1 / 45

Avloppsrening, Vattenrening Vattenburna sjukdomar

Avloppsrening, Vattenrening Vattenburna sjukdomar. Sofia Andersson. Vatten. Cirka 70 procent av jordytan är täckt med vatten. Endast en procent utgörs av sötvatten som kan drickas.

arav
Download Presentation

Avloppsrening, Vattenrening Vattenburna sjukdomar

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Avloppsrening, Vattenrening Vattenburna sjukdomar Sofia Andersson

  2. Vatten Cirka 70 procent av jordytan är täckt med vatten. Endast en procent utgörs av sötvatten som kan drickas. Man började bygga avloppsledningar i Sverige för drygt 100 år sedan. Tidigare lät man vattnet rinna ut orenat i närmaste vattendrag. På 1930-talet började man rena avloppsvattnet. Varje person i Sverige förbrukar i snitt 180 liter vatten per dygn. I många U-länder är förbrukningen bara 20 liter per dygn, i USA är den över 300 liter…

  3. Avloppsrening i Sverige • >2000 kommunala reningsverk • 1,5 km3 avloppsvatten renas / år • 240 000 ton slam (TS) produceras / år • 92 000 km kommunala avloppsledningar (nästan tre varv runt ekvatorn) • Sveriges VA-verksamhet omsätter 14,3 miljarder SEK/år

  4. Avloppsvattnets sammansättning • Organiskt material • COD, chemical oxygen demand • BOD7, biochemical oxygen demand • Närsalter • kväve • fosfor • Metaller • Hg, Cd, Cr etc. • Mikroorganismer (patogener) • Partiklar (TSS)

  5. Varför renar vi avloppet? • Hygien: • Förhindra utbrott av vattenburna sjukdomar • Vattenkvalitet för bad/fiske • Minska Övergödning/Bottendöd • Utsläpp av N/P  övergödning • Förhöjd halt organiska kolväten (COD, BOD) och TSS  syrebrist  bottendöd • Förhindra förgiftning: • Tungmetaller/Miljögifter/Läkemedelsrester skadliga för många djur och växter  bioackumuleras

  6. Avloppsrening • Primärrening: mekanisk rening (1) (4) • Sekundärrening: biologisk nedbrytning av organiskt material (3), aerob, anoxisk eller anaerob • Tertiärrening: kemisk och fysikalisk rening (2) • Biologisk rening av kväve och fosfor (3)

  7. Typer av biologisk avloppsrening • Småskaligt • Hushåll (SBR, trekammarbrunn, septisk tank), småindustrier • Storskaligt • Kommunala verk (>1 miljon PE) • Low-tech • Dammar, våtmarker, trickling filter • High-tech • Moving bed biofilm reactor (MBBR), membran reaktorer, fluidiserad bädd, upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reaktor • Skräddarsydda processer

  8. Mekanisk rening

  9. Galler (Henriksdal)  Grovt galler (Mojo Tannery Etiopien) Sandfilter (Henriksdal)

  10. Kemisk rening

  11. Kemisk rening • Flockulerande kemikalier tillsätts • ALUM (Al2(SO4)3) • Järnsulfat • Syfte • Fälla ut fosfor • Ta bort icke-sedimenterbara partiklar • Förfällning/Simultanfällning/Efterfällning Processutformning på Henriksdalverket - FÖRFÄLLNING

  12. Biologisk rening

  13. Biologisk rening av organiska ämnen Aerob nedbrytning: Org. material + O2 CO2 + H2O + biomassa Anaerob nedbrytning: Org. Material  CO2 + CH4 + biomassa

  14. Aerob rening • Aktivslamprocessen • Biofilmsprocesser • Trickling filter • MBBR (moving bed biofilm reactor) • Membran filter Organisk material + syre = koldioxid + vatten + biomassa

  15. Luftad tank Sedimentering Inflöde – avloppsvatten Utflöde – renat vatten Recirkulation av slam Överskottsslam Aktivslamprocessen

