Nuoteku valymas Kauno mieste
Vanduo
Pagrindinis vandens išteklių apsaugos tikslas yra mažinti žmogaus ūkinės
veiklos įtaką Lietuvos vandenims. Siekiant šio tikslo ūkinė plėtra turi
būti vykdoma subalansuotai su vandenų apsaugos reikalavimais. Pasirašius su
ES asocijuotos narystės sutartį, Lietuva įsipareigojo įgyvendinti ES
dokumentų nuostatas. Atsižvelgiant į šį įsipareigojimą Lietuvai būtina
perkelti į nacionalinę teisę ir įgyvendinti ES reikalavimus ir vandens
išteklių apsaugos srityje. Didžiąją dalį reikalavimų būtina įgyvendinti iki
2003 m. pabaigos, tik vienos brangiausių vandens sektoriaus direktyvų,
Miestų nuotekų valymo direktyvos, įgyvendinimui Lietuvai suteiktas
pereinamasis laikotarpis iki 2009 m. pabaigos. Vandens išteklių apsaugos ir
valdymo pprincipus nustato 2000 m. priimta ES bendroji vandens politikos
direktyva. Pagal šią direktyvą pagrindinis vandenų apsaugos tikslas yra
užtikrinti gerą ekologinę būklę visuose vandens telkiniuose, tai yra turi
būti užtikrinta ne tik cheminė vandens kokybė, bet ir biologinė įvairovė.
Bendrieji ES vandenų apsaugos politikos principai bei nacionalinius
interesus atitinkančios nuostatos bus perkeltos į Nacionalinę vandens
išteklių apsaugos strategiją ir į Vandens įstatymo pakeitimo įstatymą. šių
dokumentų projektai bus parengti dar šiais metais.
Esamos būklės apžvalga
Lietuvoje 2000 m. buvo paimta 3 578 mln.m3 vandens: iš paviršinio vandens
telkinių paimta 3 4412 mln.m3, iš požeminių – 166 mln.m3. Į paviršinio
vandens telkinius 2000 m. išleista 3 525 mln.m3 nuotekų, iš jų – 3 357
mln.m3, kurių nereikia valyti. Prieš išleidžiant į paviršinio vandens
telkinius 168 mln.m3 nuotekų, jos turėjo būti išvalytos, bet 2% išleista
nevalytų. DDaugiausiai užterštų nuotekų (80%) buvo valoma biologinio valymo
įrenginiuose: papildomai nešalinant azoto ir fosforo – 61%, papildomai
šalinant azotą ir fosforą – 19% nuotekų. 18% nuotekų buvo valoma mechaninio
valymo įrenginiuose.
Pagal Valstybinę monitoringo programą paviršinio vandens kokybė tiriama 48-
ių upių 103-ijose vietose ir 9-iuose ežeruose. Upių vandens ėminiai imami
kas mėnesį aukščiau miestų bei žemiau miestų paskutinio nuotekų išleistuvo,
žiotyse, šalies pasienyje, žemdirbystės įtakos ir gamtinio fono upėse.
Vandens kokybė vertinama pagal daugiau kaip 70 rodiklių. Duguma Lietuvos
upių yra mažai bei vidutiniškai užterštos pagal pagrindinius vandens kokybę
apibūdinančius hidrocheminius parametrus: organines, azotines bei
fosfatines medžiagas. 2000 m. pagal šiuos rodiklius 13% tirtų upių vietų
vanduo buvo švarus (I-II kokybės klasių), 71% – mažai bei vidutiniškai
užterštas (III-IV klasių) ir 16% – smarkiai užterštas (V-VI klasių). Ežerų
vandens kokybė pagal organinių (BDS7 rrodiklį) ir biogeninių medžiagų
koncentracijas atitiko I-II klases, t.y. vanduo buvo labai švarus bei
švarus.
2000 m. Lietuvos Respublika prisijungė prie dviejų svarbių konvencijų:
Tarptautinės konvencijos dėl civilinės atsakomybės už taršos nafta
padarytos žalos bei Tarptautinės konvencijos dėl tarptautinio taršos nafta
padarytos žalos kompensavimo fondo įkūrimo. Įsigaliojus šioms konvencijoms
bus užtikrinta, kad, įvykus teršimo nafta incidentams, nukentėjusiajai
pusei bus kompensuojami nuostoliai (įskaitant ir žalą aplinkai)
Veiklos prioritetai
Vandens išteklių apsaugos prioritetai yra šie:
• apsaugoti geriamojo vandens išteklius nuo išsekimo ir užteršimo;
• mažinti vandenų taršą miestų nuotekomis;
• mažinti ppavojingų medžiagų patekimą į vandens aplinką;
• mažinti vandenų taršą iš žemės ūkio šaltinių;
• gerinti centralizuotai tiekiamo geriamojo vandens kokybę;
• gerinti rekreacinių vandenų būklę;
• mažinti jūros avarinės taršos tikimybę;
• racionaliai naudoti hidroenergiją;
• efektyviai naudoti užsienio šalių, ES finansinę paramą bei Lietuvos
lėšas įgyvendinant vandenų apsaugos priemones;
• sukurti efektyvią informacijos apie vandens išteklius valdymo ir
visuomenės švietimo sistemą;
• įtraukti kuo platesnį suinteresuotų asmenų ratą į vandens išteklių
valdymo procesą.
3.1. Vandens išteklių naudojimas ir nuotekų išleidimas
Lietuvoje 2000 m. buvo paimta 3 578 mln.m3 vandens, t.y. 1 066 mln.m3
mažiau nei 1999 m., iš paviršinio vandens telkinių paimta 3 412 mln.m3 (1
049 mln.m3 mažiau nei 1999 m.), iš požeminių – 166 mln.m3 (17 mln.m3 mažiau
nei 1999m.).
Įvairioms reikmėms 2000 m. suvartota 3 532 mln.m3 vandens, t.y. – 1 063
mln.m3 mažiau nei 1999 metais. Pagrindinė priežastis – gerokai sumažėjęs
suvartoto vandens kiekis energetikos reikmėms tiek Ignalinos valstybinėje
atominėje, tiek Kruonio hidroakumuliacinėje elektrinėse. Tai – 1 039 mln.m3
mažesnis suvartoto vandens kiekis energetikos reikmėms.
Daugiausiai vandens, t.y. 3 290 mln.m3 arba 93%, suvartota energetikos
reikmėms.
Ne energetikos reikmėms 2000 m. suvartota 242 mln.m3: pramonės reikmėms
21,5%, buities reikmėms – 44,2%, žemės ūkio reikmėms – 0,7%, žuvininkystės
tvenkiniams – 33,1%, kitoms reikmėms – 0,5%(3.1 pav.)
[pic]
3.1. pav. Vandens suvartojimas ne energetikos reikmėms 2000 m. ((mln.m3)
Pagrindiniai 1998-2000 metais vandens suvartojimo ir nuotekų išleidimo
duomenys pateikti 3.1 lentelėje.
