Без третмана отпада тренутна концентрација људи и индустрије у многим деловима света би врло брзо учинила делове животне средине некомпатибилним са животом. Иако је смањење количине отпада важно, правилан третман отпада је од суштинског значаја. У постројење за третман улазе две основне врсте отпада, људски/животињски отпад и индустријски отпад. Људи излучују око 250 грама чврстог отпада по глави становника дневно, укључујући 2000 милиона колиформних бактерија и 450 милиона стрептокока по особи дневно (Мара 1974). Стопе производње чврстог индустријског отпада крећу се од 0.12 тона по запосленом годишње у стручним и научним институцијама до 162.0 тона по запосленом годишње у пиланама и рендисањем (Салвато 1992). Иако су нека постројења за третман отпада искључиво посвећена руковању једном или другом врстом материјала, већина постројења рукује и животињским и индустријским отпадом.
Опасности и њихова превенција
Циљ постројења за пречишћавање отпадних вода је уклањање што веће количине чврстих, течних и гасовитих загађивача у оквиру технички изводљивих и финансијски остваривих ограничења. Постоји низ различитих процеса који се користе за уклањање загађивача из отпадне воде укључујући таложење, коагулацију, флокулацију, аерацију, дезинфекцију, филтрацију и третман муља. (Погледајте такође чланак „Пречишћавање отпадних вода“ у овом поглављу.) Специфична опасност повезана са сваким процесом варира у зависности од дизајна постројења за пречишћавање и хемикалија које се користе у различитим процесима, али се врсте опасности могу класификовати као физичке, микробних и хемијских. Кључ за спречавање и/или минимизирање штетних ефеката повезаних са радом у постројењима за пречишћавање отпадних вода је предвиђање, препознавање, процена и контрола опасности.
Слика 1. Шахт са уклоњеним поклопцем.
Мери О. Брофи
Физичке опасности
Физичке опасности укључују затворене просторе, ненамерно покретање машина или делова машина и саплитања и падове. Резултат сусрета са физичким опасностима често може бити тренутан, неповратан и озбиљан, чак и фаталан. Физичке опасности варирају у зависности од дизајна постројења. Већина постројења за пречишћавање отпадних вода, међутим, има затворене просторе који укључују подземне или испод нивоа сводова са ограниченим приступом, шахтове (слика 1) и таложнице када су испражњени од течног садржаја током, на пример, поправки (слика 2). Опрема за мешање, грабуље за муљ, пумпе и механички уређаји који се користе за различите операције у постројењима за пречишћавање отпадних вода могу осакатити, па чак и убити, ако се ненамерно активирају када их радник сервисира. Мокре површине, које се често сусрећу у постројењима за пречишћавање отпадних вода, доприносе опасности од клизања и пада.
Слика 2. Празан резервоар у постројењу за пречишћавање отпадних вода.
Мери О. Брофи
Улазак у затворени простор једна је од најчешћих и једна од најозбиљнијих опасности са којима се суочавају радници за пречишћавање отпадних вода. Универзална дефиниција затвореног простора је неухватљива. Опћенито, међутим, скучени простор је подручје са ограниченим могућностима уласка и изласка које није дизајнирано за континуирано становање људи и које нема адекватну вентилацију. Опасности се јављају када је затворени простор повезан са недостатком кисеоника, присуством токсичне хемикалије или материјала који прогута, као што је вода. Смањење нивоа кисеоника може бити резултат различитих услова, укључујући замену кисеоника другим гасом, као што су метан или сумпорводоник, потрошњу кисеоника распадањем органског материјала садржаног у отпадној води или уклањањем молекула кисеоника у отпадној води. процес рђе неке структуре унутар скученог простора. Пошто се низак ниво кисеоника у затвореним просторима не може детектовати без помоћи човека, изузетно је важно користити инструмент који може да одреди ниво кисеоника пре уласка у било који затворени простор.
Земљина атмосфера се састоји од 21% кисеоника на нивоу мора. Када проценат кисеоника у ваздуху за удисање падне испод око 16.5% човеково дисање постаје брже и плиће, број откуцаја срца се повећава и особа почиње да губи координацију. Испод око 11% особа осећа мучнину, повраћање, немогућност кретања и несвестицу. Емоционална нестабилност и оштећено расуђивање могу се јавити на нивоима кисеоника негде између ове две тачке. Када појединци уђу у атмосферу са нивоом кисеоника испод 16.5% могу одмах постати превише дезоријентисани да би се извукли и на крају подлегли несвести. Ако је недостатак кисеоника довољно велики, појединци могу да изгубе свест након једног удисаја. Без спасавања могу умријети за неколико минута. Чак и ако се спасе и реанимирају, може доћи до трајног оштећења (Вилкенфелд ет ал. 1992).
