous dira que la durabilité est le «éviter l'épuisement des ressources naturelles afin de maintenir un équilibre écologique ». C'est assez simple. Nous avons besoin d'eau, nous devons donc éviter de l'utiliser entièrement. C'est la même chose avec beaucoup de ressources naturelles. Par conséquent, personnellement, nous pensons que cette définition fait un peu défaut parce que les humains rendent tout tellement plus compliqué. Dans cet esprit, je trouve cette définition un peu plus appropriée:

"La durabilité est le processus de maintien du changement dans un environnement équilibré, dans lequel l'exploitation des ressources, l'orientation des investissements, l'orientation du développement technologique et le changement institutionnel s'harmonisent et renforcent le potentiel actuel et futur pour répondre aux besoins et aspirations de l'homme. ”

- TCommission mondiale sur l'environnement et le développement

Maintenant, nous avons ajouté l'élément humain. Premièrement, cette description utilise le mot «exploitation», une description plus précise de notre utilisation des ressources. Il est également fait mention d'investissements parce que cela préoccupe beaucoup les municipalités et les entreprises. "Bien sûr, c'est bon pour l'environnement, mais combien cela va-t-il me coûter et quel type de retour sur investissement puis-je recevoir?" La description aborde ensuite "l'orientation du développement technologique et du changement institutionnel". Il est plus facile de défendre la durabilité lorsque vous avez la technologie et l'organisation sociale pour le faire. Un point sans l'autre rend la mise en œuvre un peu plus difficile, voire impossible. Certains pays ont la capacité technologique de faire des choses étonnantes pour le bien de leur population, mais le gouvernement refuse d'autoriser son utilisation pour quelque raison que ce soit. D'un autre côté, un pays veut améliorer la vie de ses citoyens, mais ils ne possèdent pas les solutions technologiques nécessaires.

Tout ce qui précède nécessite d'atteindre un point d'harmonie, un équilibre dans lequel la ressource est utilisée le plus efficacement possible, à un coût que quelqu'un est prêt à investir. Cela s'ajoute au meilleur soutien technologique et institutionnel qui existe. Tout cela doit également «renforcer le potentiel actuel et futur de répondre aux besoins et aux aspirations de l'homme». Parfois, une idée est durable sur le plan environnemental, mais elle ne peut pas durer, au regard des besoins et des désirs humains. Heureusement, ce n'est pas toujours le cas.

Rendre durable le traitement des eaux usées peut être réalisable pour répondre à la définition de la durabilité décrite ci-dessus. L'idée générale est de moderniser l'usine de traitement des eaux usées municipales centralisée et de mettre en place des unités de traitement des eaux usées décentralisées pour traiter les eaux usées industrielles et commerciales. Cette approche permet la réutilisation des eaux usées, le recyclage de certains contaminants et la réduction des boues dangereuses. En plus d'optimiser l'empreinte de l'espace et de réduire les coûts d'investissement et d'exploitation. Ces objectifs peuvent être atteints grâce à l'utilisation de technologies de traitement des eaux usées avancées et innovantes pour ces applications.

Comment cette approche est-elle une amélioration par rapport aux méthodes conventionnelles?

La durabilité ne coûte pas toujours très cher. Dans ce cas, en utilisant des systèmes de traitement des eaux usées capables de réaliser des tâches telles que celle décrite ci-dessus, la durabilité peut permettre un traitement moins coûteux et plus fiable.

L’un des plus gros problèmes du traitement conventionnel est qu’il est souvent centralisé. Ceci est utile pour les communautés urbaines et suburbaines plus densément peuplées. Cependant, en envoyant les déchets dans une seule usine, rien ne garantit que tous les polluants potentiels seront éliminés. Les installations de traitement telles que celles-ci ont tendance à être orientées vers le traitement des eaux usées domestiques et ne sont pas nécessairement équipées pour traiter certaines toxines, certains minéraux ou certains organismes provenant d'installations industrielles. Par conséquent, si une entreprise ne veut pas dépenser l'argent pour évacuer ses eaux usées, elle finit par les rejeter dans des lacs, des rivières ou d'autres eaux de surface. Si les entreprises industrielles utilisaient des unités de traitement des eaux usées décentralisées de pointe installées sur site, elles pourraient traiter spécifiquement les contaminants qu'elles produisent. Par conséquent, ils n'auraient pas besoin de dépenser d'argent supplémentaire pour évacuer les eaux usées brutes vers une usine centralisée de traitement des eaux usées ou de payer des amendes pour avoir enfreint la réglementation.

Beaucoup de systèmes conventionnels ne permettent pas souvent la réutilisation de l’eau une fois traitée, ni même le recyclage des contaminants les plus utiles. Rejeter l'eau traitée dans un cours d'eau n'est pas aussi durable que la réutiliser. Bien que des eaux convenablement traitées ne nuisent pas à l'environnement, les villes et les entreprises devront toujours puiser dans des sources primaires qui épuisent ces ressources. La réutilisation des eaux usées pour des applications non potables réduit la nécessité de cette pratique et permet donc de réduire le taux d'épuisement des sources d'eau.

