Kratki vodič kroz regulatorne aspekte prirodnih polimera u pročišćavanju vode

regulatorni-aspekti-prirodnih-polimera
X / Twitter
LinkedIn
E-mail

Korištenje prirodnih polimera u obradi vode sve je popularnije zbog njihovih brojnih prednosti. Te prednosti uključuju biorazgradljivost, održivost i konkurentnu cijenu. Ali koji su regulatorni aspekti prirodnih polimera u pročišćavanju vode? Regulatorni krajolik koji okružuje korištenje prirodnih polimera u pročišćavanju vode značajno varira ovisno o regiji, zemlji, pa čak i specifičnoj primjeni. Raspravljat ćemo o čimbenicima koji utječu na propise, nekim ključnim regulatornim tijelima, metodologijama testiranja i izazovima s kojima se industrija suočava. Tako ćete do kraja ovog članka naučiti osnove koje okružuju regulatorne aspekte prirodnih polimera u pročišćavanju vode.

Kako se globalna zajednica nastoji pozabaviti održivim rješenjima za pročišćavanje vode, sve je veća potreba za uravnoteženjem inovacija s osiguravanjem sigurnosti i odgovorne upotrebe.

Budući da su propisi o ovoj specifičnoj opciji obrade vode još uvijek u razvoju, proučimo regulatorni okvir koji okružuje prirodne polimere za obradu vode.

Sadržaj:

Regulatorni aspekti prirodnih polimera u obradi vode

Kada regulatorna tijela odluče hoće li kontrolirati tvar, procjenjuje se nekoliko ključnih čimbenika: rizici za ljudsko zdravlje, utjecaji na okoliš i učinkovitost sustava za pročišćavanje vode.

Rizici za ljudsko zdravlje – pitka voda, ljudsko zdravlje, prirodni polimeri

Za javnu upotrebu moramo osigurati da je voda za piće sigurna. Prirodni polimeri koji se razgrađuju tijekom korištenja u postrojenjima za pročišćavanje mogli bi završiti u vašoj vodi za piće. Konačne koncentracije ovih polimera, uključujući polimere nastale tijekom razgradnje i provedenih testova, moraju se pažljivo procijeniti kako bi se osiguralo da ne predstavljaju prijetnju ljudskom zdravlju.

Agencije se usredotočuju na studije dugotrajne izloženosti, ali to često dovodi do toga da propisi ne štite zajednice u potpunosti. Potencijalne interakcije s drugim tvarima koje se nalaze u tretiranoj vodi (metalni ioni, anorganski kontaminanti, nusprodukti dezinfekcije) treba temeljito istražiti kako bi se riješio kumulativni učinak koji ti kontaminanti mogu imati na ljudsko zdravlje.

Utjecaji na okoliš – zaštita okoliša, prirodni okoliš, stope degradacije

Zaštita okoliša ključna je u svim tehnologijama jer ne želimo stvarati nove probleme dok rješavamo postojeće. Prirodni polimeri otpušteni u prirodni okoliš, dijelom kroz industriju celuloznog papira i stvorene ostatke, mogu neko vrijeme postojati u tlu, rijekama, jezerima ili podzemnim vodama. Razumijevanje brzine razgradnje, uključujući enzimatsku hidrolizu, kao i je li potrebno stvaranje nusproizvoda.

Biorazgradivost prirodnih polimera pod različitim uvjetima stalna je tema proučavanja. Čimbenici koji utječu na njihove stope razgradnje pod utjecajem su kisele prirode, njihovih pH uvjeta, njihove specifične površine, specifične površine, površinskog naboja, molekularne težine, kapaciteta sorpcije, širokog raspona ili veće gustoće (visoka mw), kao i koliko se lako uklonjeni. Ovaj nedostatak razumijevanja ponekad koči razvoj, pa je potrebna promjena u regulatornim perspektivama.

Učinkovitost u sustavima za pročišćavanje vode – kvaliteta vode, sustavi za pročišćavanje vode, prirodni polimeri

Sve je u poboljšanju kvalitete vode i pronalaženju optimalnih metoda obrade. Propisi uzimaju u obzir poboljšavaju li prirodni polimeri koji se koriste u sustavima za pročišćavanje vode kakvoću vode za različite parametre vode. Uklanjaju li polimeri štetne tvari? Govorimo o tragovima metalnih iona, organske tvari, uklanjanju fluorida, uklanjanju zamućenosti, patogenima itd. Za one koji ispunjavaju ovaj zahtjev, oni također moraju pokazati učinkovitost u izvedbi (visoko uklanjanje) uz održavanje upravljivih operativnih troškova (održivi operativni troškovi).

