La maggior parte della popolazione del mio paese vive in piccole città e zone rurali, e l'inquinamento delle acque causato dalle acque reflue rurali ha attirato sempre maggiore attenzione. Fatta eccezione per il basso tasso di depurazione delle acque reflue nella regione occidentale, il tasso di depurazione nelle zone rurali del mio paese è generalmente aumentato. Tuttavia, il mio paese ha un territorio vasto e le condizioni ambientali, le abitudini di vita e le condizioni economiche delle città e dei villaggi nelle diverse regioni variano notevolmente. Come realizzare un efficace sistema di depurazione decentralizzato in base alle condizioni locali, l'esperienza dei paesi sviluppati è un valido insegnamento.
La principale tecnologia di depurazione decentralizzata delle acque reflue del mio paese
Nel mio paese esistono principalmente le seguenti tipologie di tecnologie per il trattamento delle acque reflue rurali (vedi Figura 1): tecnologia a biofilm, tecnologia a fanghi attivi, tecnologia di trattamento ecologico, tecnologia di trattamento del terreno e tecnologia di trattamento combinato biologico ed ecologico. Il grado di applicazione è notevole e sono stati realizzati casi di successo nella gestione operativa. Dal punto di vista della scala di trattamento, la capacità di depurazione delle acque reflue è generalmente inferiore a 500 tonnellate.
1. Vantaggi e svantaggi della tecnologia di depurazione delle acque reflue nelle zone rurali
Nell'ambito del trattamento delle acque reflue rurali, ciascuna tecnologia di processo presenta i seguenti vantaggi e svantaggi:
Metodo a fanghi attivi: controllo flessibile e automatico, ma il costo medio per famiglia è elevato e richiede personale specializzato per il funzionamento e la manutenzione.
Tecnologia delle zone umide artificiali: bassi costi di costruzione, ma basso tasso di rimozione dei rifiuti e funzionamento e gestione complessi.
Trattamento del suolo: la costruzione, il funzionamento e la manutenzione sono semplici e i costi sono bassi, ma può inquinare le falde acquifere e richiedere una gestione a lungo termine per il funzionamento e la manutenzione.
Tavola rotante biologica + aiuola: adatta alle regioni meridionali, ma difficile da utilizzare e mantenere.
Piccola stazione di depurazione: simile al metodo di trattamento delle acque reflue domestiche urbane. Il vantaggio è che la qualità dell'acqua in uscita è buona, mentre lo svantaggio è che non può soddisfare le esigenze delle acque reflue agricole rurali.
Sebbene in alcune zone si stia promuovendo la tecnologia di depurazione delle acque reflue rurali "non alimentate", la tecnologia "alimentata" rappresenta ancora una quota considerevole. Attualmente, in molte aree rurali, i terreni sono assegnati alle famiglie e le aree pubbliche sono scarse; inoltre, il tasso di utilizzo del suolo nelle zone economicamente sviluppate è molto basso, con conseguente scarsità di risorse fondiarie disponibili per il trattamento delle acque reflue. Pertanto, la tecnologia di depurazione "dinamica" ha buone prospettive di applicazione in aree con minore utilizzo del suolo, economia sviluppata ed elevati requisiti di qualità dell'acqua. La tecnologia di depurazione che consente di risparmiare energia e ridurre i consumi è diventata la tendenza di sviluppo della depurazione domestica decentralizzata nei villaggi e nelle città.
2. Modalità combinata di tecnologia per il trattamento delle acque reflue rurali
Nel mio paese, la combinazione di tecnologie per il trattamento delle acque reflue nelle zone rurali si articola principalmente nelle seguenti tre modalità:
La prima modalità è il processo MBR, o ossidazione a contatto, o a fanghi attivi. Le acque reflue entrano prima nella fossa settica, poi nell'unità di trattamento biologico e infine vengono scaricate nel corpo idrico circostante per essere riutilizzate. Il riutilizzo delle acque reflue nelle zone rurali è più comune.
La seconda modalità è anaerobica + zona umida artificiale, oppure anaerobica + stagno, o ancora anaerobica + terreno; in altre parole, l'unità anaerobica viene utilizzata dopo la fossa settica e, dopo un trattamento ecologico, le acque reflue vengono scaricate nell'ambiente o utilizzate in agricoltura.