3.1 lentelė. Suvartoto vandens ir išleistų nuotekų pagrindiniai rodikliai
Lietuvos Respublikoje, 1998-2000 m.
|RODIKLIAI |Matavimo|199|1999|200|
| | |8 | |0 |
| |vienetas| | | |
|1 |2 |4 |5 |5 |
|PAIMTA VANDENS: | | | | |
|bendras paimto vandens kiekis |mln.m3 |512|4644|357|
| | |5 | |8 |
|iš jo: iš požeminių vandens šaltinių |mln.m3 |202|183 |166|
|SUVARTOTA VANDENS: | | | | |
|bendras suvartoto vandens kiekis |mln.m3 |506|4595|353|
| | |6 | |2 |
|iš jo: iš požeminių vandens šaltinių |mln.m3 |149|139 |125|
|iš bendro suvartoto vandens kiekio | | | | |
|sunaudota: | | | | |
|pramonės reikmėms |mln.m3 |58,|53 |52 |
| | |3 | | |
|iš jo: požeminio |mln.m3 |18 |15 |14 |
|energetikos reikmėms |mln.m3 |478|4329|329|
| | |5 | |0 |
|ūkio ir buities reikmėms |mln.m3 |126|117,|107|
| | | |5 | |
|žemės ūkio reikmėms |mln.m3 |2,3|2,1 |1,8|
|žuvininkystei |mln.m3 |93 |92 |80 |
|kitoms reikmėms |mln.m3 |1,3|1,4 |1,2|
|Perduota kitiems (smulkūs abonentai) |mln.m3 |9 |3 |2 |
|Vandens nuostoliai |mln.m3 |50 |46 |44 |
|Vanduo apytakinėse ir pakartotinio |mln.m3 |364|490 |402|
|naudojimo sistemose | | | | |
|Vandens ekonomija naudojant apytakines ir |% |7,2|10,7|11,|
|pakartotinio naudojimo sistemas | | | |4 |
| | | | | |
|Į PAVIRšINIUS VANDENS TELKINIUS IšLEISTA | | | | |
|NUOTEKŲ: | | | | |
|ūkio ir buities bei gamybinių, iš jų: |mln.m3 |504|4561|352|
| | |7 | |5 |
|švarių (nereikalingų valyti) |mln.m3 |483|4379|335|
| | |0 | |7 |
|užterštų |mln.m3 |100|72 |144|
| | | | |* |
|iš jų: nevalytų |mln.m3 |34 |21 |3 |
|nepakankamai išvalytų |mln.m3 |66 |51 |141|
| | | | |* |
|išvalytų iki normos (DLT pagal BDS7) |mln.m3 |117|110 | |
|išvalytų iki normos (DLT pagal BDS7, N , |mln.m3 | | |24*|
|P) | | | | |
|išvalytų iki normos (DLT) (nuo |% |54 |60 |14*|
|susidariusio užterštų nuotekų kiekio) | | | | |
|paviršinių (lietaus) per lietaus |mln.m3 |59 |47 |52 |
|kanalizacijas, iš jų: | | | | |
|nevalytų |mln.m3 |49 |38 |48 |
|nepakankamai išvalytų |mln.m3 |0,2|0,15|0,2|
|išvalytų iki normos |mln.m3 |9,5|8,9 |3,8|
|Nuotekos, išleistos į ŽDL, filtracijos |mln.m3 |3,4|2,5 |3,3|
|laukus ir kaupimo rezervuarus | | | | |
|Į PAVIRšINIUS VANDENS TELKINIUS PATEKO | | | | |
|TERšALŲ | | | | |
|BDS7 |tūkst.t/|13 |10 |7 |
| |met. | | | |
|suspenduotos medžiagos |tūkst.t/|14 |9 |7 |
| |met | | | |
|naftos produktai |tūkst.t/|0,1|0,10|0,0|
| |met |3 | |6 |
|bendras fosforas |t/ metus|792|750 |645|
|bendras azotas |t/ metus|454|3923|367|
| | |5 | |1 |
|geležis |t/ metus|4,4|2,9 |1,9|
|varis |t/ metus|3 |1,7 |1,9|
|cinkas |t/ metus|22 |15 |22
|
|nikelis |t/ metus|3 |2 |1,6|
|chromas |t/ metus|2 |2 |1,4|
|manganas |t/ metus|5 |2,5 |1,6|
|švinas |t/ metus|0,6|0,2 |0,0|
| | | | |5 |
*nuo 2000 m. pasikeitė nuotekų vertinimas iki DLT normų (žr. tekstą).
Į paviršinio vandens telkinius 2000 m. išleista 3 525 mln.m3 nuotekų, iš jų
– 3357 mln.m3, kurių nereikia valyti. Didžiausią šių nuotėkų dalį sudarė
Ignalinos atominės ir Kruonio hidroakumuliacinės elektrinių išleistas
vanduo.
Prieš išleidžiant į paviršinio vandens telkinius 168 mln.m3 nuotekų, jos
turėjo būti išvalytos (1999 m. – 182 mln.m3), bet 3 mln.m3 arba 2% iišleista
nevalytų (1999 m. – 21 mln.m3). Taigi 2000 m. išleista 18 mln.m3 mažiau
nevalytų nuotėkų, tai sąlygojo 1999 m. pabaigoje pradėti eksploatuoti Kauno
m. mechaninio nuotekų valymo įrenginiai.
Daugiausiai užterštų nuotekų (80%) buvo valoma biologinio valymo
įrenginiuose: papildomai nešalinant azoto ir fosforo – 61%, papildomai
šalinant azotą ir fosforą – 19% nuotekų. 18% nuotekų buvo valoma
mechaniniuose valymo įrenginiuose. Kitos nuotekos (apie 2%) išleistos
nevalytos. Užterštas (nevalytas) nuotėkas išleidžia Jurbarko ir Neringos
m., dalį nuotekų – Klaipėdos ir Kauno m. (3.2 pav.)
[pic]
3.2 pav. Nuotekų pasiskirstymas pagal valymo technologijas 22000 metais
Pagal Europos Sąjungos direktyvą dėl miestų nutekamųjų vandenų valymo
stambesniuose miestuose iš nuotekų būtina šalinti azotą ir fosforą.
Miestuose ir miesteliuose su ekvivalentiniu gyventojų skaičiumi iki 10 000
iš nuotekų neprivaloma papildomai šalinti azotą ir fosforą. Todėl,
vertinant užterštų nuotekų valymą iki didžiausios lleistinos taršos (DLT)
normų miestams, kuriems privalomas azoto ir fosforo junginių šalinimas,
nuotekų valymas buvo vertintas pagal BDS7, N ir P. Miestams, kuriems pagal
nustatytus kriterijus neprivalomas azoto ir fosforo šalinimas, nuotekos
buvo vertintos pagal biocheminį deguonies suvartojimą (BDS7). Todėl iki
didžiausios leistinos taršos (DLT) normų pagal BDS7, N ir P išvalyta 24
mln.m3 arba 14% susidariusių užterštų nuotekų (1999 m. – 13%), o 141 mln.m3
arba 84% išleista nepakankamai išvalytų (1999 m. – 75%, 3.3 pav.)
[pic]
3.3 pav. Nuotekų valymo efektyvumas pagal BDS7, azotą ir fosforą (mln.m3)
2000 metais.
2000 m. azotas ir fosforas papildomai buvo šalinamas 18-koje miestų ir
miestelių, bet ne visuose buvo išvalytas iki didžiausios leistinos taršos
(DLT) normų. Europos Sąjungos reikalavimų 2000 m. Lietuvoje neatitiko apie
86% išleistų nuotekų.
Kauno vandenys
Paviršinių miesto vandens telkinių kokybė
Apibendrinant atvirų vandens telkinių mmonitoringo duomenis galima padaryti
šias išvadas:
Pagal mikrobiologinius rodiklius 2002 metais labiausiai užterštas buvo
vanduo Nemune ties Lampėdžiais, o švariausiais Kauno mariose ir Nemune ties
Vičiūnais. Pradėjus eksploatuoti nuotėkų valymo įrenginius, mikrobiologinis
užterštumas monitoringo taškuose žemiau Kauno (Nemunas ties Lampėdžiais ir
Marvele) keleriopai sumažėjo, tačiau jis vis dar žymiai didesnis nei Nemune
virš Kauno. Enteropatogeninių, tai yra tiesiogiai galinčių sukelti
susirgimus, mikroorganizmų neužregistruota nei viename monitoringo taške.
