Vodo uporabljamo za različne dejavnosti. Doma jo uporabljamo na primer za prhanje, pomivanje posode, umivanje, čiščenje oken in avtomobila, kuhanje in pitje. V industriji se voda uporablja pri najrazličnejših procesih. Pri številnih opravilih se v vodo sproščajo snovi, ki tja ne sodijo ali vsaj ne v tolikšni količini. Z uporabo se voda onesnaži in jo je pred ponovno uporabo treba prečistiti. Snovi, ki vodo onesnažujejo, so lahko škodljive za okolje in zdravje ljudi, živali in rastlin. Zato je pomembno, da se voda pred izpustom prečisti, tudi če ne bo ponovno uporabljena.
Kako kanalizacija deluje?
Odstranjevanje neželenih snovi iz odpadne vode imenujemo čiščenje. To poteka v napravi za čiščenje odpadne vode (NČOV) ali čistilni napravi za prečiščevanje kanalizacijske vode (ČNPKV). Še preden voda tja prispe, pa jo je treba najprej zbrati in odvesti do čistilne naprave. Natančno to kanalizacija tudi naredi.
Voda, ki jo porabite v kuhinji, kopalnici ali stranišču, se po (plastičnih) ceveh odvede do centralne kanalizacijske cevi, kjer se izlije v kanalizacijski sistem. Kanalizacijski sistem je sestavljen iz ene ali več običajno betonskih cevi, ki vodo odvajajo do čistilne naprave za prečiščevanje kanalizacijske vode (ČNPKV). Vendar pa se kanalizacijski sistem ne uporablja le za odvajanje odpadne vode. Po kanalizaciji se odvaja tudi presežek deževnice. Padavine tako štejejo kot odpadna voda, ker jo želimo odvajati. Padavine se lahko odvajajo skupaj z onesnaženo pitno vodo (temu pravimo skupni kanalizacijski sistem) ali posebej (ločeni kanalizacijski sistem).
Ločeni in skupni kanalizacijski sistem
Razlikujemo med dvema vrstama kanalizacijskih sistemov: mešanim in ločenim kanalizacijskim sistemom. Pri mešanem kanalizacijskem sistemu se tako deževnica kot uporabljena in onesnažena pitna voda zbirata v istem sistemu in odvajata do ČNPKV, kjer se voda očisti. Slabost tega sistema je, da včasih ob veliki količini dežja ne zmore sprejeti tolikšne količine vode in je preobremenjen. Kanalizacija se razlije, pri čemer lahko onesnažena voda odteče na primer v reke ali kleti. Da bi to preprečili, so namestili tako imenovane ločevalne in sedimentacijske naprave, s pomočjo katerih se odvaja dokaj čist del vode. (Bolj) umazani del vode gre kljub temu v ČNPKV.
Pri ločenem kanalizacijskem sistemu se onesnažena pitna voda in deževnica odvajata po različnih ceveh. Umazana voda po ločenih ceveh pride v ČNPKV, kjer se očisti. Tu se očisti tudi umazani del meteorne vode. Pri gradnji novega kanalizacijskega sistema se danes večinoma odločamo za ločeni sistem. Njegova prednost je, da se v primeru močnih padavin, ki jih kanalizacijski sistem ne more sprejeti, območje, kamor se presežna voda razlije, dodatno ne onesnaži z odpadno vodo, ker je ta v posebni cevi. Hkrati se naredi povezava med cevjo za deževnico in cevjo za odpadno vodo. V primeru velike količine padavin se lahko del padavin v ČNPKV odvaja po cevi za odpadno vodo. Gre predvsem za prvo količino padavin, ki opere ceste in v kanalizacijo prinese veliko (cestne) umazanije. Odpadna voda pa ne more priti v cev za meteorno vodo.
Zgodovina kanalizacije
Zgodovina kanalizacijskega sistema sega v čas Rimljanov. Pri izkopavanjih rimskih naselij arheologi pogosto najdejo ostanke, ki kažejo na visoko stopnjo razvitosti polaganja domiselnih kanalizacijskih sistemov in vodovodov. Hiše še niso bile priključene na kanalizacijo, odpadna voda pa je skupaj z deževnico navadno odtekala v kanalizacijo po jarkih. Po zatonu rimskega cesarstva v srednjem veku ni bilo učinkovite kanalizacije. Odpadke, med njimi tudi fekalije, so metali na ulice, kar je verjetno grozno smrdelo in bilo hkrati vir različnih nalezljivih bolezni, kot so kuga, kolera in tifus. Potrebo so opravljali dobesedno povsod, v naravi, na ulici, na gnojišču, z mestnega zidu ali v posodo, ki so jo nato izpraznili na ulico. Kot pitno vodo so uporabljali deževnico in vodo iz plitkih vodnjakov. Voda je bila pogosto predelana v pivo, preden so jo lahko pili.
V 18. stoletju so začeli graditi tako imenovane greznice, v katerih so se zbirale fekalije. Greznice so pomenile zdravstveno tveganje, ker je iz njih odtekala z mikroorganizmi okužena voda in prenicala v tla, od tam pa v podtalnico ali površinske vode. To vodo so pogosto uporabljali kot pitno vodo. Včasih so gnoj iz greznic uporabili kot gnojilo v poljedelstvu. V času industrijske revolucije (od leta 1750) sta poraba vode in s tem količina odpadne vode (z velikim številom organskih snovi) narasli. Razpoložljive greznice so se vedno hitreje napolnile, povzročale so veliko smradu in epidemije so še naprej razsajale. V Evropi in Združenih državah Amerike so se obsežna dela za gradnjo kanalizacijskega sistema začela šele ob koncu 19. in v začetku 20. stoletja. Epidemija kolere v Londonu leta 1830 je bila povod za graditev kanalizacijskega sistema. Odpadna voda je bila iz mest speljana v površinske vode, zaradi česar je bila kakovost rek in potokov zelo slaba. Od leta 1860 so zavestno iskali tehnične rešitve za odpravo onesnaženja rek kot posledice iztekov greznic.
To je naznanilo začetek razvoja tehnik obdelave odpadne vode. Najprej so odpadno vodo zlivali na polja, da bi pospešili rast posevkov. Izkazalo pa se je, da je površina zemlje za to premajhna. Nato so izvajali poskuse čiščenja kanalizacijskih odplak s pomočjo peščenih filtrov in kasneje filtrirnih zbiralnikov ter posod z grobo zrnatimi materiali, kot so grobi pesek, žlindra in koks. S pomočjo mikroorganizmov, ki so se naselili na material, je potekalo biološko čiščenje. Na začetku 20. stoletja so razvili oksidacijske zbiralnike in okoli leta 1914 je bila predstavljena prva aktivna sedimentacija. Pri tem se kanalizacijske odplake zračijo in lebdeči kosmiči sedimentov, ki so sestavljeni iz bakterijskega materiala, razgrajujejo organske snovi. V sodobnem času imamo na voljo številne metode za čiščenje odpadne vode, kot so biološko čiščenje s pomočjo aerobnih ali anaerobnih bakterij, čiščenje s pomočjo ozona ali UV-svetlobe, membranska filtracija in kemično čiščenje.