En complément, l’identification de composants potentiellement utiles dans les eaux usées pourrait conduire au recyclage. Les fermes piscicoles et les abattoirs produisent beaucoup de graisses et d'huiles. Si un système d'eaux usées pouvait les isoler, les graisses et les huiles pourraient être utilisées à des fins énergétiques, même dans le même établissement, ce qui leur permettrait d'économiser de l'argent en consommation d'énergie.

Les boues sont un sous-produit typique du traitement des eaux usées. Il peut être produit en grands volumes et peut également être dangereux en fonction des contaminants des eaux usées et des additifs éventuellement introduits au cours du traitement. Bien qu'il soit idéal de réduire les quantités produites, les boues peuvent être très utiles dans certaines applications. Si ces boues ne sont pas classées comme dangereuses. Une application consiste à renforcer les sols avec des engrais organiques dans une ferme plutôt que des engrais chimiques. De cette manière, aucun coût associé n’est associé au transport et à l’élimination des boues dangereuses. Au lieu de cela, il peut potentiellement être acheté par des agriculteurs ou des entreprises horticoles.

Avec la technologie appropriée, moins d’espace peut être utilisé pour une station d’épuration. Les usines de traitement des eaux usées centrales conventionnelles couvrent de grandes superficies de terrain pour compenser les nombreux réservoirs, bassins et canalisations nécessaires au traitement des eaux usées. Les systèmes de traitement avancés avancés de traitement des eaux usées ont une empreinte au sol réduite, centralisée ou décentralisée. Les besoins réduits en terrains signifient que moins est dépensé en coûts de construction et d’aménagement des terrains.

Méthodes de traitement potentiellement durables

La technologie pour un traitement plus durable des eaux usées existe déjà. Cette technologie est également rentable et plus efficace que les procédés de traitement conventionnels utilisés dans la plupart des endroits. Chaque étape du processus de traitement a différentes options pour quelle technologie peut être utilisée, et cela dépend des contaminants à éliminer. La plupart des solutions de traitement des eaux usées durables sont conçues spécifiquement pour ces composants. Les procédés de traitement de l'eau non chimiques sont parmi les procédés les plus durables disponibles.

Le dessalement par osmose inverse est une solution importante dans certaines applications de traitement tertiaire des eaux usées. En particulier, ses utilisations potentielles dans ces stations d’épuration la rendent particulièrement durable, en donnant aux zones peu alimentées en eau douce un moyen de se procurer de l’eau douce. Il fonctionne bien comme traitement de polissage tertiaire pour éliminer les contaminants dissous qui n’avaient pas été traités aux étapes de traitement précédentes.

La désinfection par ultraviolets constitue une alternative à la chloration. Le chlore est ajouté dans les eaux usées pour oxyder les micro-organismes et les rendre inefficaces. Cependant, le chlore est une substance volatile et peut entraîner la formation de sous-produits de désinfection nocifs. La désinfection par UV, quant à elle, est un processus physique et ne nécessite qu'une préfiltration appropriée, sans l'ajout de produits chimiques, afin d'éliminer les micro-organismes, y compris les kystes, les virus et les bactéries.

Une autre option de traitement est utilisée plus tôt dans le processus de traitement. L'électrocoagulation est la solution durable à la coagulation chimique: des produits chimiques sont ajoutés à l'effluent pour provoquer l'agglomération des particules solides et leur chute au fond d'un réservoir de clarification. Le processus de coagulation chimique produit un grand volume de boues dangereuses. L'électrocoagulation n'a généralement pas besoin d'additifs chimiques, à l'exception d'un éventuel ajustement du pH. Par conséquent, cela entraîne une réduction des volumes de boues non dangereuses qui peuvent être facilement déshydratées. Les boues déshydratées peuvent être éliminées ou utilisées comme additif de sol en combinaison avec des engrais organiques et vendues aux entreprises agricoles.

Le traitement durable des eaux usées est à notre portée et - vous pouvez en faire partie avec un peu d'aide. Genesis Water Technologies, Inc. se consacre à la protection de notre environnement et à l'économie de nos approvisionnements en eau, tout en aidant les entreprises et les municipalités à économiser de l'argent et à améliorer l'efficacité de leurs processus. Nous proposons les solutions spécialisées de traitement de l'eau durable indiquées ci-dessus. Nous pouvons fournir un système unique ou une solution de traitement de processus conçue sur mesure en fonction de vos besoins spécifiques et des contaminants dans votre source d'eaux usées.

Votre municipalité ou votre entreprise identifie-t-elle les limites du traitement conventionnel des eaux usées? Apprenez-en davantage sur la façon dont votre processus de traitement des eaux usées pourrait être optimisé pour devenir plus durable en contactant Genesis Water Technologies à l'adresse 1-877-267-3699 ou en envoyant un courrier électronique à l'adresse customersupport@genesiswatertech.com pour discuter de votre application spécifique.