2002 metais ryškių skirtumų tarp Nemuno cheminio užterštumo virš ir žemiau
Kauno nebuvo užregistruota. Nemunas ties Lampėdžiais, Neris ties
Kleboniškiu ir Nevėžis išsiskyrė aukštesnėmis nnitratų koncentracijomis.
Iki valymo įrenginių eksploatavimo pradžios akivaizdžiai didesniu
užterštumu organinėmis medžiagomis išsiskyrė monitoringo vietos žemiau
pagrindinių užteršto vandens nuotekų išleistuvų – ties Lampėdžiais ir Ties
Marvele. Paleidus valymo įrenginius, mechaniškai apvalytos nuotekos yra
išleidžiamos žymiai žemiau Kauno miesto ir Nemuno užterštumas organinėmis
medžiagomis Kauno miesto teritorijoje žemiau buvusių išleistuvų keleriopai
sumažėjo. Pastaraisais
metais Nemuno užterštumas organinėmis medžiagomis pagal BDS5 visame Kauno
mieste praktiškai susilygino ir svyruoja apie 2,5 – 3,0 mg O2 /l.
Gruntinių šulinių vandens kokybė
Išvados:
2002 metų duomenimis mikrobakteriologinis vandens užterštumas viršijo
sanitarinius normatyvus 56 % tirtų šulinių. Cheminis šulinių užterštumas
viršijo sanitarinius normatyvus beveik pusėje šulinių. Labiausiai šulinių
vanduo užterštas nitratais.
Labiausiai užteršti išlieka Šančių, Petrašiūnų, Panemunės rajonų šuliniai.
“Dėl lėtos požeminio vandens filtracijos teršalai sunkiai pašalinami iš
požeminės hidrosferos.
Požeminio vandens monitoringo duomenys rodo, kad užterštumo nitratais lygis
šulinių vandenyje Kauno mieste didėja. Petrašiūnų, Šančių, Aleksoto
rajonuose nitratų kiekis kai kurių šulinių vandenyje siekė 2,0 – 4,5 DLK.
Gyventojai, kurių šuliniuose vanduo neatitiko higienos normų reikalavimų,
informuoti raštu. Jiems rekomenduota nevartoti šio vandens maisto reikmėms,
ypač kūdikių maistui, išvalyti šulinį ir ištirti pakartotinai.
[pic]
3 pav.: Nemuno užterštumas organinėmis medžiagomis (BDS5) Kauno miesto
ekologinio monitoringo postuose.
Vandens apsauga
Apie 80% Lietuvos upių smarkiai užterštos biogeninėmis medžiagomis. Žemiau
miestų vandens sanitariniai rodikliai viršija higienos normas šimtus ir net
tūkstančius kartų. Labiausiai užterštos upės – Sidabra ir Kulpė. Gana
prasta ir Kuršių marių būklė. čia dažnai susidaro ddeguonies deficitas.
Baltijos jūros pakrantė labai teršiama naftos produktais. Gruntinio vandens
kokybė neatitinka geriamojo vandens standartų Klaipėdos, Šiaulių, Joniškio
bei Varėnos apylinkėse. Taip pat seniai kelia susirūpinimą paviršinio
vandens kokybė. Siekiant sumažinti jo užterštumą, buvo pradėti statyti
išleidžiamo vandens valymo įrenginiai. Dėl lėšų trūkumo daugumos jų statyba
buvo sustabdyta. Nors šiuo metu nebaigtų valymo įrenginių skaičius
sumažėjo, tačiau padėtis tebėra nepatenkinama – didieji Lietuvos miestai
vis dar neturi biologinio vandens valymo arba jis yra nepakankamas. Šiuo
metu prioritetas suteiktas vandens valymo įrenginių statybai, daugiausia
dėmesio skiriant didžiųjų miestų ir rajonų centrams.
Svarbiausias aplinkosaugos politikos tikslas – taršos sumažinimas jos
šaltiniuose bei mažaatliekių technologijų įdiegimas, tačiau pirmiausia
reikėtų kuo greičiau užbaigti statyti didžiųjų miestų bei rajonų centrų
nuotekų valymo įrenginius. Būtina sėkmingo miestų vandens valymo įrenginių
statybos programos įgyvendinimo sąlyga – tinkamas pramoninių nuotekų
nukenksminimas, prieš išleidžiant jas į kanalizacijos sistemas. Pramonės
įmonės turi užbaigti lokalinių valymo įrenginių statybą. Būtina tobulinti
nuotekų surinkimo sistemas.
Vandens apsaugos tikslas – užtikrinti gyventojų ir ūkio reikmių tenkinimą
tiekiant vandenį, požeminio ir paviršinio vandens išteklių racionalų
naudojimą, jų būklės gerinimą nuo teršimo.
Kauno miesto vandens apsaugos programa apima šias pagrindines kryptis:
Geriamojo vandens kokybės gerinimas
Miesto ūkio-buities nuotėkų valymas
Inžinierinių tinklų,vandentiekio ir ūkio buities nuotėkų, išvystymas
Paviršinių vandens telkinių taršos mažinimas
Miestas geriamajam vandeniui paruošti naudoja gruntinį vandenį. Vanduo
išgaunamas keturiose vandenvietėse – Petrašiūnų, Eigulių, Kleboniškio ir
Vičiūnų. Gruntinis vanduo prieš pateikiant jį į vvandentiekio sistemą tėra
chloruojamas. Per 2000 metus sunaudota beveik 15,5 mln.m3 vandens.
Centralizuotas Kauno vandentiekio tinklas veikia nuo 1929 m. Miesto
vandentiekio tinklo ilgis 958 km, karšto vandens tinklo ilgis 83 km bei
46,5 gamybinio vandens tinklo ilgis (2000 m. duomenys). Turimų vandenviečių
pajėgumo pakanka dabartiniam poreikiui patenkinti bei pakaks artimiausioje
ateityje, tačiau yra problemos dėl vandenvietėse išgaunamo vandens kokybės.
Stambiausios iš eksploatuojamų vandenviečių – Petrašiūnų – geriamo vandens
užterštumas viršija maksimalias Europos Sąjungos leidžiamas koncentracijas.
Vandenyje padidėjusios geležies ir mangano koncentracijos. Todėl ateityje
pagrindinis dėmesys bus sukoncentruotas geriamojo vandens kokybei gerinti
ir pirmiausia tai bus daroma Petrašiūnų vandenvietėje.
Bendras ūkio-buities ir lietaus nuotėkų tinklų ilgis mieste 916 km. 1999 m.
užbaigta nuotėkų tinklų statyba į Kleboniškį ir Lampėdžius Toliau tęsiama
Palemono vandentiekio ir nuotėkų tinklų statyba.
Iki 1999 m. skaudžiausia Kauno miesto ekologinė problema buvo miesto ūkio-
buities nuotėkų valymas. Visos miesto nuotėkos per 9 išleistuvus patekdavo
į Nemuno ir Neries upes be valymo.
1999 metais, po 8 statybos metų į eksploataciją įvesta Kauno vandenvalos
įmonės 1-oji eilė – mechaninis valymas (232 tūkst. m3/d). Pasiektas tikslas
– sumažinti atvirų vandens telkinių teršimą nevalytomis miesto nuotėkomis.
