Ón Chéad Ionad Cóireála Fuíolluisce ar Domhan – Súil ar Fhorbairt Teicneolaíochta Cóireála Fuíolluisce!

Brollach: Is próiseas leanúnach feabhsaithe é forbairt dhaonna. Tóg cóireáil fuíolluisce, mar shampla. Tógadh an chéad ionad cóireála fuíolluisce tar éis an dochar agus na rioscaí sláinte a bhaineann le scaoileadh fuíolluisce neamh-idirdhealaitheach a fheiceáil, rud a fhágann go dtiocfaidh a fhorbairt go leanúnach. Is féidir stair na cóireála fuíolluisce uirbigh a rianú siar go dtí an Róimh ársa. Ag an am sin, bhí cumas mór ag an gcomhshaol, agus d'fhéadfadh cumas féin-íonúcháin na ndobharlach freastal ar riachtanais uisce an duine; níor ghá do dhaoine ach draenáil a mheas. Níos déanaí, le luasghéarú an uirbithe, leathnaíonn séarachais intíre galair thógálacha trí bhaictéir a tharchur. Ar chúiseanna sláinte, thosaigh daoine ag cóireáil séarachais tí scaoilte. Modhanna cóireála luatha a úsáidtear aol, alúm, etc., le haghaidh dríodrú, nó tuaradh púdar le haghaidh díghalrúcháin. Faoi dheireadh an Ríshliocht Ming, bhí feistí íonú fuíolluisce ag mo thír cheana féin. I 1762, thosaigh an Bhreatain ag úsáid salainn aoil agus miotail chun séarachas uirbeach a chóireáil. Sa lá atá inniu, beimid ag tóir go príomha ar eolas comhshaoil ​​ó dhá ghné: an dochar a bhaineann le truailliú comhshaoil ​​agus le forbairt gléasraí cóireála fuíolluisce!

Breathnaímid ar dtús ar roinnt teagmhais dhíobhálacha a bhfuil aithne orthu maidir le truailliú comhshaoil. Idir na 1930idí agus na 1960idí, chuir ocht gcinn de mhórtheagmhais truaillithe comhshaoil ​​iontas ar an domhan: eachtra toitcheo Ghleann Meuse sa Bheilg, eachtra smog Donora sna Stáit Aontaithe, eachtra toitcheo Londain, eachtra smog fótacheimiceach Los Angeles sna Stáit Aontaithe, teagmhas galair Minamata sa tSeapáin, an Toyama Itai-teagmhas galair itaii sa tSeapáin, an eachtra sa tSeapáin agus an Yok. Tagraíonn na hocht mórtheagmhas truaillithe comhshaoil ​​seo d'ocht n-imeacht shuntasach agus uafasach ar fud an domhain de bharr truaillithe comhshaoil.

Teagmhas Toitcheo Ghleann Meuse (An Bheilg): Ó 1 go dtí an 5 Nollaig, 1930, líon mór toitcheo a astaítear ó 13 monarchana i gceantar tionsclaíochta Ghleann Meuse sa Bheilg an t-aer, rud a chuir na mílte duine sa limistéar tionsclaíoch chun taithí a fháil ar phian cófra, casacht, cuimilt, scornach tinn, agus deacracht análaithe. Fuair ​​níos mó ná 60 duine bás laistigh de sheachtain, agus cailleadh go leor beostoic freisin. Is é seo an eachtra truaillithe aeir is luaithe a taifeadadh sa 20ú haois.

Teagmhas Toitcheo Donora (Stáit Aontaithe Mheiriceá): Ó 26 go 31 Deireadh Fómhair, 1948, bhí toitcheo leanúnach i mbaile Donora, Pennsylvania. Bhí an limistéar seo ina thiúchan de phlandaí aigéad sulfarach, muilte cruach, agus smelters since. Bhí an toitcheo a astaítear ó na monarchana seo gafa sa ghleann, rud a fhágann go raibh míchompord tobann ag 6,000 duine ar nós pian súl, scornach tinn, srón rite, tinneas cinn, agus tightness cófra; Fuair ​​20 acu bás go tapa. Ba iad substaintí tocsaineacha agus díobhálacha cosúil le dé-ocsaíd sulfair agus cáithníní miotail a chloígh le hábhar cáithníneach ar fuaidreamh ba chúis leis an teagmhas smog seo go príomha. Rinne daoine líon mór de na gáis díobhálacha seo a ionanálú i dtréimhse ghearr, rud a d'eascair mórthubaiste.