Недостатак кисеоника није једина опасност у затвореном простору. Токсични гасови могу бити присутни у затвореном простору у довољно високој концентрацији да нанесу озбиљну штету, чак и убију, упркос адекватним нивоима кисеоника. Ефекти токсичних хемикалија које се сусрећу у скученим просторима се даље разматрају у наставку. Један од најефикаснијих начина за контролу опасности повезаних са ниским нивоом кисеоника (испод 19.5%) и атмосфером контаминираном токсичним хемикалијама је да се затворени простор темељно и адекватно проветри механичком вентилацијом пре него што се дозволи било коме да уђе у њега. Ово се обично ради са флексибилним каналом кроз који се спољашњи ваздух удувава у скучени простор (види слику 3). Мора се водити рачуна да се испарења из генератора или мотора вентилатора такође не удувају у затворени простор (Бропхи 1991).
Слика 3. Јединица за кретање ваздуха за улазак у скучени простор.
Мери О. Брофи
Постројења за пречишћавање отпадних вода често имају велике делове машина за премештање муља или сирове канализације са једног места у постројењу на друго. Када се изврши поправка на овој врсти опреме, цела машина треба да буде без напона. Штавише, прекидач за поновно напајање опреме треба да буде под контролом особе која врши поправке. Ово спречава другог радника у фабрици да ненамерно укључи опрему. Развој и имплементација процедура за постизање ових циљева назива се лоцкоут/тагоут програм. Сакаћење делова тела, као што су прсти, руке и ноге, распарчавање, па чак и смрт може бити резултат неефикасних или неадекватних програма закључавања/означавања.
Постројења за пречишћавање отпадних вода често садрже велике резервоаре и контејнере за складиштење. Људи понекад морају да раде на врху контејнера или да ходају поред јама које су испражњене од воде и могу садржати пад од 8 до 10 стопа (2.5 до 3 м) (погледајте слику 4). За раднике треба обезбедити довољну заштиту од падова, као и одговарајућу обуку о безбедности.
Микробне опасности
Микробне опасности су првенствено повезане са третманом људског и животињског отпада. Иако се бактерије често додају да би се промениле чврсте материје садржане у отпадној води, опасност за раднике на третману отпадних вода првенствено долази од изложености микроорганизмима садржаним у људском и другом животињском отпаду. Када се користи аерација током процеса пречишћавања отпадних вода, ови микроорганизми могу доћи у ваздух. Дугорочни ефекат на имуни систем појединаца који су били изложени овим микроорганизмима током дужег временског периода није коначно процењен. Поред тога, радници који уклањају чврсти отпад из доводног тока пре почетка било каквог третмана често су изложени микроорганизмима садржаним у материјалу који прскају на њихову кожу и долазе у контакт са слузокожом. Резултати сусрета са микроорганизмима који се налазе у постројењима за пречишћавање отпадних вода током дужег временског периода често су суптилнији него што су резултат акутног интензивног излагања. Ипак, ови ефекти такође могу бити неповратни и озбиљни.
Три главне категорије микроба релевантне за ову дискусију су гљиве, бактерије и вируси. Сва три могу изазвати акутне болести, као и хроничне болести. Акутни симптоми, укључујући респираторни дистрес, болове у стомаку и дијареју, пријављени су код радника који третирају отпад (Цроок, Бардос и Лацеи 1988; Лундхолм и Риландер 1980). Хроничне болести, као што су астма и алергијски алвеолитис, традиционално се повезују са излагањем високим нивоима микроба у ваздуху и, недавно, са изложеношћу микробима током третмана кућног отпада (Росас ет ал. 1996; Јоханнинг, Олмстеад и Ианг 1995). Извештаји о значајно повишеним концентрацијама гљивица и бактерија у третману отпада, одводњавању муља и постројењима за компостирање почињу да се објављују (Росас ет ал. 1996; Бисеси и Кудлински 1996; Јоханнинг Олмстеад и Ианг 1995). Други извор микроба у ваздуху су резервоари за ваздух који се користе у многим постројењима за пречишћавање отпадних вода.
Поред удисања, микроби се могу пренети гутањем и контактом са кожом која није нетакнута. Важна је лична хигијена, укључујући прање руку пре јела, пушење и одлазак у купатило. Храна, пиће, прибор за јело, цигарете и све што би се ставило у уста треба држати подаље од подручја могуће микробне контаминације.
Хемијске опасности
Хемијски сусрети у постројењима за третман отпада могу бити тренутни и фатални, као и дуготрајни. У процесу коагулације, флокулације, дезинфекције и третмана муља користе се разне хемикалије. Хемикалија по избору је одређена загађивачом или загађивачима у сировој канализацији; неки индустријски отпад захтева помало егзотичан хемијски третман. Генерално, међутим, примарне опасности од хемикалија које се користе у процесима коагулације и флокулације су иритација коже и повреда ока услед директног контакта. Ово се посебно односи на растворе који имају пХ (киселост) мањи од 3 или већи од 9. Дезинфекција ефлуента се често постиже употребом течног или гасовитог хлора. Употреба течног хлора може изазвати повреду ока ако прска у очи. Озон и ултраљубичасто светло се такође користе за дезинфекцију ефлуента.
