6. שפכים חומרי הדברה
הזיהום הנגרם משפכי חומרי הדברה לסביבה הוא חמור ביותר. מטרת הטיפול בשפכי חומרי הדברה היא להפחית את ריכוז המזהמים בשפכים מייצור חומרי הדברה, להגביר את קצב ההשבה ולשאוף להגיע לטיפול בלתי מזיק. שיטות הטיפול בשפכי חומרי הדברה כוללות שיטת ספיחת פחם פעיל, שיטת חמצון רטוב, שיטת מיצוי ממסים, שיטת זיקוק ושיטת בוצה פעילה וכו'.
עם זאת, פיתוח חומרי הדברה חדשים בעלי יעילות גבוהה, דלי רעילות ודלים בשאריות הוא הכיוון לפיתוח חומרי הדברה. מדינות מסוימות אסרו ייצור של חומרי הדברה אורגנוכלור וחומרי הדברה אורגנית כמו הקסכלורוציקלוהקסאן, והן חוקרות ומשתמשות באופן פעיל בחומרי הדברה מיקרוביאליים, שהיא דרך חדשה למנוע מהיסוד מי שפכי חומרי הדברה מלזהם את הסביבה.
7. שפכים מתכתיים
המאפיינים העיקריים של שפכים מתכתיים הם נפח גדול, סוגים מגוונים ואיכות מים מורכבת ומשתנה. המסווגים על פי מקור ומאפייני השפכים, כוללים בעיקר מי קירור, שפכי שטיפת חומצה, שטיפת שפכים (להרחקת אבק, גז או עשן), שפכים לשטיפת סיגים, שפכי קוקינג ושפכים הנובעים מעיבוי, הפרדה או הצפת יתר במהלך הייצור.
מגמת הפיתוח בטיפול בשפכים מתכתיים היא:
לפתח ולאמץ תהליכים וטכנולוגיות חדשות שאינם משתמשים במים או משתמשים בפחות מים, והם נטולי זיהום- או שיש בהם פחות זיהום, כגון כיבוי יבש של קוק, חימום מוקדם של פחמי קוק, והסרה ישירה של פחמי קוקוס והפחתת גופרית מגז תנור קוק וכו'.
לפתח טכנולוגיות ניצול מקיפות, כגון שחזור חומרים שימושיים ואנרגיית חום ממי שפכים וגז פסולת, והפחתת אובדן חומרי גלם ודלקים;
על פי דרישות שונות לאיכות המים, באמצעות איזון מקיף וניצול משולב, תוך שיפור אמצעי ייצוב איכות המים, משפרים באופן מתמיד את קצב מיחזור המים.
פיתוח תהליכי טיפול וטכנולוגיות חדשות המתאימות למאפיינים של שפכים מתכתיים, כגון שימוש בשיטות מגנטיות לטיפול בשפכי פלדה. שיטות אלו יעילות ביותר ודורשות פחות מקום.
8. שפכים חומציים ואלקליים
שפכים חומציים מגיעים בעיקר ממפעלי פלדה, מפעלים כימיים, מפעלי צבע, מפעלי ציפוי ומכרות ועוד. הם מכילים חומרים מזיקים שונים או מלחי מתכות כבדות. החלק האיכותי של החומצה משתנה מאוד, כאשר הנמוכים יותר מ-1% והגבוהים יותר מ-10%.
שפכים אלקליניים מגיעים בעיקר ממפעלי צביעה, מפעלי עור, מפעלי נייר, בתי זיקוק לנפט ועוד. חלקם מכילים בסיסים אורגניים או בסיסים אנאורגניים. חלקם המסה של אלקלי בחלקם גבוה מ-5%, בעוד שבאחרים הוא נמוך מ-1%. בשפכים חומציים ובסיסיים, בנוסף לחומצות ובסיסים, יש לרוב מלחי חומצה, מלחי בסיס וכן חומרים אנאורגניים ואורגניים.