Nuotėkos valomos mechaniniu – cheminiu būdu, sumažinant jų užterštumą pagal
BDS7 – 80 mg/l į suspenduotas medžiagas iki 30 mg/l, fosforą – 1,5 mg/l.
Vandenvalos įmonė įrengta pagal moderniausią Švedijos specialistų pasiūlytą
technologiją.
Pagrindiniai šios įmonės statybos finansavimo šaltiniai
– valstybės
biudžetas, PHARE, Europos rekonstrukcijos ir plėtros bankas bei Švedijos ir
Suomijos vyriausybės.
Europos rekonstrukcijos ir plėtros bankas sutiko finansuoti šį projektą su
sąlyga, kad bus atnaujintas visas miesto vandens ūkis. Taip 1995 m. gimė
Kauno vandens ir aplinkos apsaugos investicinis projektas, kurio vertė 327
milijonai litų. Projektas apima visos vandentvarkos sistemos atnaujinimą ir
nuotekų valymo įrenginių statybą.
Visiškai nuotėkos bus išvalomos tik tada, kai bus įgyvendinta antroji
projekto dalis – biologinio nuotėkų valymo įrenginiai. Šiuo metu vyksta
derybos dėl finansavimo šaltinių statybai.
Įgyvendinus šį projektą vanduo galės būti išvalomas iiki 95% tiek, kiek
numato Europos sąjungos normatyvai. Sumažės Nemuno teršimas nuotėkomis, kas
suteiks galimybę atgaivinti ir pritaikyti Nemuno ir Neries pakrantes
rekreacijai ir turizmui, sumažins gyventojų sergamumą užkrečiamomis ligomis
(plintančiomis per vandenį).
[pic]
VANDENVALA fotografas Artūras Užgalis
Valymo įrenginiai
Gamtinių nuotekų valymo įrenginys – flotatorius
FLOKULIACIJA/FLOTACIJA
Flotacija-teršalų atskyrimas nuo nuotekų oro burbuliukų pagalba. Flotacijos
metodu gali būti išskiriamos emulguotos skystos ir kitos išplaukiančios
priemaišos (pvz.: riebalai, naftos produktai). Flotacijos proceso metu
panaudojami mikroskopinio dydžio (30-50 mikronu) oro burbuliukai. Susidarę
oro burbuliukai prikimba prie priemaišų jas iškeldami į flotatoriaus
paviršių. Tokiu būdu nuotekų ppaviršiuje susidaro išskiriama medžiaga
prisotintas putų sluoksnis. Sėdančios medžiagos nusėda flotatoriaus dugne
(pvz.: smėlis, skendinčiosios medžiagos (SM), purvas). Dalis netirpių
dalelių lieka vandenyje. Norint pašalinti šias daleles, būtina jas
destabilizuoti panaudojant koaguliaciją bei priversti jas sukibti
panaudojant flokuliaciją. Susidariusios flokulės oro burbuliuku dėka taip
pat iškeliamos įį flotatoriaus paviršių. Taigi, naudojant reagentus,
pagerinamas flotatoriumi pasiekiamas išvalymo efektyvumas.
Flotatorius žymiai pagreitina procesus, vykstančius nusodintuvę, t. y.
greičiau atskiriamos sėdančios ir išplaukiančios dalelės. Flotacijos
procesas vyksta tuo greičiau, kuo didesnis yra oro burbuliukų bendras
paviršiaus plotas ir kuo didesnis kontakto su išskiriama medžiaga plotas.
FLOTACIJOS BUDAI
Valant nuotekas flotacijos metodu, naudojami įvairūs vandens prisotinimo
oru būdai: oro tiekimas į siurbiamąjį siurblio vamzdį, oro slėgio keitimas
(slėginė flotacija), poringų medžiagų panaudojimas, oro dispergavimas
mechaniniuose turbininiuose įrenginiuose, pneumatinis oro dispergavimas,
elektroflotacija. Slėginė flotacija yra efektyvesnė nei kiti metodai.
Persotintas oro tirpalas gaunamas išlaikant vandens ir oro mišinį kelias
minutes talpoje, kurioje sudaromas 0,3 – 0,5 MPa slėgis. Oro vanduo
tiekiamas į atvirą rezervuarą, kur, staigiai sumažėjus slėgiui iki
atmosferinio, smarkiai išsiskiria oras ir kartu flotuojamos priemaišos.
TAIKYMAS
Flotatoriuose valomos nuotekos iš mėsos kombinatų, pieninių, žuvies
perdirbimo įmonių, dažymo ffabrikų, chemijos kombinatų, skalbyklų,
popieriaus gamyklų, naftos perdirbimo kombinatų, alaus gamyklų ir t. t.
Dažniausiai flotatoriai naudojami pirminiam nuotekų valymui, jei jos
išleidžiamos į nuotekų tinklus, arba kaip pirmoji valymo pakopa, jei jos
toliau valomos kituose įrenginiuose (antroji valymo pakopa). Tai gali būti
mechaniniai ir (ar) biologiniai valymo įrenginiai, priklausomai nuo
užterštumo pobūdžio.
FLOTATORIUS
Naujausi flotaciniai įrenginiai yra tobulesni, juose panaudoti patys
naujausi techniniai ir konstrukciniai sprendimai. Putoms šalinti naudojamas
specialus grandiklis, kuris išplūdas sutankina, todel jos gaunamos
sausesnės. Nuosedos šalinamos sraigtu – jos taip pat geriau sutankinamos.
Priemaišų atskyrimo efektyvumą padidina pplonasluoksnių modulių
panaudojimas. Juose taikoma priešpriešinė tėkmė, todėl geriau atsiskiria
išplaukiančios medžiagos ir sedančios dalelės.
FLOKULIATORIUS
Flokuliatorius – įrenginys, kuriame vyksta flokulių susidarymo procesas,
kitaip vadinama reakcijos kamera. Klasikinis įrenginys buvo paprastas
rezervuaras su maišyklėmis, kuriame vanduo ir koaguliantas turėjo išbūti
tam tikrą laiką. Šiuolaikinis flokuliatorius, vadinamas vamzdiniu
flokuliatoriumi, yra gyvatuko tipo vamzdis, kuriame del turbulencinio
tekejimo koaguliantas, flokuliantas ir pH reguliuojantis tirpalas gerai
susimaišo su nuotekomis.
Flotatoriaus su flokuiiatoriumi taikymo pieninėje susidarančioms nuotekoms
valyti pavyzdys
Nuoteku kiekis: 60 m³/h.
Veikimo parametrai (vidutinės užterštumų koncentracijos):
|Užterštumas|Įėkis į |Ištėkis iš |Išvalymo efektyvumas|
| |flotatorių |flotatoriaus | |
|ChDS |2720 mg/l |1380 mg/l |~50% |
|PO4 |90 mg/l |37 mg/l |~58% |
Pieninėje susidarančios nuotekos savitaka tiekiamos per flokuliatorių į
flotatorių. Flokuliatoriuje paeiliui įterpiama FeCI³, NaOH ir polimeras.
Naudojant šiuos reagentus, gali būti pašalinama iki 95% pieno baltymų ir
riebalų.
Pašalintose išplūdose sausųjų medžiagų yra 8-9%, jų kiekis sudaro 0,5-1%
nuo tiekiamo nuotekų kiekio. Šiuo atveju vidutinis nuotekų kiekis yra 1200
m³/d. Nesėdančių cheminių junginių dalis nuotekose (pieno cukrus ir pan.)
sąlygoja santykinai dideles ChDS koncentracijas ištėkyje.