Ócáid Toitcheo Londain (5-8 Nollaig, 1952): Bhí brú ard agus ceo dlúth faoi bhrat Londain, gan aon ghaoth ar feadh roinnt laethanta. Tharla sé seo le linn buaicshéasúir teasa an gheimhridh, nuair a carnaíodh deatach guail, deannach agus taise san atmaisféar, rud a fhágann go raibh go leor cónaitheoirí na cathrach ag fulaingt le deacrachtaí análaithe agus greannú súl. Fuair ​​níos mó ná 4,000 duine bás i díreach ceithre lá. Sa dá mhí ina dhiaidh sin, fuair 8,000 duine eile bás. Ba é seo an teagmhas toitcheo uirbeach ba mhó ba chúis le dóchán guail sa 20ú haois.

Teagmhas Galar Minamata sa tSeapáin: Ag tosú i 1949, thosaigh Cuideachta Leasacháin Nítrigine na Seapáine, atá lonnaithe i mBaile Minamata, Kumamoto Prefecture, an tSeapáin, ag monarú clóiríd vinile agus aicéatáit vinile. Toisc gur úsáideadh catalaíoch mearcair-ina raibh (Hg) sa phróiseas monaraíochta, scaoileadh méideanna móra mearcair isteach i gCuan Mhínamata in éineacht le fuíolluisce neamhchóireáilte na monarchan. I 1954, thosaigh galar aisteach de chúis anaithnid, ar a dtugtar "galar Minamata," i mBá Minamata. Chuir an galar isteach ar chait agus ar dhaoine, le hairíonna lena n-áirítear gait unsteady, trithí, deformities na lámha agus na gcos, neamhoird néareolaíoch, áirse an choirp agus cries arda, ar deireadh thiar as a bás. Tar éis beagnach deich mbliana d'anailís, dheimhnigh eolaithe gurb é an mearcair i bhfuíolluisce na monarchan ba chúis le "galar Minamata." Súitear mearcair ag miocrorgánaigh san uisce agus déantar é a thiontú go meitile mearcair (CH3)Hg sa chorp. Téann an tsubstaint seo isteach i gcorp daoine agus ainmhithe trí iasc agus ribí róibéis, déanann sé dochar don inchinn agus do chodanna eile den chorp, is cúis le atrophy inchinn, cur isteach ar chóras cothromaíochta an cherebellum, agus éifeachtaí díobhálacha eile; tá sé thar a bheith tocsaineach. Sa tSeapáin, tá na céadta mílte daoine tar éis iasc agus ribí róibéis a bhí éillithe le mearcair ó Chuan Minamata a ithe.

...agus mar sin de, ní chuirfimid liosta díobh go léir anseo!

Inniu, breathnaímis ar ghléasra cóireála fuíolluisce atá níos sine ná an próiseas sloda gníomhachtaithe, le stair 139 bliain: Gléasra Cóireála Fuíolluisce Blackburn Meadows, a tógadh i 1886 i Sheffield, cathair thionsclaíoch i Sasana le fada an lá. Tá stair de bhreis is 100 bliain ag gléasraí cóireála fuíolluisce.

Mar is eol duit is dócha, ceapadh an próiseas sloda gníomhachtaithe sa Bhreatain go luath sa 20ú haois, agus meastar gurb iad Edward Ardern agus William Lockett a aireagóirí, ag dul siar go 1914. Mar sin féin, thosaigh cóireáil fuíolluisce sa Bhreatain i ndáiríre thart ar 50 bliain níos luaithe ná an próiseas sloda gníomhachtaithe: le forbairt thionsclaíoch, thosaigh daonra na Breataine ag fás go tapa, agus tháinig Sasana ar cheann de na tíortha is déine. Le fadhbanna sláintíochta athfhillteacha i mbailte na Breataine ba chúis leis an eolaí clúiteach Michael Faraday iniúchadh pearsanta a dhéanamh ar staid Abhainn Thames.

D'éiligh paindéim calar na bliana 1832 breis agus 400 duine i Sheffield. Ina dhiaidh sin, cé go raibh córas séarachais tógtha ag an rialtas áitiúil, lean gnólachtaí ar aghaidh ag dumpáil fuíolluisce agus dramhaíola go díreach isteach sa phríomh-abhainn (Abhainn Don), agus an t-uisce a bheith dubh agus salach-. In aghaidh an chúlra seo, thóg Sheffield a chéad ionad cóireála séarachais i 1886.