שפכים חומציים ואלקליים הם מאכלים מאוד ודורשים טיפול מתאים לפני שניתן יהיה לפרוק אותם.
העיקרון לטיפול בשפכים חומציים ובסיסיים הוא:
יש לתת עדיפות למיחזור-למיחזור ולשימוש חוזר בשפכים של חומצה ואלקליות בריכוז גבוה. בהתבסס על איכות המים, הכמות ודרישות התהליך השונות, תזמון צריך להתבצע בתוך המפעל או אזורי, ויש למקסם את השימוש החוזר. אם השימוש החוזר קשה או הריכוז נמוך בזמן שנפח המים גדול, ניתן לאמץ את שיטת הריכוז כדי לשחזר את החומצה והאלקלי.
ריכוז נמוך של חומצה או שפכים אלקליים, כגון מי הניקוי ממיכל הכביסה החומצה או מי השטיפה ממיכל הכביסה הבסיסי, צריכים לעבור טיפול נטרול.
לטיפול בנטרול, יש לשקול תחילה את העיקרון של "צמצום הפסולת באמצעות פסולת". לדוגמה, ניתן לנטרל שפכים חומציים ואלקליים זה עם זה, או ניתן להשתמש בפסולת אלקלי (בוצה) לנטרול שפכים חומציים, ופסולת חומצה יכולה לשמש לנטרול שפכים אלקליים. כאשר תנאים אלה אינם זמינים, ניתן להשתמש בחומרים מנטרלים לטיפול.
9. שפכים לעיבוד מינרלים
לשפכי ההטבה יש מאפיינים של נפח גדול, תכולת מוצקים מרחפים גבוהה ומגוון רחב של חומרים מזיקים. החומרים המזיקים הם יוני מתכות כבדות וריאגנטים להטבה. יוני המתכת הכבדים כוללים נחושת, אבץ, עופרת, ניקל, בריום, קדמיום, וכן ארסן ויסודות נדירים וכו'.
ריאגנטים הציפה שנוספו במהלך עיבוד המינרלים כוללים את הקטגוריות הבאות:
סוכני מכסים. כגון Roxysme (RocssMe), Blackite [(RO)2PSSMe], ו-Whiteite [CS(NHC6H5)2];
רעלים מעכבים, כגון מלחי ציאניד (KCN, NaCN) ונתרן סיליקט (Na2SiO3);
חומרי הקצפה, כגון טרפנטין וקרסול (C6H4CH2OH);
רעלים פעילים, כגון נחושת גופרתית (CuSO4) ומלחי מתכות כבדות;
סוכני גופרית, כגון נתרן גופרתי;
חומרי פקקים מינרליים, כגון חומצה גופרתית, סיד וכו'.
ניתן לטפל ביעילות בשפכי ההטבה על ידי סכר הזנב כדי להסיר את המוצקים המרחפים, המתכות הכבדות ואת התוכן של ריאגנטים לציפה בשפכים. אם לא עומדים בתקני הפריקה, יש לבצע טיפול נוסף. שיטות הטיפול הנפוצות כוללות:
ניתן להגיע להסרה של מתכות כבדות באמצעות שיטת נטרול הסיד וחידוד דולומיט לצורך ספיחה.
ניתן להכין את ריאגנטים הציפה העיקריים בשיטת ספיחה מינרלים או בשיטת ספיחת פחם פעיל.
ניתן לטפל בשפכים המכילים ציאניד בשיטת חמצון כימית. חלקי האיכות של חומרים או מלחי מתכת משתנים מאוד, ונעים בין פחות מ-1% ליותר מ-10%.
שפכים אלקליניים מגיעים בעיקר ממפעלי צביעה, מפעלי עור, מפעלי נייר, בתי זיקוק לנפט ועוד. חלקם מכילים בסיסים אורגניים או בסיסים אנאורגניים. חלקם המסה של אלקלי בחלקם גבוה מ-5%, בעוד שבאחרים הוא נמוך מ-1%. בשפכים חומציים-בסיסיים, בנוסף לחומצות ובסיסים, יש לעתים קרובות מלחי חומצה, מלחי בסיס, כמו גם חומרים אנאורגניים ואורגניים.
