Toksični industrijski efluenti i njihov uticaj na biološke procese u komunalnim PPOV

Mehanizmi inhibicije biološkog tretmana

Toksicnost prema aktivnom mulju može biti akutna – nagli unos toksične materije koji uzrokuje trenutni kolaps procesa – ili hronicna, gde dugotrajno izlaganje niskim koncentracijama inhibitora polako smanjuje aktivnost i raznolikost mikrobnog konzorcijuma. Teški metali kao što su cink, bakar, nikl i kadmijum su snazni inhibitori enzimskih sistema u bakterijama jer se vezuju za sulfhidrilne grupe enzima i isklucuju ih iz funkcije. Koncentracije bakra iznad 1 mg/L već mogu uzrokovati znacajnu inhibiciju nitrifikacije, dok su efekti hronicne izlozenosti zameceni i pri znatno nizim koncentracijama (Metcalf i Eddy, 2014).

Organska rastvorila, fenoli, formaldehid i biocidi deluju direktno na integritetu staniccnih membrana i izazivaju lizuu bakterija. Ekstremno kisele ili bazne otpadne vode (pH < 5 ili > 10) unistenje u bioreaktoru jer vascina bakterija aktivnog mulja ne može da se razvija izvan pH opsega 6-9. Ova promena može biti posebno dramaticna u manje postrojenjima bez adekvatnog kapaciteta za puferovanje pH. Kombinovana toksičnost mešavine više toksicnih jedinjenja može biti aditivna, sinergisticna ili antagonisticna, što čini procenu rizika izuzetno slozeenom i zahteva eksperimentalno testiranje na uzorcima konkretnih efluenata.

Prekoracni i industrijski ispusti kao uzroci akutnih problema

Nekontrolisani ili ne-najavljeni industrijski ispusti visoko toksicnih materija – poznati i kao industrijski socks ili shock loads – mogu za nekoliko sati kompletno iznistiti aktivnu biomasu u bioreaktoru komunalnog PPOV. Oporavak aktivnog mulja nakon takvog dogadjaja može trajati od nekoliko dana do nekoliko nedelja, tokom kojih postrojenje ispusta neadekvatno prečišćen efluent u recipijent, uzrokujuci ozbiljno zagađenje vodotoka (Gray, 2004). Ovi dogadjaji su posebno cesti u industrijskim gradovima s raznolikim industrijskim profilom i mrezo bez adekvatnog sistema predprijave i monitoringa industrijskih ispusta.

Rešenje lezi u uspostavljanju i sprovođenju efikasnog sistema predtretmana i monitoringa industrijskih ispusta – takozvani Pretreatment Program ili IPPC/IED predtretmani. Ovaj sistem predvidja: karakterizaciju svakog industrijskog ispusta u kanalizacioni sistem, definisanje lokalnih emisionih granicnih vrednosti u skladu s kapacitetima komunalnog PPOV, obavezu predtretmana na mestu nastanka za tokasna jedinjenja, sistem praćenja ispusta i posledice (globe, obavezne investicije u predtretman) za prekoracenja.

Metode otkrivanja i procene inhibicije

Rano otkrivanje inhibitornih uticaja na aktivni mulj ključno je za pravovremenu intervenciju. Online biosenzori koji mere respiratornu aktivnost aktivnog mulja (OUR – Oxygen Uptake Rate) mogu detektovati inhibiciju u realnom vremenu i automatski pokrenuti alarmne protokole. Kratkotrajni testovi inhibicije respiracije (OECD 209 test) u laboratorijskim uslovima koriste se za procenu toksičnosti industrijsknjih efluenata pre njihovog prijema u kanalizacioni sistem. Ovi testovi expresni alat za upravljanje rizicima od tokasnih ispusta i treba da budu standard u programima monitoringa koji operativno vodenje PPOV koriste kao osnovu za odluke o prihvatu industrijsknjih korisnika (OECD, 2010).

Biomonitoring efluenata ukljucujuci standardne ekološke testove toksičnosti (Daphnia magna, Vibrio fischeri bioluminiscentni test, test klijavosti biljaka) daje dodatnu informaciju o ekološkim rizicima koji se ne mogu predvideti iz hemijskog sástava efluenta – narocito u slucaju mešavine više zagađivača čija je kombinovana toksicnost tesko predvidiva.

Upravljanje mešovitim opterecenjem u komunalnim PPOV

Komunalna PPOV koja primaju industrijske efluente trebaju imati razvijene specifične operativne protokole za upravljanje rizicima od toksicnih ispusta. Ovi protokoli trebaju obuhvatati: redovnu karakterizaciju svih industrijskih korisnika kanalizacione mreze, sistem online monitoringa na ključnim ulaznim tackama u kolektor, jasno definisane procedure za izolaciju tokasnog ispusta (preusmjeravanje u retencionsone bazene), procedure za brze laboratorijske testove identifikacije izvora, i jasne procedure saradnje s inspekcijskim organima.

Edukacija industrijsknjih korisnika o znacaju pravilnog upravljanja otpadnim vodama na mestu nastanka i znacaju blagovremene prijave vanrednih dogadjaja ključna je komponenta efikasnog preventivnog sistema. Finansijski instrumenti – taksiranje ispusta proporcionalno organskom i toksicnom opterecenju (toksična taksna politika) – može biti podsticaj industrijskim korisnicima za investicije u predtretman i smanjenje specifičnih zagađivača na izvoru.

Zaključak

Toksični industrijski efluenti predstavljaju hronican operativni rizik za komunalna PPOV koja primaju mešovite otpadne vode. Sistematsko upravljanje ovim rizicima – kroz predtretman na mestu nastanka, program monitoringa industrijskih korisnika i razvijene protokole za vanredne situacije – jedini je nacin da se osigura stahilnost biološkog tretmana i zaštita recipijentnih vodnih tela. Zakonodavni okvir pruža osnovu, ali prakticna implementacija zavisi od kapaciteta komunalnih preduzeca i regolatornih tela da ovu oblast primenjuju konzistentno i strogo.