Flotatoriaus be cheminio reagentų ūkio (flokuliatoriaus) taikymo mėsos
perdirbimo įmonėje susidarančioms nuotekoms valyti pavyzdys
Nuotekų kiekis: 10-15 m³/h
|Rodiklia|Įėkis į |Ištėkis iš |Išvalymo efektyvumas |
|i |flotatorių |flotatoriaus | |
|BDS7 |3000 mg/l |1200 mg/l |60% |
|ChDS |3225 mg/l |690 mg/l |70% |
|Riebalai|423 mg/l |38-48 mg/l |89-90s% |
|Pastaba|BDS7 – biocheminis deguonies suvartojimas per 7 paras, |
| |ChDS &– cheminis deguonies suvartojimas |
Mėsos perdirbimo įmonėje susidarančios nuotekos iš išlyginamosios talpos
siurbliu tiekiamos į flotacijos įrenginį, kuriame be cheminių reagentų
panaudojimo sumažinama organinių medžiagų koncentracija, atskiriami
riebalai. Susidariusios išplūdos, gaunamos sąlyginai sausos, jose yra 8-9%
sausųjų medžiagų. Išplūdos yra tiekiamos siurbliu į 5 m³ kaupimo talpą.
Taikant flotacijos metodą, gaunamas aukštas riebalų pašalinimo efektyvumas.
Flotatoriaus su flokuliatoriumi taikymo skerdykloje susidarančioms
nuotekoms valyti pavyzdys
Nuotekų kiekis: 30 m³/h.
Išvalymo efektyvumas pagal skirtingus užterštumo parametrus:
|Užterštumas |ChDS |BDS5 |SM |
|Išvalymo efektyvumas |> 70% |> 60% |> 95% |
| |(nuo > 5000 mg/l | | |
| |iki < 500 mg/l) | | |
|Pastaba|ChDS – cheminis deguonies suvartojimas, |
| |BDS5 – biocheminis deguonies suvartojimas per 5 paras, |
| |SM – skendinčios medžiagos |
Skerdykloje susidarančios nuotekos tiekiamos per grotas, kurių plyšių
plotis (tarpas tarp strypų) yra 1 mm. Tokiu būdu iš nuotekų atskiriami
didesni nei 1 mm dydžio nešmenys. Pašalinus stambius nešmenis, užtikrinamas
efektyvesnis flotacijos įrenginio darbas. Vėliau nuotekos surenkamos
siurblinėje. Iš jos mechaniškai apvalytos nuotekos tiekiamos per
flokuliatorių į flotatorių. Flokuliatoriuje įterpiamas aliuminio chloridas
ir polielektrolitas. Oro burbuliukų dėka susiformavusios flokulės kyla į
vandens paviršių ir čia grandikliais pašalinamos. Fizikiniu-cheminiu būdu
valytos nuotekos išleidžiamos į buitinių nuotekų valymo įrenginius.
Nuotekų biologinio valymo įrenginių apžvalga
Nuotekų biologinio valymo įrenginius galima suskirstyti taip:
• veikiantys dirbtinėmis sąlygomis:
o aeraciniai įrenginiai (aktyviojo dumblo įrenginiai);
o bbiologiniai filtrai (biologinės plėvelės įrenginiai).
• veikiantys pusiau gamtinėmis sąlygomis:
o gruntinės filtracijos įrenginiai (požemineė filtracijos laukeliai,
šuliniai, smėlio-žvyro filtrai ir pan.);
o biologiniai tvenkiniai.
Pagal valymo proceso intensyvumą biologinio valymo įrenginius galima
suskirstyti taip:
• intensyvaus valymo įrenginiai;
• vidutinio intensyvumo įrenginiai;
• mažo intensyvumo įrenginiai.
Prie intensyvaus valymo įrenginiu galima priskirti aktyviojo dumblo
įrenginius. Prie vidutinio intensyvumo įrenginių priskiriami visų tipų
biofiltrai. Mažo intensyvumo įrenginiai – tai įrenginiai, veikiantys pusiau
gamtinėmis sąlygomis.
Intensyvaus ir vidutinio intensyvumo įrenginiuose sudaromos sąlygos
organizmams, kurie skaido nuotekose esančius organinius teršalus, vystytis.
Jų koncentracija yra didesnė nei pusiau gamtinėmis sąlygomis veikiančiuose
įrenginiuose, todėl teršalai suskaidomi sparčiau. Šie įrenginiai yra
kompaktiškesni, taciau atsiranda papildomos išlaidos būtinoms sąlygoms
užtikrinti (oro tiekimas, siurblių darbas ir t.t.).
INTENSYVAUS VALYMO ĮRENGINIAI
Stabiliam intensyvaus valymo įrenginiu darbui užtikrinti būtina palaikyti
optimalų aktyviojo dumblo ir teršalų santykį, todėl reikalinga pastovi
dumblo ir nuotekų laboratorinė kontrolė, pastovus technologinių parametrų
reguliavimas. Todėl nuotekų valyklose su aktyviojo dumblo įrenginiais
technologinių procesų valdymą stengiamasi automatizuoti.
VIDUTINIO INTENSYVUMO ĮRENGINIAI
Vidutinio intensyvumo įrenginiai nereikalauja nuolatinės priežiūros.
Palyginus su intensyvaus valymo įrenginiais, jie užima daugiau vietos, ne
visada pakanka vienos valymo pakopos. Tačiau biofiltruose naudojama
paprastesnė automatika, paleidimo-derinimo metu sureguliuotas įrenginys
paprastai veikia efektyviai visą laiką.
Siekiant sumažinti biofiltrų tūrį, juose dažnai įrengiama nuotekų
recirkuliacija. Be to, apytakos taikymas padeda spręsti bioplėvelės
drėkinimo problemą, kai nuotekų pritekėjimas sumažėja ar laikinai
nutrūksta.
MAŽO INTENSYVUMO ĮRENGINIAI
Mažo intensyvumo įrenginių
aptarnavimas, lyginant su kitų tipų įrenginiais,
yra pats paprasčiausias. Nuotekų valymo su šiais įrenginiais sistema gali
būti visai be elektros prietaisų. Tačiau kartais tenka įrengti siurblinę.
Tokie įrenginiai nereikalauja nuolatinės priežiūros. Jei įrengta nuotekų
valymo sistema su septiku ir gruntinės filtracijos įrenginiu, užtenka
vizualinės apžiūros, savalaikio septiko turinio išvežimo. Šio tipo
įrenginiai nejautrūs nuotekų pritekėjimo sumažėjimui ar laikinam nuotekų
tiekimo nutrūkimui. Tačiau nepageidautini didesni nei projektiniai debitai
ar užterštumai, t. y. įrenginiai turi būti suprojektuoti pagal didžiausią
galimą debitą bei užterštumus. Būtų galima išskirti tokius pagrindinius
gruntinės filtracijos įrenginių privalumus: nnebrangus įrengimas, minimalios
eksploatacijos išlaidos, patikimas veikimas.
OPTIMALAUS ĮRENGINIO TIPO PARINKIMAS
Optimalaus įrenginio tipo parinkimas kiekvienu konkrečiu atveju priklauso
nuo vietinių ir kitų sąlygu:
• Vietinės sąlygos:
o grunto geologinės ir hidrogeologinės sąvybės;
o nuotekų išleidimo galimybės;
o gruntinio vandens panaudojimas vandeniui tiekti;
o nuotekų valymo įrenginių statybai skiriamo sklypo dydis.