Regulatorna tijela i smjernice za pročišćavanje vode i otpadnih voda

Propisi koji okružuju korištenje prirodnih polimera provode se kroz mrežu međunarodnih, regionalnih, nacionalnih i državnih smjernica, zakona i provedbe. Budući da se propisi o vodi mogu uvelike razlikovati ovisno o regiji ili primjeni, odlučili smo ovdje proći kroz najistaknutije primjere.

Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA)

Korištenje električnih romobila ističe SAD EPA je jedan od velikih oružja koji regulira onečišćivače, postavlja standarde i definira odobrene metode za obradu otpadnih voda i pitke vode u SAD-u. Agencija često postavlja stroga mjerila koja usvajaju državni i lokalni regulatorni okviri. U području prirodnih polimera, smjernice o dopuštenim uporabama, konačnim koncentracijama, metodama ispitivanja i ukupnim kriterijima ocjenjivanja pod utjecajem su Zakona o sigurnoj pitkoj vodi (SDWA), Zakona o čistoj vodi (CWA), Zakona o kontroli otrovnih tvari (TSCA) i Savezni zakon o insekticidima, fungicidima i rodenticidima (FIFRA), sve pod djelokrugom EPA.

Europska unija (EU) – REACH

Unutar EU-a, uključujući zemlje članice, razvijene su smjernice koje posebno reguliraju upotrebu polimera s naglaskom na REACH. Registracija, evaluacija, autorizacija i ograničavanje kemikalija, tj. REACH, osigurava da tvari, uključujući prirodne polimere i sintetičke polimere, koje ulaze na europsko tržište ispunjavaju kriterije zaštite okoliša i zdravlja.

Svjetska zdravstvena organizacija (WHO)

Za pitku vodu u cijelom svijetu, Svjetska zdravstvena organizacija daje preporuke o različitim tvarima na temelju toksikoloških, epidemioloških podataka i podataka o kvaliteti vode kako bi vodila regulaciju kvalitete vode. Njihove publikacije, uključujući Smjernice za kvalitetu vode za piće i druge dokumente, utječu na provedbu i razvoj smjernica za sigurnost vode za piće na globalnoj razini. WHO češće uzima u obzir prirodne polimere koji zadovoljavaju propise za njihovu ulogu u specifičnim primjenama i upotrebama u liječenju (na primjer: boja, okus i miris), njihove vrste polimera, kapacitet sorpcije ili njihovu prikladnost za širok raspon uvjeta.

Nacionalna sanitarna zaklada (NSF International

NSF International, ranije poznata kao National Sanitation Foundation, neovisna je, globalna neprofitna organizacija uključena u razvoj standarda i testova za certificiranje proizvoda za javno zdravlje, sigurnost i zaštitu okoliša. Misija NSF Internationala je poboljšati globalno ljudsko zdravlje kroz usluge standardizacije i certificiranja koje pomažu u zaštiti svjetske hrane, vode, potrošačkih proizvoda i okoliša.

Certifikat NSF/ANSI 60 posebno se odnosi na kemikalije za obradu vode uključujući prirodne polimere poput Zeoturb. Opće je priznat i često ga zahtijevaju regulatorne agencije diljem SAD-a i diljem svijeta, pružajući jamstvo da proizvod zadovoljava standarde sigurnosti, učinkovitosti i regulatorne usklađenosti.

Međutim, sve gore navedeno je vrlo osnovno objašnjenje. Možda ćete otkriti, u vašoj nadležnosti ili primjenama, da je potrebno obratiti pažnju na određene propise i potvrditi ih. Budući da se propisi neprestano mijenjaju s vremenom i tehnologijama, preporučljivo je upoznati se s relevantnim zakonodavstvom.

Kako bismo bili sigurni da su najbolje prakse i kriteriji usklađenosti postignuti za svakog od njih, od ključne je važnosti komunicirati s lokalnim vlastima kako bi se utvrdilo je li dostupna najažurnija dokumentacija za rješavanje specifičnih ograničenja sustava.

Ispitivanje usklađenosti s propisima – Održivi polimeri

Kako bi se dokazala sigurnost, stope razgradnje i ukupna učinkovitost prirodnih polimera, potrebno je pridržavati se određenih znanstvenih protokola ispitivanja u području pročišćavanja vode i otpadnih voda. Ove metode, pod utjecajem ISO ili ASTM smjernica za ispitivanje i pod utjecajem agencija kao što su EPA i NSF sa svojim regulatornim okvirima, usredotočuju se na simulaciju uvjeta na terenu kako bi se pozabavili postojanošću, mehanizmima kvara (uključujući njihovu kiselu prirodu ili stope razgradnje, njihovu prikladnost za različite pH uvjeti), učinci organskih molekula kao i nusproizvodi itd., sve unutar definiranih parametara ispitivanja.

