Assessment of the possibility of recycling backwashing water from the swimming pool water treatment system

• Autorzy: Łaskawiec E. , Dudziak M. , Wyczarska-Kokot J.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2016.23(4)30

Warianty tytułu

PL

Ocena możliwości recyklingu popłuczyn z systemu oczyszczania wody basenowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the physicochemical analysis and toxicological assessment of backwashing samples taken after the process of washing filter beds in a raw condition after the process of their aeration and dechlorination. The backwash water under investigation originated from circulation systems existing in two indoor swimming pool facilities. The backwash water, as used at the preliminary and the main stages, was characterized by different physicochemical properties. For toxicological assessment, the Mictorox® bioluminescence inhibition test, the Chaoborus sp. insect larva survival test and the phyto test using Lemna minor fine cilium were involved. The investigation presented in the paper included a preliminary phase focusing on the ecotoxic characterization of backwash water subjected to aeration and dechlorination processes. In turn, at the main stage, the effect of aeration duration on the quality of backwash water in terms of its physicochemical parameters was analyzed. The results of the preliminary stage investigation indicate that backwash water, both in a raw condition and after 30 minutes’ aeration, could not be discharged directly to the environment due to the threat to living organisms caused by its high toxicity. Whereas, using 160 minutes’ aeration duration contributed to a significant improvement in the quality of the backwash water and elimination of its toxic properties with respect to the indicator organisms used. The chemical dechlorination process brought about varying effects. In the case of the Microtox® test, a stimulation of bacterial bioluminescence was noted, but, at the same time, the death of individual insect larva specimens was observed. In spite of the high biomass increase in the Lemna minor test, a gradual discolouration of fronds under the influence of backwash water was observed. Because of the presence of numerous compounds being disinfection by-products, as well as coagulant residues in backwash water deriving from swimming pool systems, it is necessary to seek further solutions that will allow them to be recycled, which will result in a reduction of water consumption and effluent discharges.

PL

W pracy przedstawiono analizę fizykochemiczną oraz ocenę toksykologiczną próbek popłuczyn pobranych po procesie płukania złóż filtracyjnych w stanie surowym po procesie napowietrzania oraz dechloracji. Badane popłuczyny pochodziły z obiegów zlokalizowanych w dwóch obiektach basenowych krytych. Do oceny toksykologicznej włączono test inhibicji bioluminescencji Mictorox®, przeżywalności larw owadów Chaoborus sp. oraz fitotest z wykorzystaniem rzęsy drobnej Lemna minor. Badania obejmowały fazę wstępną, skupiającą się na charakterystyce ekotoksykologicznej popłuczyn poddanych procesom dechloracji oraz napowietrzania. W etapie zasadniczym badań analizowano dodatkowo wpływ czasu napowietrzania na jakość popłuczyn pod względem parametrów fizykochemicznych. Wyniki wstępnego etapu badań sygnalizuj ą, że popłuczyny zarówno w stanie surowym, jak i po 30-minutowym napowietrzaniu nie mogły zostać bezpośrednio odprowadzone do środowiska ze względu na zagrożenie dla organizmów żywych, spowodowane ich wysoką toksycznością. Natomiast zastosowane wydłużenie czasu napowietrzania (160 min) przyczyni ło się do znaczącej poprawy jakości popłuczyn i pozbawienia ich właściwości toksycznych w stosunku do wykorzystanych organizmów wskaźnikowych. Zróżnicowane efekty przyniósł zabieg chemicznej dechloracji. W przypadku testu Microtox® odnotowano stymulację bioluminescencji bakterii, równocześnie zaobserwowano śmierć pojedynczych osobników larw owadów. Pomimo wysokiego przyrostu biomasy w teście z Lemna minor, zaobserwowano stopniowe odbarwienie frondów pod wpływem użytych popłuczyn. Niezbędne jest poszukiwanie dalszych rozwiązań umożliwiających ich recykling, co zapewni ograniczenie zużycia wody oraz odprowadzania ścieków.

Słowa kluczowe

EN

swimming pool water; backwashing; toxicological assessment; physicochemical analysis; biotests

PL

wody basenowe; popłuczyny; ocena toksykologiczna; analiza fizykochemiczna; biotest

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 23, nr 4
• Strony: 401--410
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Łaskawiec E.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 18, 44–100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Dudziak M.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 18, 44–100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Wyczarska-Kokot J.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 18, 44–100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Wyczarska-Kokot J, Piechurski F. Ocena skuteczności filtracji wody i jakości wód popłucznych w instalacjach basenowych [Assessing the efficiency of water filtration and the quality of washings in swimming pools]. Ochr Środ. 2002;84(1): 33-36.
• [2] Wyczarska-Kokot J. Ecol Chem Eng S. 2016; 23(3): 447-459. DOI: 10.1515/eces-2016-0032
• [3] McCormick NJ, Porter M, Walsh ME. Water Res. 2010;44: 4581-4589. DOI: 10.1016/j.watres.2010.05.042.
• [4] Leszczyńska M, Sozański MM. Szkodliwość i toksyczność osadów i popłuczyn z procesu uzdatniania wody [The harmfulness and toxicity of the water treatment process residuals]. Ochr Środ Zasobów Natur. 2009; 40: 575-585. http://www.ios.edu.pl/pol/pliki/nr40/nr40_68.pdf.
• [5] Potter B, Wimsatt J. EPA Document. Method 415.3. 2009. https://cfpub.epa.gov/si/si_public_record_report. cfm?dirEntryId=103917.
• [6] Persoone G, Baudo R, Cotman M, Blaise C, Thompson KCl, Moreira-Santos M, et al. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems 2009;393(1): 01p01-01p29. DOI: 10.1051/kmae/2009012.
• [7] Test No. 221: Lemna sp. Growth Inhibition Test. 2006. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2: Effects on Biotic Systems: 1-22. http://www.oecd.org/chemicalsafety/testing/1948054.pdf
• [8] Blamowski ZK, Borowski E.: Ćwiczenia z fizjologii roślin [Plant physiology class]. Lublin: Wyd Uniw Przyr w Lublinie; 2006.
• [9] Lichtenthaler HK. Methods Enzymol. 1987;148:350-382. DOI: 10.4236/oalib.1101097.
• [10] Wastewater technology fact sheet dechlorination. US Environmental Protect Agency, EPA 832-F-00-022, 2000. https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi/P1001L40.PDF?Dockey=P1001L40.PDF.
• [11] Bołonkowska O, Pietrosiuk A, Sykłowska-Baranek K. Roślinne związki barwne, ich właściwości biologiczne raz możliwści wytwarzania w kulturach in vitro [The biological properties of plant dyes and their ability to produce in in-vitro cultured]. Bulletin of the Faculty of Pharmacy of the Medical University of Warszawa, 2011;(1):1-27. http://biuletynfarmacji.wum.edu.pl/1101Bolonkowska/Bolonkowska.pdf.
• [12] Gej B. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 1996;35(2):209-224. http://dx.doi.org/10.5586/asbp.1966.017.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).