Један од начина за праћење ефикасности третмана отпадних вода је мерење количине органског материјала који остаје у ефлуенту након завршетка третмана. Ово се може урадити одређивањем количине кисеоника која би била потребна за биоразградњу органског материјала садржаног у 1 литру течности током периода од 5 дана. Ово се назива 5-дневна биолошка потреба за кисеоником (БОД5).
Хемијске опасности у постројењима за пречишћавање отпадних вода произилазе из разградње органског материјала који резултира производњом водоник-сулфида и метана, од токсичног отпада који се одлаже низ канализационе цеви и од загађивача произведених операцијама које обављају сами радници.
Водоник-сулфид се скоро увек налази у постројењима за третман отпада. Водоник-сулфид, такође познат као канализациони гас, има карактеристичан, непријатан мирис, који се често идентификује као покварена јаја. Људски нос се, међутим, брзо навикава на мирис. Људи који су изложени водоник-сулфиду често губе способност да открију његов мирис (тј. мирисни замор). Штавише, чак и ако је олфакторни систем у стању да открије водоник-сулфид, он није у стању да прецизно процени његову концентрацију у атмосфери. Водоник-сулфид биохемијски омета механизам транспорта електрона и блокира коришћење кисеоника на молекуларном нивоу. Резултат је гушење и на крају смрт због недостатка кисеоника у ћелијама можданог стабла које контролишу брзину дисања. Високи нивои водоник-сулфида (већи од 100 ппм) се могу, и често се дешавају, појавити у затвореним просторима у постројењима за пречишћавање отпадних вода. Излагање веома високим нивоима водоник-сулфида може довести до скоро тренутног потискивања респираторног центра у можданом стаблу. Амерички Национални институт за безбедност и здравље на раду (НИОСХ) идентификовао је 100 ппм водоник-сулфида као непосредно опасно по живот и здравље (ИДЛХ). Нижи нивои водоник-сулфида (мање од 10 ппм) су скоро увек присутни у неким деловима постројења за пречишћавање отпадних вода. На овим нижим нивоима водоник-сулфид може бити иритантан за респираторни систем, бити повезан са главобољама и довести до коњуктивитиса (Смитх 1986). Водоник-сулфид се производи кад год се органска материја распадне и, индустријски, током производње папира (Крафт процес), штављења коже (уклањање длака натријум-сулфидом) и производње тешке воде за нуклеарне реакторе.
Метан је још један гас који настаје разградњом органске материје. Осим што истискује кисеоник, метан је експлозиван. Могу се постићи нивои који доводе до експлозије када се унесе варница или извор паљења.
Постројења која рукују индустријским отпадом треба да имају темељно познавање хемикалија које се користе у сваком од индустријских постројења које користе њихове услуге и да имају радни однос са менаџментом тих постројења, тако да су правовремено обавештени о свим променама у процесима и садржају отпада. Испуштање растварача, горива и било које друге супстанце у канализационе системе представља опасност за раднике на третману не само због токсичности материјала који се баца, већ и због тога што је одлагање непредвиђено.
Кад год се било која индустријска операција, као што је заваривање или фарбање спрејом, изводи у скученом простору, посебна пажња се мора посветити обезбеђивању довољне вентилације да би се спречила опасност од експлозије, као и да се уклони токсични материјал који настаје током операције. Када операција која се изводи у затвореном простору ствара токсичну атмосферу, често је потребно опремити радника респиратором јер вентилација затвореног простора можда неће осигурати да се концентрација токсичне хемикалије може одржавати испод дозвољене границе излагања. Избор и постављање одговарајућег респиратора спада у делокруг индустријске хигијенске праксе.
Још једна озбиљна хемијска опасност у постројењима за пречишћавање отпадних вода је употреба гасовитог хлора за деконтаминацију ефлуента из постројења. Гасни хлор долази у разним контејнерима тежине од 70 кг до отприлике 1 тоне. Нека од веома великих постројења за пречишћавање отпадних вода користе хлор који се испоручује у железничким вагонима. Гасни хлор је изузетно иритантан за алвеоларни део плућа, чак и на нивоима од само неколико ппм. Удисање веће концентрације хлора може изазвати упалу плућних алвеола и изазвати респираторни дистрес синдром код одраслих, који има стопу смртности од 50%. Када постројење за пречишћавање отпадних вода користи велике количине хлора (1 тона и више), опасност постоји не само за раднике у постројењу већ и за околну заједницу. Нажалост, постројења која користе највеће количине хлора често се налазе у великим градским центрима са великом густином људи. Доступне су и друге методе деконтаминације ефлуента постројења за пречишћавање отпадних вода, укључујући третман озоном, употребу течног раствора хипохлорита и ултраљубичасто зрачење.