Ispitivanje biorazgradljivosti

Za mnoge sintetičke i prirodne polimere koji se koriste u obradi vode, moramo uzeti u obzir koliko brzo se razgrađuju ili što će se dogoditi s zaostalom otopinom prirodnog polimera u vodi. Oni također procjenjuju je li polimer razgrađen djelovanjem mikroba u sigurne nusprodukte ili se transformira kroz kemijske procese, bilo kemijsku ili enzimatsku hidrolizu.

Procjenjuje se sposobnost polimera da se u okolišu razgradi na netoksične komponente. Ovo je ključno za osiguravanje da polimer ne pridonosi dugoročnom onečišćenju okoliša.

Ispitivanje toksičnosti – toksičnost

Kako bi se utvrdilo uzrokuje li neki spoj štetu organizmima, testira se različitim metodama ispitivanja. Ispitivanjem toksičnosti utvrđuju se sigurne koncentracije koje ne štete živim stanicama (citotoksičnost), ljudskim tkivima, organizmima ili cijelim ekosustavima (ekotoksičnost). Vrsta polimera će odrediti koje će se specifične krajnje točke uzeti u obzir. Prirodne polimere treba analizirati utvrđivanjem hoće li početna sirovina, kao i svi nusprodukti koji se ispuste potencijalno izazvati negativne utjecaje na zdravlje.

Procjena učinka za opcije pročišćavanja i postrojenja za pročišćavanje – pročišćavanje vode

Vodovodna poduzeća koriste prirodne polimere zbog svojih raznolikih svojstava. Prirodni polimeri koji se koriste za različite mogućnosti obrade ili u različitim postrojenjima za obradu trebaju rigorozna ispitivanja kako bi se pokazala učinkovitost.

Ovo testiranje obično uzima u obzir, kao primarnu metriku, stupanj uklanjanja kontaminanata ili patogena u pročišćenoj vodi kako bi se osiguralo postizanje odgovarajućih ciljeva kvalitete, dok se također procjenjuju svi nastali operativni izazovi.

Moramo se pozabaviti čimbenicima kao što su kompatibilnost polimera s kemijskim sastavom vode svakog pojedinog izvora, operativni troškovi i zahtjevi za optimalnim doziranjem.

Izazovi i budući pravci – prirodni polimeri i obrada vode

Unatoč sve većem prepoznavanju prirodnih polimera kao potencijalnih opcija za pročišćavanje vode i otpadnih voda, i dalje postoje brojni izazovi. Ta pitanja uključuju razvoj metodologija ispitivanja i smjernica agencije za zaštitu organskog ugljika i organske tvari, definiranje dosljednih kriterija kvalitete i upravljanje potrebom za standardiziranim podacima.

Samo kroz istraživanje, suradnju i predanost održivosti ovi će materijali i dalje imati mnogo svjetliju budućnost.

Za razvoj najboljih praksi i rješavanje postojećih ograničenja potrebna su kontinuirana istraživanja u području prirodnih polimera i njihovih različitih vrsta polimera. Njihov utjecaj na ukupnu kvalitetu vode ključan je za uspješnu primjenu ovih prirodnih flokulanata za pročišćavanje vode i otpadnih voda diljem SAD-a i diljem svijeta.

Poboljšanje metoda testiranja i kriterija ocjenjivanja

Gore smo spomenuli da raznolikost prirodnih polimera otežava stvaranje jedinstvenih metoda. Jedan veliki fokus istraživanja je razvoj poboljšanih metodologija ispitivanja kako bi se uzela u obzir različita strukturna svojstva (raspon, molekularna težina), utjecaj metalnih iona, njihov utjecaj na površinu itd. Ove nove metodologije također bi trebale uzeti u obzir holistički, a ne nego pojednostavljena, procjena procesa razgradnje, kao što je enzimska hidroliza ili bilo koja pitanja u vezi s nastalim precipitatima, specifičnom površinom ili specifičnim svojstvima koja sadrže, kao i sudbinom i postojanošću spoja. To će u konačnici promicati razumijevanje načina na koji se polimeri razgrađuju u stvarnim situacijama i može li se razgradnja kategorizirati ili ne.