• Kitos sąlygos:
o ekonominės sąlygos;
o nuotekų pritekėjimo ypatumai;
o nuotekų užterštumai ir jų svyravimai;
o aptarnavimo sąlygos;
o aplinkosauginiai reikalavimai;
o planuojama eksploatavimo trukmė.
Esant mažiems nuotekų kiekiams netikslinga statyti įrenginius, kurie
reikalauja nnuolatinės priežiūros ir brangiai kainuoja. Kai susidarančių
nuotekų kiekis yra iki 10 m³/d (nuo individualaus namo iki 15 namų) ir
vietinės bei kitos sąlygos tenkinamos, rekomenduojama statyti gruntinės
filtracijos įrenginius.
Esant didesniems debitams, pusiau gamtinėmis sąlygomis veikiančius
įrenginius statyti netikslinga – jų kaina tampa lyginamai aukšta, o
užimamas plotas – didelis. Kai susidarančių nuotekų kiekis svyruoja nuo
dešimties iki keliu šimtų kubinių metrų per parą, tikslinga taikyti įvairių
tipu biofiltrus (vidutinio intensyvumo įrenginius). Jei leidžia sąlygos,
biofiltrus galima naudoti ir esant mažesniems nei 10 m³/d debitams.
Esant pakankamai dideliems nuotekų kiekiams (gyvenvietės, miesteliai,
miestai), kai nuotekų pritekėjimo netolygumas netoks ryškus, o užterštumų
svyravimai mažesni, tinkamiausi būtų aktyviojo dumblo įrenginiai.
Buitinių ir gamybinių nuotekų surinkimo tinklai ir įrenginiai – bendroji
rinkos analizė
Lietuvai siekiant narystės ES sugriežtinus aplinkosaugos reikalavimus,
Lietuvos pramonės įmonės yra priverstos tobulinti savo vadybos,
organizavimo ir gamybos sistemas, ieškoti modernių bei ekologiškai
tinkamesnių žaliavų ir technologijų. Kiekvienais metais Lietuvoje
išleidžiama nemažai lėšų technologinių procesų modernizavimui, valymo
įrenginių ir kitų aplinkosauginių objektų rekonstrukcijai bei statybai.
Europos komisijos vertinimu, investicijų poreikis Lietuvos aplinkosauginių
reikalavimų patenkinimui sudarys daugiau kaip 18 mlrd. litų. Vien nnuotėkų
valymo sistemų modernizavimui prireiks iki 2.4 mlrd. litų investicijų.
Preliminariai įvertinus vandenvalos bei nuotėkų valymo sistemų
modernizavimo bei renovacijos kaštus, paaiškėjo, jog daugeliu atvejų būtų
ekonomiškiau pastatyti naujus, modernesnius įrenginius nei stengtis
modernizuoti senus.
Lietuvoje 874 miestuose ir miesteliuose yra įrengtos nuotekų surinkimo
sistemos. Nepaisant to, kad miestų nuotėkų valymo įrenginių statyba ir
modernizavimas Lietuvoje intensyviai vyksta jau daugelį metų, sugriežtinus
ribinius vandenvalos ir nuotekų valymo reikalavimus bei priartinus juos
prie Europos Sąjungos reikalavimų, didžioji dalis Lietuvoje veikiančių
vandenvalos ir nuotėkų valymo įrenginių nebeatitinka aplinkosaugos
reikalavimų ir reikalauja remonto bei modernizavimo.
2000 mmetais Lietuvoje į paviršinio vandens telkinius buvo išleista 168 mln.
m³ užterštų nuotekų, iš kurių 84% buvo nepakankamai išvalyta, t.y.
neatitiko ES didžiausios leistinos taršos normų, o 2% – išleista visiškai
nevalytos. Taigi ES aplinkosaugos reikalavimus atitiko tik 14% 2000 metais
į Lietuvos paviršinio vandens telkinius išleistų užterštų nuotekų.
Kaimo vietovėse yra 733 nuotekų surinkimo sistemos, kuriose pastatyta per
700 įvairaus dydžio vandenvalos įrenginių. Nuotekų valymo sistemos yra
trečdalyje kaimo gyvenviečių, tačiau jų būklė yra labai prasta. Nors
vandenvalos įrenginiai kaimo vietovėse yra apkrauti 40%-50%, o kartais tik
10% pajėgumo, vandens ir nuotekų valymo efektyvumo yra menkas. Didelė dalis
įrenginių visiškai neveikia arba jų nuotekų valymo kokybė yra labai žema.
Didžioji dalis kaimo vietovėse funkcionuojančių nuotėkų valymo įrenginių,
kuriu Lietuvoje dar veikia apie 450 vnt., yra nusidėvėjų ir netolimoje
ateityje turėtų būti keičiami arba modernizuojami.
Kanalizacijos sistemos bei vandentiekio tinklai Lietuvos miestuose yra
gerokai susidėvėjusios, nuolatos vyksta avariniai ir renovaciniai remontai.
Miestuose yra iki 2,2 tūkst. km ilgio nuotekų surinkimo tinklų, rajonų
vietovėse – 3,6 tūkst. km. Daugiau kaip 50% nuotekų tinklų miestuose ir
rajonų vietovėse yra keraminiai, apie 30% – gelžbetoniniai, likusią dalį
sudaro plastikiniai, mūriniai ir asbocemento tinklai. Dalis tinklų yra
nusidėvėję arba blogai pastatyti, į juos sunkiasi gruntinis vanduo, tokiu
būdu didindamas vandenvalos įrenginių hidraulinį apkrovimą. Tokius nuotekų
surinkimo tinklus būtina remontuoti arba perstatyti.
Pramonės įmonių nuotėkų valymo įrenginiai taip ppat yra labai susidėvėję,
neatitinka pasikeitusios gaminių nomenklatūros bei ES reikalavimų
aplinkosaugos srityje.
Didžioji dalis nuotekų, išleistų į surinkimo tinklus, į vandenvalos
įrenginius ar atvirus vandens telkiniu yra keliamos siurbliais. Beveik
vandenvalos sistemose veikiantys siurbliai yra rusiški, nusidėvėję, tik
ketvirtadalio jų būklė yra gera, o 65% būklė – tik pakenčiama, tad juos
reikėtų keisti naujais, ekonomiškesniais.
2001 metais situacija Lietuvoje išliko prakiškai nepakitusi.
ANAEROBINĖS NUOTEKŲ VALYKLOS HIDRAULINIS MODELIAVIMAS
Tiriant nedidelių Lietuvos gyvenviečių anaerobinių valyklų būklę nustatyta,
kad jų veikimo efektyvumas yra nepakankamas. Anaerobinių įrenginių tyrimai
parodė, kad panaudojama labai nedidelė jų tūrio dalis, ir tai turi įtakos
šių įrenginių veikimo efektyvumui.
Tyrimų rezultatai, gauti gamybiniuose objektuose, nėra tikslūs, todėl
atliktas anaerobinio įrenginio hidraulinis modeliavimas. Tyrimų metu
stebėtas srovių pasiskirstymas laboratoriniame bei pusiau gamybiniame
modeliuose ir apskaičiuoti jų tūrio panaudojimo koeficientai.
Straipsnyje pateikti tyrimų rezultatai patvirtino, kad neefektyvaus
anaerobinio įrenginio veikimo priežastis – blogas nuotekų pasiskirstymas
talpykloje. Gauta, kad pusiau gamybinio anaerobinio įrenginio tūrio
panaudojama vidutiniškai 25 %. Nustatyta tūrio panaudojimo koeficiento
priklausomybė nuo debito. Kad nuotekos būtų geriau paskleidžiamos įrenginio
talpykloje, kūginėje jo dalyje numatyta įrengti hidraulinę maišyklę.