La terza modalità è fanghi attivi + zona umida artificiale, fanghi attivi + stagno, ossidazione a contatto + zona umida artificiale o ossidazione a contatto + trattamento del terreno, ovvero, dopo la fossa settica vengono utilizzati dispositivi aerobici e di aerazione e viene aggiunta un'unità di trattamento ecologico per potenziare la rimozione di azoto e fosforo.
Nelle applicazioni pratiche, la prima modalità rappresenta la percentuale maggiore, raggiungendo il 61%).
Tra le tre modalità sopra descritte, l'MBR offre un migliore effetto di trattamento ed è adatto ad alcune aree con elevati requisiti di qualità dell'acqua, ma i costi operativi sono relativamente alti. I costi operativi e di costruzione delle zone umide artificiali e della tecnologia anaerobica sono molto bassi, ma, considerando il tutto, è necessario aumentare il processo di aerazione per ottenere un effetto di depurazione più ottimale.
Tecnologia di depurazione decentralizzata applicata all'estero
1. Stati Uniti
In termini di sistema di gestione e requisiti tecnici, il trattamento decentralizzato delle acque reflue negli Stati Uniti opera all'interno di un quadro relativamente completo. Attualmente, il sistema di trattamento decentralizzato delle acque reflue negli Stati Uniti si basa principalmente sulle seguenti tecnologie:
Fossa settica. Le fosse settiche e il trattamento delle acque reflue nel terreno sono tecnologie comunemente utilizzate all'estero. Secondo i dati di un'indagine tedesca, circa il 32% delle acque reflue è idoneo al trattamento nel terreno, di cui il 10-20% non lo è. La causa del malfunzionamento può essere l'inquinamento delle falde acquifere da parte del sistema, ad esempio: un utilizzo eccessivo; un carico idraulico eccessivo; problemi di progettazione e installazione; problemi di gestione operativa, ecc.
Filtro a sabbia. La filtrazione a sabbia è una tecnologia di trattamento delle acque reflue molto comune negli Stati Uniti, che può raggiungere un buon effetto di rimozione.
Trattamento aerobico. Il trattamento aerobico è applicato in molte località degli Stati Uniti, con una scala di trattamento generalmente compresa tra 1,5 e 5,7 t/giorno, utilizzando il metodo del substrato biologico o il metodo dei fanghi attivi. Negli ultimi anni, gli Stati Uniti hanno anche attribuito grande importanza alla gestione efficace dell'utilizzo di azoto e fosforo. La maggior parte dell'azoto negli Stati Uniti si trova nelle acque reflue. È importante ridurre i costi di trattamento successivi attraverso una separazione precoce.
Inoltre, sono previsti processi di disinfezione, rimozione dei nutrienti, separazione alla fonte e rimozione e recupero di N e P.
2. Giappone
La tecnologia giapponese di depurazione decentralizzata è relativamente nota per il suo sistema di trattamento con fosse settiche. Le fonti di acque reflue domestiche in Giappone sono in qualche modo diverse da quelle del mio paese. Vengono raccolte principalmente in base alla classificazione delle acque reflue provenienti dalle lavanderie e delle acque reflue provenienti dalle cucine.
In Giappone, le fosse settiche vengono installate in aree non idonee alla rete fognaria e con una densità di popolazione relativamente bassa. Le fosse settiche sono progettate per diverse popolazioni e parametri. Sebbene le fosse settiche attuali vengano sostituite di generazione in generazione, la maggior parte di esse rimane ancora in funzione. Dopo il reattore AO, i processi anaerobici, di deossidazione, aerobici, di sedimentazione e disinfezione, si può affermare che la fossa settica è in condizioni operative normali. Il successo dell'applicazione delle fosse settiche in Giappone non è solo una questione tecnica, ma è il risultato di un sistema di gestione relativamente completo, inserito in un quadro giuridico esaustivo, che ne costituisce un esempio virtuoso. Attualmente, esistono casi di applicazione delle fosse settiche in Giappone, e va detto che vi sono mercati anche nel Sud-est asiatico. Paesi come l'Indonesia e le Filippine sono influenzati dalla politica giapponese di decentralizzazione del trattamento delle acque reflue. Malesia e Indonesia hanno elaborato le proprie specifiche tecniche e linee guida nazionali per le fosse settiche, ma in pratica queste specifiche e linee guida potrebbero non essere adatte al loro attuale livello di sviluppo economico.