Dosljedni kriteriji kvalitete za sirovinu – sirovina

Prirodni polimeri koji su prihvaćeni za uporabu, nose smjernice koje određuju dopuštene raspone za fizikalne i kemijske karakteristike koje su kritične jer služe kao jamstvo da se kvalitetni materijali koriste za obradu vode. Ovo je lakše reći nego učiniti. Ali što kriteriji uzimaju u obzir? Razmislite o molekularnoj težini, izvornim materijalima, stupnju čistoće i razinama onečišćenja kao i drugim specifičnim svojstvima koja se obično povezuju s procesima certificiranja NSF-a.

Agencije (EPA i WHO), regulatorni okviri i članovi industrije moraju osigurati da sirovine zadovoljavaju odgovarajuće, dosljedne standarde s predviđenim ciljevima obrade i da su u skladu s postojećim propisima i metodama najbolje prakse. Ovi regulatorni napori usmjereni su na kvalitetu materijala i minimiziranje štete okolišu, na primjer, tijekom nabave ili proizvodnje.

Upravljanje prirodnom varijabilnošću

Polimeri koji se pojavljuju u prirodi imaju veće varijacije u svojstvima ovisno o njihovom podrijetlu ili metodama obrade. Način na koji se prirodni materijal razgrađuje (stope razgradnje) ili utječe na određena svojstva u različitim vodama naglašava potrebu za robusnim i prilagodljivim strategijama upravljanja za obradu materijala.

Razumijevanje i kvantificiranje specifičnih svojstava bioorganskih polimera putem poboljšanih analitičkih metoda (kako se vežu ili ponašaju) trebalo bi pomoći u njihovoj sigurnoj i učinkovitoj ugradnji.

Poboljšanje ovih analitičkih postupaka smanjit će izazove povezane s ovom varijabilnošću kako bi se poboljšalo usvajanje održive upotrebe prirodnih flokulanata u sustavima za pročišćavanje vode i otpadnih voda.

Često postavljana pitanja o regulatornim aspektima prirodnih polimera u pročišćavanju vode

 

FAQ 1: Koji su prirodni polimeri za obradu vode?

Popis je mali, ali raste kako se pojavljuju novi održivi polimeri. Najpoznatije uključuju, Zeoturb (tekući bioorganski polimer dobiven iz mora), alginat (derivat alge koji ima puno funkcionalnih skupina karboksilne kiseline), tanini, kao i celuloza i škrobovi koji se formiraju iz glukoze.

FAQ 2: Koja je uloga polimera u obradi vode?

Super su korisni. Naći ćete ih za širok raspon primjena. Ove primjene uključuju uklanjanje boje, štetnih metala ili kontaminanata kao što su oblici željeza, organski mat, suspendirane krutine i druge posebne organske molekule. Koriste se kao flokulanti i koagulansi u sustavima za taloženje i bistrenje pitke vode, tehnološke vode, oborinske vode ili obrade otpadnih voda.

FAQ 3: Koliko su bioorganski polimeri sigurni u pročišćavanju vode?

Opravdano pitanje, jer ovdje je ključno da ne smiju uzrokovati nove opasnosti za okoliš, a pritom eliminirati postojeće probleme u vodi, a regulatorna tijela su se upravo na to usredotočila. Postoji nekoliko metodologija i parametara ispitivanja (na primjer: traže veće stope uklanjanja i učinkovitost, toksičnost, biorazgradivost i konačnu razgradnju. NSF certifikat može potvrditi sigurnost ovih polimera za upotrebu u aplikacijama za pročišćavanje vode u mnogim zemljama diljem svijeta.

Zaključak

Razumijevanje regulatornih aspekata prirodnih polimera u pročišćavanju vode ključno je za osiguravanje sigurne i održive prakse. Ovi polimeri nude brojne prednosti, uključujući biorazgradivost, održivost i ukupnu isplativost. Međutim, snalaženje u složenom regulatornom krajoliku zahtijeva poznavanje ključnih čimbenika koji utječu na propise, kao što su rizici za ljudsko zdravlje, utjecaji na okoliš i učinak sustava za pročišćavanje vode.

Genesis Water Technologies posvećen je pružanju inovativnih i sukladnih rješenja za obradu vode. Naša stručnost u prirodnim polimerima osigurava da vaši procesi obrade vode zadovoljavaju najviše standarde sigurnosti i učinkovitosti.

Kontaktirajte stručnjake za obradu vode u Genesis Water Technologies danas na +1 877 267 3699 ili putem e-pošte na customersupport@genesiswatertech.com kako bismo istražili kako vam možemo pomoći u upravljanju regulatornim aspektima prirodnih polimera u pročišćavanju vode.

Radimo zajedno za čišće vode i zdravijeg okoliša