  16. Mikroorganismer i aktivslamprocessen • Heterotrofa (kemoorganotrofa) bakterier • bryter ner organiskt kol • Denitrifierare • Autotrofa (kemolitotrofa) bakterier • Nitrifierare • Svaveloxiderare • Svampar • bryter ned även svårnedbrytbara kolföreningar • Protozoer • äter upp döda bakterier, primär nedbrytare • Metazoer (flercelliga djur)

  17. Slamegenskaper

  18. Biologisk Kväverening Nitrifikation:autotrofa, aeroba, långsamväxande, små (0.2-1.0μm) AOB : Amonium oxiderande bakterier (Nitrosomonas) NH4+ + O2 NO2- NOB : Nitrit oxiderande bakterier (Nitrobacter) NO2- + O2 NO3- Denitrifikation:heterotrofa, aeroba men kan “andas” NO2/NO3 under anoxiska förhållanden. Oftast gram-negativa stavar NO3- NO2-  NO  N2O  N2

  19. Biologisk Kväverening Nitrifikation: Låg COD/BOD-halt, hög NH4-halt (producerar NO3) Denitrifikation: Hög COD/BOD-halt, hög NO3-halt Avloppsvatten: Hög COD/BOD-halt, hög NH4-halt, låg NO3-halt

  20. 1. Efterdenitrifikation m. extern kolkälla N2 N2 Anox Aerob NH4+, C 2. Fördenitrifikation med recirkulationsflöde C Aerob Anox NH4+,C Biologisk kväverening

  21. 1) Anaerob miljö 2) Aerob miljö PAO bakterie PAO bakterie VFA Poly-P VFA Pi Biologisk Fosforrening • EBPR – Enhanced Biological Phosphorus Removal PAO = polyphosphate-accumulating bacteria VFA = volatile fatty acids

  22. Sed. anaerob deox aerob Biologisk Fosforrening Öresundsverket

  23. Slamhantering • Avvattning • Filterpress • Centrifug • Stabilisering – avdöda patogener • Kemisk • kalk • Biologisk • Rötning • Kompostering • Användningsområden • Markfyllnad (parker, golfbanor) • Gödsel/Jordförbättring • förbränning • Problem • Tungmetaller • Opinionen

  24. Biofilmsprocesser • Mikroorganismer växer på en yta – bildar en “film” • Bakterier i biofilm är skyddade mot giftämnen, ojämna flöden etc. • Tar mindre plats än aktivslam reningsverk • Hög biodiversitet pga hög slamålder

  25. Biofilm

  26. Biofilmsprocesser - Tricklingfilter

  27. Biofilmsprocesser – Moving Bed Biofilm Reactor Utflöde Inflöde Luftning Överskottsslam

  28. Anaeroba processer Org. C  nya celler (5%) + CH4+ CO2 +H2 + NH3 +H2S • CH4 = Biogas = Energi • Ingen luftning • Hög kolbelastning • Kan bryta ner svårnedbrytbara substanser • Låg slamproduktion • Långsam och känslig process Mikroorganismer: Bakterier dominerar (svampar, protozoer) Metanproducerande -Arkebakterier • Obligat anaeroba • Långsamväxande (delningstid 3-50 dagar)

  29. Vattenrening

  30. Vattenrening • > 2000 kommunala vattenverk • 1 km3 dricksvatten produceras per år • Källa • Ytvatten (ca 200 ytvattenverk) • Grundvatten

  31. Vattenrening Syftet är att reducera: • Patogena mikroorganismer • Turbiditet • Smak o Lukt • Besvärande kemikalier

  32. Vattenburna sjukdomar • Indikator organismer • Coliformer • Patogena protozoer • Giardia lamblia • Chryptosporidium parvum • Entamoeba hystolytica • Patogena bakterier • Vibrio cholerae • Legionella pneumoniae • Salmonella typhi • Virus • poliovirus