3. Unione Europea
In effetti, all'interno dell'UE esistono sia paesi economicamente e tecnologicamente sviluppati, sia regioni economicamente e tecnologicamente arretrate. In termini di sviluppo economico, la situazione è simile a quella della Cina. Dopo aver raggiunto un notevole progresso economico, l'UE si è impegnata a fondo anche per migliorare il trattamento delle acque reflue e nel 2005 ha approvato la norma europea EN 12566-3 per il trattamento decentralizzato delle acque reflue su piccola scala. Questa norma rappresenta un modo per adattare le misure alle condizioni locali, geografiche, ecc., per scegliere diverse tecnologie di trattamento, principalmente fosse settiche e trattamento del terreno. Tra le altre norme, rientrano anche quelle relative agli impianti completi, ai piccoli impianti di depurazione e ai sistemi di pretrattamento.
4. India
Dopo aver brevemente illustrato i casi di alcuni paesi sviluppati, vorrei ora presentare la situazione dei paesi in via di sviluppo del Sud-est asiatico, relativamente vicini alle regioni economicamente sottosviluppate del mio paese. In India, le acque reflue domestiche provengono principalmente dagli scarichi di cucina. Per quanto riguarda il trattamento delle acque reflue, la tecnologia delle fosse settiche è attualmente la più diffusa nel Sud-est asiatico. Tuttavia, il problema generale è simile a quello del nostro paese, ovvero l'inquinamento idrico di vario genere è molto evidente. Con il supporto del governo indiano, sono in corso azioni e programmi per ampliare efficacemente l'utilizzo delle fosse settiche, con specifiche precise per il trattamento delle acque reflue e la tecnologia di ossidazione a contatto.
5. Indonesia
L'Indonesia si trova in una zona tropicale. Sebbene lo sviluppo economico rurale sia relativamente arretrato, le acque reflue domestiche degli abitanti vengono scaricate principalmente nei fiumi. Di conseguenza, le condizioni sanitarie nelle zone rurali di paesi come Malesia, Thailandia, Vietnam e altri non sono ottimali. In Indonesia, l'utilizzo delle fosse settiche rappresenta il 50% delle abitazioni e sono state formulate politiche specifiche per promuovere l'uso e il rispetto degli standard relativi a questo tipo di sistema.
Esperienza avanzata all'estero
Per riassumere brevemente, i paesi sviluppati vantano una vasta esperienza da cui il mio paese può trarre insegnamento: il sistema di standardizzazione nei paesi sviluppati è molto completo e standardizzato, e vi è un efficiente sistema di gestione operativa, che include formazione professionale ed educazione civica; inoltre, i principi del trattamento delle acque reflue nei paesi sviluppati sono molto chiari.
Nello specifico, includere: (1) Chiarire la responsabilità per il trattamento delle acque reflue e, allo stesso tempo, sostenere il trattamento decentralizzato delle acque reflue attraverso fondi e politiche; formulare standard corrispondenti per regolamentare e guidare il trattamento decentralizzato delle acque reflue; (2) istituire un sistema di gestione amministrativa e industriale equo, standardizzato ed efficiente per garantire lo sviluppo efficace e il funzionamento a lungo termine del trattamento decentralizzato delle acque reflue; (3) Migliorare la scala, la socializzazione e la specializzazione della costruzione e della gestione degli impianti di depurazione decentralizzati per garantire benefici, ridurre i costi e facilitare la supervisione; (4) Specializzazione (5) pubblicità, educazione e progetti di partecipazione dei cittadini, ecc.
Nel processo di applicazione pratica, le esperienze positive e gli insegnamenti tratti dagli insuccessi vengono sintetizzati per realizzare lo sviluppo sostenibile della tecnologia di depurazione decentralizzata delle acque reflue nel mio paese.
Cr.antop
Data di pubblicazione: 13 aprile 2023