Negli ultimi anni, in risposta alla crescita demografica causata dall'industrializzazione e dall'urbanizzazione, unita all'aggravarsi della scarsità idrica in molti luoghi a causa del cambiamento climatico, si è creata molta più attenzione sul miglioramento del modo in cui trattiamo le nostre acque. È obbligatorio per preservare contaminazioni umane e da emissioni il trattamento corretto delle acque reflue.
Fortunatamente, come per altri aspetti del progresso odierno, gli strumenti per l'acqua sono migliori - più efficienti e più sensibili all'ambiente che mai prima. Tra le varie tecnologie innovative, una è rappresentata dai Membrane Bioreactors (MBR), che combinano una fase biologica seguita da filtrazione con membrane per l'acqua trattata, che potrà essere riutilizzata o scaricata nell'ambiente.
La digestione anaerobica Un'altra popolare tecnologia di trasformazione dei rifiuti in energia è la digestione anaerobica, un processo biologico naturale unico per i rifiuti organici. Riduce le emissioni di gas serra e migliora la qualità dell'acqua, diminuendo complessivamente la nostra dipendenza dai combustibili fossili.
Uno dei sfide più difficili, con cui quasi ogni azienda di gestione e trattamento dell'acqua deve confrontarsi, è effettivamente l'eliminazione dello fanghi. Ciò ha sollecitato un'immane responsabilità nella ricerca di soluzioni sostenibili, gestione ecologica dei rifiuti e recupero delle risorse.
Ad esempio, una delle soluzioni sostenibili può essere l'applicazione diretta al suolo e l'utilizzo come fertilizzante (biosolidi) per fornire direttamente i nutrienti appropriati necessari alle colture senza o con aggiunte minime di prodotti chimici. Un approccio ulteriore è il riciclo di risorse come il fosforo e l'azoto dalle acque reflue per riutilizzarle nell'agricoltura o nell'industria.
Inoltre, le tecnologie di trattamento dell'acqua più sicure dovrebbero basarsi su servizi energetici superiori e sull'uso di acque alimentate o riciclate, legate a fonti rinnovabili amichevoli per l'ambiente. Attraverso queste pratiche, ci saranno due aspetti che porteranno benefici alla comunità, come la riduzione del spreco idrico e l'impronta di carbonio del trattamento dell'acqua, il che potrebbe anche migliorare l'obiettivo complessivo di sostenibilità (risparmio di risorse).
I materiali biodegradabili possono contribuire in modo significativo ai metodi di trattamento dell'acqua e alla riduzione della contaminazione dei rifiuti. Questi materiali vengono utilizzati per un sistema fognario più efficace e per l'acqua scaricata negli impianti al fine di migliorare le proprietà biologiche delle acque reflue. I materiali biodegradabili possono anche ridurre il volume di fanghi prodotti e la rimozione dei nutrienti può essere migliore con un uso inferiore di energia [57-59].
Ad esempio, i biopolimeri come tipo di materiale biodegradabile possono essere utilizzati per migliorare le caratteristiche di insediamento e decantazione nello fanghi. Biodegradabili & Biocompatibili: Realizzati da sostanze naturali come piante, alghe o batteri; i biopolimeri sono benefici per l'ambiente. Ciò riduce la necessità di additivi chimici come coagulanti/floculanti dannosi e costosi.
Un altro metodo è l'utilizzo di un biossorbente nel trattamento delle acque reflue ricche di alghe, con un'efficienza nota utilizzando un metodo di bio-ssorzione amichevole per l'ambiente ed efficace. Essi hanno offerto un modo per sequestrare azoto e fosforo, ridurre le emissioni di gas serra (in parte perché quando consumiamo organismi di ordine superiore relativamente poche alghe sfuggono nell'atmosfera), fornendo masse biodegradabili di energia.
L'ampia gamma di sfide e opportunità che influenzano l'ambiente nel settore del trattamento dell'acqua/gestione delle utilità è vasta. Una delle sfide più serie include l'acqua potabile sicura e la sanitizzazione, causando una crisi in tempo reale in quasi ogni parte del mondo (soprattutto nei paesi in via di sviluppo).
Le crescenti popolazioni umane e l'espansione dell'uso del suolo aumentano la competizione per le risorse idriche, aggravando ulteriormente la scarsità di acqua oltre a mettere in pericolo gli ecosistemi e la biodiversità. Nel frattempo, il cambiamento climatico aumenta la temperatura globale, influenza il modello delle piogge che causa alluvioni o siccità, il che significa che un livello del mare più alto provoca un maggior ingresso di acque salate, diminuendo anche la sua qualità complessivamente.
Tuttavia, è possibile migliorare sia il trattamento che la gestione dell'acqua, minimizzando così i danni che infliggiamo agli ecosistemi. Alcuni esempi possono includere lo sviluppo di nuove tecnologie, soluzioni di costruzione sostenibili e l'adozione di approcci integrati per la gestione delle risorse idriche che vanno dall'origine alla fornitura del servizio in tutta la catena di monte e valle fino al riciclo.
Vantaggi di un buon trattamento e gestione dell'acqua per la comunità E l'economia Questi sistemi garantiscono una migliore salute pubblica, riduzione della morbosità e mortalità da malattie trasmesse dall'acqua nonché acqua potabile sicura; flusso costante per mantenere gli habitat acquatici nei tratti fluviali in modo che le funzioni che meglio servono i requisiti ambientali siano conservate (come nel caso della disponibilità di aree protette); flussi impoveriti durante i periodi base si verificano per ore consecutive prima di una previsione di sei ore delle richieste, creando allocazioni di quota di mercato tra i fornitori di capacità aggiuntiva.
Inoltre, un trattamento efficiente delle acque reflue può offrire nuove possibilità economiche rendendo fattibile il recupero di energia e risorse, nonché la creazione di posti di lavoro. L'implementazione di approcci adattativi per la gestione delle acque ridurrà l'impatto a lungo termine dei costi, mentre le renderà molto più resilienti al clima e resistenti ad altri stress ambientali.
Pertanto, il ricupero e la gestione dell'acqua diventano un aspetto chiave per salvaguardare la salute dell'umanità nonché l'ambiente (riducendo inquinamento e diminuendo la contaminazione con i rifiuti) [13]. Sono necessarie soluzioni innovative per migliorare in modo sostenibile l'efficienza, l'efficacia e la sostenibilità delle pratiche di trattamento e gestione dell'acqua, con un semplice test che dimostra come una tecnologia efficiente utilizzando materiali biodegradabili possa fornire un servizio di acqua potabile a basso costo. Sebbene gli argomenti siano ricchi di difficoltà, concentrarsi su questi settori rappresenta una preoccupazione fondamentale per i policy maker e i ricercatori in tutti i settori industriali a causa degli effetti positivi profondi sulle comunità e sull'economia.
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