Bhí an gléasra tosaigh simplí go leor. Deartha chun cóireáil a dhéanamh ar 40,000 méadar ciúbach in aghaidh an lae, níor oibrigh sé ach i rith an lae. Cóireáladh fuíolluisce le aol, agus baineadh úsáid as an sloda a bhí mar thoradh air mar leasachán ar fheirmeacha in aice láimhe. Mar sin féin, dá chuid ama, ba dul chun cinn suntasach an gléasra seo, ag mealladh cuairteanna ó chomhghleacaithe agus oifigigh chathrach ó áiteanna eile i Sasana.

Tar éis é a bheith críochnaithe i 1886, rinneadh athchóiriú ar an ngléasra i 1910. Roimhe sin, bhí sé i gceist ag Comhairle Cathrach Sheffield píblíne a thógáil chun fuíolluisce a scaoileadh go díreach isteach sa Mhuir Thuaidh, ach ghlac sí modh nuálaíoch níos déanaí chun truailleáin a dhianscaoileadh san fhuíolluisce. D'iarr siad an teicneolaíocht seo "leapacha baictéir." Is cóir a rá go ndearna na Sheffielders rud iontach don chine daonna-dá mba rud é gur dhumpáil siad fuíolluisce díreach isteach san fharraige, b'fhéidir gur gnáthchleachtas é inniu. Shocraigh na Sheffielders tagarmharc iomlán nua do rialtais eile agus d'údaráis uisce{-úsáid modhanna bitheolaíocha chun fuíolluisce a chóireáil. Tabhair faoi deara an t-amlíne-a cheap siad maidir le baictéir a úsáid chun fuíolluisce a chóireáil i 1910, agus níor tháinig an próiseas sloda gníomhachtaithe, mar a thugtar air, chun cinn ach amháin i 1914.

Modh Bithscannáin

I lár an 18ú haois, thosaigh an Réabhlóid Thionsclaíoch san Eoraip, agus díríodh go príomha ar ábhar orgánach a bhaint as fuíolluisce uirbeach. Sa bhliain 1881, chruthaigh eolaithe Francacha an chéad bhith-imoibreoir, agus an chéad linn anaeróbach cóireála bitheolaíoch-Lochán Moris, rud a chuir tús le cóireáil fuíolluisce bhitheolaíoch. Sa bhliain 1893, cuireadh an chéad scagaire bitheolaíochta in úsáid sa Bhreatain Bheag, i Sasana, agus scaipeadh go tapa é go dtí an Eoraip agus i Meiriceá Thuaidh. Spreag dul chun cinn teicneolaíochta forbairt na gcaighdeán. I 1912, mhol an Coimisiún Ríoga um Bainistiú Fuíolluisce sa RA úsáid a bhaint as BOD5 chun leibhéal an truaillithe uisce a mheas.

Próiseas Sloda Gníomhachtaithe

I 1914, d'fhoilsigh Arden agus Lokett páipéar ar an bpróiseas sloda gníomhachtaithe ag Institiúid na nInnealtóirí Ceimiceacha (ICC) sa RA, agus an bhliain chéanna, bhunaigh siad an chéad ghléasra cóireála fuíolluisce sloda gníomhachtaithe píolótach ar domhan i Manchain, Sasana. Dhá bhliain ina dhiaidh sin, bunaíodh an chéad ionad cóireála fuíolluisce sloda gníomhachtaithe go hoifigiúil sna Stáit Aontaithe. Leag breith an phróisis sloda gníomhachtaithe an bunús le haghaidh teicneolaíocht cóireála fuíolluisce uirbigh do na 100 bliain atá romhainn.

Sna céimeanna tosaigh, bhain an próiseas sloda gníomhachtaithe úsáid as próiseas líonta agus draenála (cosúil leis an bpróiseas SBR). Mar gheall ar an teicneolaíocht agus an trealamh rialaithe uathoibríoch réasúnta siar ag an am, bhí a oibríocht an-chasta agus seans maith go clogáil, gan aon buntáistí suntasacha a thairiscint i gcomparáid le scagairí bitheolaíocha. Níos déanaí, tháinig próiseas sloda gníomhachtaithe sreafa an phlocóid in ionad é go tapa. Mar sin féin, toisc go n-athraíonn ráta tomhaltais ocsaigine an sloda san imoibreoir sreafa breiseán feadh fad an umair, tá sé deacair an ráta soláthair ocsaigine a mheaitseáil, agus tá fadhb an tsoláthair ocsaigine neamhleor logánta os comhair an phróisis sloda gníomhachtaithe. D'fheabhsaigh an próiseas sloda gníomhachtaithe aeraithe de réir a chéile, a moladh i 1936, agus an próiseas aeraithe céimnithe, a mholtar i 1942, cothromaíocht soláthair ocsaigine trí aghaidh a thabhairt ar mhodhanna aeraithe agus tionchair, faoi seach. I 1950, mhol McKinney na Stát Aontaithe an próiseas sloda gníomhachtaithe iomlán measctha. Réitigh an modh seo go héifeachtach an fhadhb a bhaineann le toirtithe sloda trí mhodh marthanais an phobail mhiocróbaigh sloda gníomhachtaithe a athrú, rud a ligeann dó oiriúnú d'athruithe grádáin i dtiúchan an tsubstráit laistigh den umar aeraithe.