Anaerobinis nuotėkų valymas AB “SEMA” – privalumai, patirtis, perspektyvos
Didžiausia dalis organinių teršalų, patenkančių į komunalinius vandenvalos
įrenginius yra išleidžiama iš maisto ir perdirbamosios pramonės įmonių. Nuo
išleidžiamų teršalų koncentracijų, kiekių svyravimų labai priklauso ir
miesto valymo įrenginių darbo stabilumas. Daugiausia organinės kilmės
nuotekų susidaro spirito ir mielių, pieno, mėsos, alaus ggamybos įmonėse.
Pavyzdžiui AB “SEMA” išleidžiamų teršalų kiekis sudaro apie 1/3 visų
organinių teršalų, patenkančių į Panevėžio miesto nuotekų valymo
įrenginius. Akivaizdu, kad nuo bendrovės darbo režimo priklauso ir miesto
valymo įrenginių darbas. Be to ir nuolat kylantys nuotekų apvalymo tarifai
verčia ieškoti kitų – ekonomiškai naudingesnių teršalų apdorojimo būdų.
Viena iš galimų alternatyvų – įsirengti lokalinius vandenvalos įrenginius.
Dabar ekonomiškai efektyviausiais ir ekologiniu požiūriu priimtiniausiais
pripažinti biologiniai organinių teršalų šalinimo metodai, plačiai taikomi
tiek stipriai organika užterštų, tiek ir ūkinių-buitinių nuotekų valymui.
Plačiausiai paplitęs biologinis nuotekų valymas aerobinių mikroorganizmų
pagalba naudojamas miestų vandenvalos įrenginiuose. Pagrindiniai aerobinio
metodo trūkumai valant stipriai organika užterštas nuotekas, yra didelės
energijos sąnaudos aeracijai , bei problemos dėl didelio kiekio perteklinės
biomasės perdirbimo ir utilizavimo. Žymiai didesnė ir įrenginių statybos
kaina.
Šiuos aerobinės technologijos trūkumus galima pašalinti naudojant
išankstinį anaerobinį koncentruotų nuotekų apdorojimą, kuris nereikalauja
elektros energijos aeracijai, o nuotekose esantys organiniai teršalai
paverčiami į vertingą energijos šaltinį – biodujas.
Anaerobinis organinių medžiagų skaidymas – tai daugiastadijinis procesas,
susidedantis iš trijų pagrindinių etapų (1 Pav.):
• organinių junginių hidrolizė;
• acetogenezė;
• metanogenezė;
Šiuose procesuose dalyvauja ir trys bakterijų grupės. Pirmoji grupė
sudėtingus stambiamolekulinius junginius, sudarytus iš pagrindinių
organinių junginių klasių – angliavandenių, riebalų ir baltymų, paverčia
paprastesniais: monosacharidais, riebiosiomis bei amino rūgštimis.
Antrajame etape kita bakterijų grupė šiuos produktus suskaido iki lakiųjų
riebiųjų rūgščių, spiritų
aldehidų, vandenilio ir angliarūgštės. Šiam
procesui būdinga pH pažemėjimas, bendro riebiųjų rūgščių kiekio išaugimas
(acto, skruzdžių, propioninės, sviesto ir kt.).Tolimesnį gauto substrato
skaidymą vykdo metanogeninės bakterijos. Susidaro metanas ir anglies
dioksidas. Apie 70 % metano susidaro fermentuojant acto rūgštį, o likusi
dalis – naudojant vandenilį ir anglies dioksidą.
Lyginant anaerobinio fermentavimo technologiją su aerobiniu valymu,
galima paminėti tokius jos privalumus:
anaerobinio proceso metu susidarančios perteklinės biomasės kiekis ~ 10
kartų mažesnis nei valant nuotekas aerobinių mikroorganizmų pagalba:
• anaerobiniuose valymo įįrenginiuose galima palaikyti žymiai didesnes
aktyviojo dumblo koncentracijas (iki 10-30 g/l)ir įrenginius eksploatuoti
su didesnėmis apkrovomis (8-10 kg ChDSCr /m3 d).Aerobiniuose valymo
įrenginiuose dumblo koncentraciją riboja aeravimo sistemų techninės
galimybės, leidžiančios palaikyti biomasę skendinčioje būsenoje.
Aerotankų ir aerobinių biofiltrų oksidacinis pajėgumas siekia tik 5-7 kg
ChDSCr/m3 d, o daugelyje atvejų – tik 2-3 kg ChDSCr/m3d;
• anaerobinis procesas mažiau jautrus tiekiamų nuotekų kiekių svyravimams;
• procesas vykdomas hermetiškuose įrenginiuose. Sumažinama atmosferos tarša
lakiomis, nemalonų kvapą turinčiomis medžiagomis, mikroorganizmais.
Sumažėja ir aapsauginė sanitarinė zona. Šiuos įrenginius praktiškai galima
statyti netoli gyvenamųjų kvartalų, pramonės įmonių teritorijose.
Pagrindinis anaerobinės technologijos trūkumas – procesas efektyvus tik
valant nuotekas su pakankamai didele organinių medžiagų koncentracija.
Jis sunkiai pritaikomas ūkinių-buitinių nuotekų valymui. Ši savybė ir
nulėmė ppagrindinę jo taikymo sritį- maisto, perdirbamosios pramonės,
žemės ūkio įmonių nuotekų pirminiam valymui.
Kaip pavyzdį galima paminėti atliktą techninį-ekonominį aerobinio ir
anaerobinio būdų palyginimą valant spirito ir mielių gamybos įmonės
nuotekas (24 t/d teršalų pagal BDS5). Valant nuotekas anaerobiniu būdu
gaunama sąnaudų ekonomija pateikta lentelėje Nr 1.
Šiuolaikinių anaerobinio valymo įrenginių pirmtakais galima laikyti
tradicinius metantankus, naudojamus perteklinio dumblo stabilizavimui.
Kuriant naujus, modernesnius įrenginius svarbiausias dėmesys skirtas
efektyviam aktyvios biomasės sulaikymui, t.y. didesniam dumblo amžiaus
užtikrinimui. Tai pasiekiama įvairiais būdais:
• atskiriant biomasę išoriniuose įrenginiuose ir grąžinant ją į
bioreaktorių.Čia naudojamas nusodinimas, flotacija,
• centrifugavimas, ultrafiltracija;
• sulaikant biomasės dribsnius įkrovos tuštumose;
• susiformuojant bioplėvelei ant įkrovos medžiagos;
• sulaikant biomasę bioreaktoriaus viduje specialiais įtaisais.
Pagal šiuos požymius visus anaerobinius bbioreaktorius galima suskirstyti
į dvi grupes:
• bioreaktorius su pakibusia biomase;
• bioreaktorius su pritvirtinta biomase.
Iš reaktorių su pritvirtinta biomase populiariausi biofiltrai. Jie
nelabai jautrūs pH svyravimams, toksinių medžiagų poveikiui, temperatūros
pokyčiams, hidraulinėms bei teršalų perkrovoms.
Pirmieji Lietuvoje pramoninių nuotekų valymui dviejų laipsnių
anaerobiniai biofiltrai, 1992 m buvo sukurti ir įrengti AB “SEMA”
(Lietuvos Respublikos patentas LT 3581 B) (2 pav).Įrenginių kompleksą
sudaro ir du nuosekliai sujungti anaerobiniai biofiltrai. Valomos
nuotekos į biofiltrą tiekiamos per dugne įrengtą paskirstymo sistemą.