שפכים חומציים ואלקליים הם מאכלים מאוד ודורשים טיפול מתאים לפני שניתן יהיה לפרוק אותם.
העיקרון לטיפול בשפכים חומציים ובסיסיים הוא:
יש לתת עדיפות למיחזור-למיחזור ולשימוש חוזר בשפכים של חומצה ואלקליות בריכוז גבוה. בהתבסס על איכות המים, הכמות ודרישות התהליך השונות, תזמון צריך להתבצע בתוך המפעל או אזורי, ויש למקסם את השימוש החוזר. אם השימוש החוזר קשה או הריכוז נמוך בזמן שנפח המים גדול, ניתן לאמץ את שיטת הריכוז כדי לשחזר את החומצה והאלקלי.
ריכוז נמוך של חומצה או שפכים אלקליים, כגון מי הניקוי ממיכל הכביסה החומצה או מי השטיפה ממיכל הכביסה הבסיסי, צריכים לעבור טיפול נטרול.
לטיפול בנטרול, יש לשקול תחילה את העיקרון של "צמצום הפסולת באמצעות פסולת". לדוגמה, ניתן לנטרל שפכים חומציים ואלקליים זה עם זה, או ניתן להשתמש בפסולת אלקלי (בוצה) לנטרול שפכים חומציים, ופסולת חומצה יכולה לשמש לנטרול שפכים אלקליים. כאשר תנאים אלה אינם זמינים, ניתן להשתמש בחומרים מנטרלים לטיפול.
10. שפכים ממתכת כבדה
שפכי מתכות כבדות מגיעות בעיקר מהקולחים המוזרמים על ידי מפעלים כמו מכרות, מפעלי התכה, מפעלי אלקטרוליזה, מפעלי ציפוי, מפעלי הדברה, מפעלי תרופות, מפעלי צבע ומפעלי פיגמנטים. הסוגים, התכולה והצורות של מתכות כבדות בשפכים משתנים בהתאם למפעלי ייצור שונים.
העיקרון לטיפול בשפכי מתכות כבדות הוא:
הדבר הבסיסי ביותר הוא לתקן את תהליך הייצור ולהימנע או למזער את השימוש במתכות כבדות רעילות ביותר.
שנית, על ידי אימוץ זרימות תהליכיות סבירות, ניהול ותפעול מדעיים, ניתן לצמצם את השימוש במתכות כבדות ואת כמות דליפת מי השפכים, ולמזער את כמות השפכים המוזרמים החוצה. יש לטפל בשפכי מתכת כבדה באתר-במקום הייצור ולא לערבב אותם עם שפכים אחרים כדי למנוע סיבוך של תהליך הטיפול. חשוב אף יותר, אין להזרים אותו ישירות לביוב העירוני ללא טיפול למניעת התפשטות זיהום המתכות הכבדות.
ניתן לחלק את הטיפול בשפכי מתכות כבדות לשתי קטגוריות:
גישה אחת היא להמיר את המתכות הכבדות המומסות בשפכים לתרכובות או אלמנטים מתכת בלתי מסיסים, אשר לאחר מכן ניתן להסירם מהשפכים באמצעות משקעים וציפה. שיטות ישימות כוללות משקעי ניטרול, משקעים גופרתיים, הפרדת ציפה, שיטת משקעים אלקטרוליטיים (או ציפה) ושיטת אלקטרוליזה ממברנה וכו'.
שנית, ניתן לרכז ולהפריד את המתכות הכבדות בשפכים מבלי לשנות את צורותיהן הכימיות. השיטות הרלוונטיות כוללות אוסמוזה הפוכה, אלקטרודיאליזה, אידוי וחילופי יונים וכו'. יש להשתמש בשיטות אלו בנפרד או בשילוב בהתבסס על איכות ונפח מי השפכים.