Agus é i bhfeidhm go forleathan i dtáirgeadh iarbhír agus nuálaíocht theicneolaíoch leanúnach, tháinig an próiseas sloda gníomhachtaithe in ionad an phróisis biofilm de réir a chéile agus tháinig sé mar theicneolaíocht cóireála fuíolluisce príomhshrutha ó na 1940idí go dtí na 1960idí.

Sa bhliain 1921, leathnaigh an próiseas sloda gníomhachtaithe go dtí an tSín, agus thóg an tSín a chéad ionad cóireála fuíolluisce-Ionad Cóireála Fuíolluisce Cheantar Thuaidh Shanghai. I 1926 agus 1927, tógadh Gléasraí Cóireála Fuíolluisce Cheantar an Oirthir agus an Iarthair Shanghai faoi seach, le cumas cóireála laethúil comhcheangailte de 35,500 tonna ag an am sin.

Sna 1950idí, tháinig fadhb shuntasach le eotrófú dobharlach, rud a d'fhág go raibh éileamh mór eile ar chóireáil fuíolluisce ag baint nítrigine agus fosfar. Mar thoradh air sin, forbraíodh sraith próiseas bainte nítrigine agus fosfar bunaithe ar an bpróiseas sloda gníomhachtaithe, amhail na próisis A/O agus A2/O is coitianta.

Prionsabal um Bhaint Nítrigine: Déantar comhdhúile nítrigine orgánacha a dhianscaoileadh isteach i nítrigin amóinia trí bhaictéir a amóiniú. Déantar nítrigin amóinia a dhianscaoileadh tuilleadh agus a chlaochlú trí bhaictéir nítríte, ar dtús go nítrít nítrít trí nítrít-baictéir ocsaídeacha, agus ansin ina nítrigin níotráite trí bhaictéir nítríteacha a dhéanamh. Faoi choinníollacha anocsacha, déantar nítrigin níotráite a chlaochlú trí dhá bhealach trí bhaictéir a dhínitriú: dínitriúchán a chomhshamhlú (sintéis), ag foirmiú comhdhúile nítrigine orgánacha a thagann chun bheith ina gcuid den chill bhaictéarach; agus dí-áitiú-dí-dhianú (dianscaoileadh), agus nítrigin ghásach mar an táirge deiridh.

Prionsabal um Bhaint Fosfar: Faoi choinníollacha anaeróbacha (ocsaídiúcháin-poitéinseal laghdaithe ORP idir -200 agus -300 mV), polyphosphate-tiontaíonn baictéir charntha fosfar orgánach laistigh dá gcealla go fosfar neamhorgánach, ag scaoileadh é agus ag baint úsáide as an bhfuinneamh a ghintear sa phróiseas seo chun fuíolluisce a thuaslagadh go il-hiodrocsa-búitín a ionsú go dtí an il-hiodrocsai-hiodráití. (PHB) cáithníní. Faoi choinníollacha aeróbach, díghrádaíonn baictéir atá carntha polyphosphate PHB chun an fuinneamh a theastaíonn le haghaidh ionsú fosfair ó fhuíolluisce a sholáthar, rud a chríochnaíonn an próiseas carntha polyphosphate.

Ar ndóigh, níl sna próisis cóireála fuíolluisce atá liostaithe thuas ach barr an chnoic oighir. Tá modhanna cóireála fuíolluisce forbartha anois ina gcóras ollmhór. Ag breathnú siar ar an stair iomlán, tá méadú tagtha ar dhul chun cinn cóireála fuíolluisce uirbigh leis na héilimh atá ag fás ar shláinte an duine, athruithe ar cháilíocht an uisce, agus sofaisticiúlacht mhéadaithe na cóireála fuíolluisce. Ag an am céanna, tá bainistíocht oibriúcháin, caipitil agus costais talún tar éis éabhlóid leanúnach na dteicneolaíochtaí cóireála uisce a thiomáint, ag simpliú de réir a chéile ar oibríochtaí, úsáid talún, nósanna imeachta agus ionchuir acmhainní fuinnimh. Tá éileamh daoine ar cháilíocht uisce ag méadú, agus próisis chóireála ag éirí níos sruthlínithe.