  33. Koliformer Krav på Indikatororganismer • Finnas i tarmar hos varmblodiga djur • Inte patogena • Motståndskraft/Livscykel/Förekomst som motsvarar patogen • Detekterbar Totala/Fekala koliformer • Fakultativt anaeroba • G – • inga sporer • Stavformade • fermenterar laktos under gasbildning inom 48 h i 35C/44 C • Oxidas negativa Echerichia coli, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter

  34. Koliformer Detektion av koliformer • most-probable-number, MPN • membrane filter, MF • Selektiva/Diffrentierande medium • reagenskit, snabb detektion MPN MF Rekomenderade max-halter av Fekala Koliformer: Dricksvatten: 0 per 100 mL Badvatten: 200 per 100 mL Fiske: 1000 per 100 mL Renat avloppsvatten: 200 per 100 mL

  35. Protozoer: Giardia lamblia • Flagellat m. 8 flageller • Parasit (tunntarm, tolvfingertarm) • 2 cellkärnor • Livscykel: • Trophozoites (15m) – vegetativa celler • Cystor (11m) – resistent mot torka, kemikalier (Cl-) • Fäster vid slemhinnor med sugskiva • Orsakar Giardiasis – akut gastroenteritis • Symptom: diarré, magkramp, illamående, • gaser, viktminskning • Detektion: Cystor i avföring, ELISA

  36. Protozoer: Cryptosporidium parvum • Coccidier • Små (2-5m) • Parasiter (magsäck, tarmar) • Livscykel (asexuell/sexuell): • Merogoni: vegetativ förökning, i värdcell • Gamogoni: produktion av 2 sorters könsceller, i värdcell • Sporogoni: sporproduktion, i värdcell eller utanför värdcell • Oocystor (4 sporer), resistenta mot klorin • Symptom – mild diarré • Diagnos: oocystor i avföring

  37. Protozoer: Entamoeba histolytica • Anaerob amöba • Parasit: Växer på och i tarm slemhinnan • Livscykel: • trophozoiter (i värdceller) • cystor • Ofta asymptomatisk • Kan orsaka amöba-dysenteri bryter ner vävnad  blodomloppet  lever, lungor, hjärna

  38. Bakterier: Vibrio cholerae • G-, svängd stav • Orsakar kolera (Afrika, Sydostasien, Indien, Central- o Sydamerika) • Elimineras helt i avloppsrening/vattenrening • Infektionsdos 108-109 bakterier (känslig mot magsyra) • Fäster vid slemhinna i tunntarmen, utsöndrar enterotoxin • Symptom: Diarré  Dehydrering  60% dör utan behandling, 1% dör med behandling • Behandling: Antibiotika + Vätskeersättning

  39. Bakterier: Legionella pneumophila • G-, tunn stav, höga näringskrav (Fe) • Relativt resistent mot värme och klor • Sprids via aerosoler • Elimineras m. chock klorering el. >63°C • Asymptomatiska infektioner/ Pontiac feber • Sällsynta fall  lunginflammation • Detektion: antigen i urin, prov från luftrör • Behandling: Rifampin, erythromycin

  40. Bakterier: Salmonella typhi • G-, kort stav, flageller • Orsakar tyfoidfeber: hög feber, diarré, svettningar, sårbildning i tarmar • Detektion: Blod-/Avföringsprov • Behandlas med antibiotika (<1% dödlighet)

  41. Virus • Virus förekommer i avloppsvatten • Elimineras i vattenrening, klorkänsliga • Enterovirus (RNA-virus, finns i tarmar) • Poliovirus • Norwalk virus • Hepatit A virus

  42. Sammanfattning • Biologisk avloppsrening använder bakterier för att avlägsna kolföreningar (COD, BOD) samt även kväve och fosfor • Vattenrening är oftast inte biologisk (utan mekanisk och kemisk) • Patogener kan spridas med vatten och orsaka sjukdomar. Motverkas med avloppsrening och vattenrening

More Related