Kildamos į viršų praeina per įkrovos sluoksnį ir nuvedamos iš viršutinėje
biofiltro dalyje įrengta nuotekų surinkimo sistema. Vidinis biofiltro
tūris padalintas į dvi zonas su skirtinga anaerobinių mikroorganizmų
koncentracija ir tankiu. Valomos nuotekos šias zonas prateka skirtingu
greičiu. Didesnę biomasės koncentraciją apatinėje įrenginio dalyje
užtikrina biofiltro centre įrengtas anaerobinio dumblo nusodintuvas.
Visas įrenginio tūris užpildytas įkrova. Įkrovai panaudotos plastmasinių
drenažo vamzdžių atraižos ( d’ 60mm, l’50-80mm). Per parą šiuose
įrenginiuose apdorojama apie 1,8 t organinių teršalų pagal BDS5 ir
pasiekiamas 65-70 % išvalymo efektyvumas.
Įsitikinus įrenginių naudingumu, 1995 metais į anaerobinį bioreaktorių
pertvarkytas 1500 m3 talpos išleidžiamų teršalų koncentracijų išlyginimo
rezervuaras. Reaktoriui parinkta hibridinio (mišraus) tipo , konstrukcija
t.y, įkrova įrengta viršutinėje dalyje ir užima ~ 1/3 įrenginio tūrio.
Įkrovai panaudoti specialūs moduliai pagaminti iš polivinilchloridinių
drenažo vamzdžių. Valomos nuotekos čia taip pat tiekiamos į apatinę
bioreaktoriaus dalį, prateka per granuliuoto anaerobinio dumblo sluoksnį
ir nuvedamos viršutinėje dalyje įrengta nuotekų surinkimo sistema.
Anaerobinio valymo įrenginiams su įkrova būdingas stabilus išvalymo
efektas, geras susidarančių biodujų atskyrimas, efektyvus anaerobinio
dumblo sulaikymas. Tačiau valant nuotekas su didelėmis pradinėmis sulfatų
ir kalcio jonų koncentracijomis, ant įkrovos paviršiaus pradeda formuotis
netirpios kalcio sulfato nuosėdos. Tai sumažina naudingą reaktoriaus
tūrį, įkrovoje susiformuoja skysčio judėjimo kanalai, sumažėja nnuotekų
išbuvimo trukmė bei išvalymo efektyvumas.
Šie veiksniai turėjo svarbios įtakos tolimesnėms bendrovės bioreaktorių
ūkio plėtojimo tendencijoms.
1996-1997 m įrengti trys originalios konstrukcijos (400m3, 400m3 ir 600
m3 talpos) kontaktinio tipo anaerobiniai bioreaktoriai su pakibusia
biomase. Kontaktinį bioreaktorių sudaro hermetiškas rezervuaras su jame
įrengta anaerobine kamera ir antriniu sodintuvu (3 pav.) . Anaerobinėje
kameroje esančios terpės maišymui, bei pakibusių mikroorganizmų sluoksnio
palaikymui įrengtas panardinamas maišymo siurblys. Bioreaktoriaus
viršutinėje dalyje įrengtas originalios konstrukcijos antrinis
sodintuvas. Jo paskirtis – iš nuotekų ir dumblo mišinio atskirti aktyvųjį
anaerobinį dumblą ir grąžinti jį į anaerobinę kamerą. Išvalytos nuotekos
surenkamos ir nuvedamos sodintuvo viršutinėje dalyje įrengtu nuotekų
surinkimo lataku.Susidariusios biodujos kaupiamos bioreaktoriaus
viršutinėje dalyje. Čia sumažėja jų temperatūra, iškrenta drėgmė. Gautos
biodujos kartu su gamtinėmis dujomis panaudojamos vietinėje katilinėje
garo gamybai. Laboratorinei bioreaktoriaus darbo režimo kontrolei įrengti
pavyzdžių paėmimo čiaupai. Įrenginių darbo kontrole rūpinasi bendrovėje
įkurta vandenų tyrimo laboratorija. Jos darbuotojai kontroliuoja
bioreaktorių darbo efektyvumą, apkrovas, fiksuoja tiekiamų teršalų ir
gaunamų biodujų kiekius, temperatūrinį režimą. Atliekama ir cheminė
proceso kontrolė. Tikrinami rodikliai ir vidutinės jų reikšmės pateiktos
2 lentelėje.
Laboratorijoje gauti rezultatai padeda įvertinti įvairių rodiklių kitimo
dinamiką, parinkti optimaliausią įrenginių darbo režimą, numatyti ir
pašalinti galimas technologinio proceso sutrikimo priežastis.
Nuo 1992 m į bbendrovės bioreaktorių ūkį investuota per 1 mln 100 tūkst
litų, o gaunamų biodujų kiekiai padidėjo 12 kartų ir viršija 1 mln 700
tūkst kubinių metrų per metus. Išsamesnė bendrovės anaerobinio valymo
įrenginių vystymosi dinamika pateikta 3 lentelėje.
Šiuo metu veikiančiuose įrenginiuose galima apdoroti tik dalį
susidarančių teršalų. Visiems teršalams pašalinti bendrovė iki 2000 m
gruodžio mėnesio planuoja baigti statyti atskirą nuotekų anaerobinio
valymo įrenginių grandį. Tuomet iš bendrovės į miesto tinklus išleidžiamų
teršalų kiekis sumažės 4 kartus , bus išgaunama iki 19000 nm3 /d biodujų.
Perspektyvoje platesniam biodųjų panaudojimui planuojama įsirengti dujų
generatorių ir gaminti elektros energiją.
AB „SEMA“ pavyzdys rodo, kad pirminį anaerobinį nuotekų apdorojimą
sėkmingai galima taikyti daugelyje maisto bei perdirbamosios pramonės
įmonių. Taip sukuriamos sąlygos ne tik sumažinti nuotekų utilizavimo
kaštus, bet ir apsirūpinti pigiu energijos šaltiniu – biodujomis.
Nuotekų valymo įrenginiai ir sistemos
1. Maži valymo įrengimai individualiems namams.
Išsprendžia nutekamojo vandens problemą namams, kur nėra kanalizacijos
tinklų. Gyventojams valymo įrengimai nekelia jokių rūpesčių, tik vieną
kartą metuose reikia išvežti nuosėdas, susikaupusias rezervuaruose.
Atliekamas valymo įrenginių parinkimas, projektavimas, projekto derinimas,
montavimas, paleidimas-derinimas.
2. Kvartaliniai valymo įrengimai: išsprendžia nutekamo vandens problemą
individualių namų grupėms naujai statomuose rajonuose arba senuose
rajonuose, kur kanalizacijos tinklai jau yra,
bet nėra valymo įrengimų ir nutekamasis vanduo išleidžiamas į upę, ežerą ar
kitą vandens
telkinį. Atliekamas valymo įrenginių parinkimas, kanalizacijos
tinklų projektavimas, projekto derinimas,
valymo įrengimų ir tinklų montavimas, valymo įrengimų paleidimas-derinimas.
Taip pat siūlomos
valymo įrengimų eksploatacijos paslaugos.
3. Gyvenviečių, kaimų valymo įrengimai.
Jie sprendžia problemas ten, kur nėra centralizuotų valymo įrenginių ir
nutekamas vanduo patenka į atvirus vandens telkinius. Atliekamas valymo
technologijos parinkimas, projektavimo darbai, projekto derinimas,
technologijos montavimo darbai, valymo įrengimų paleidimas-derinimas. Taip
pat siūlomos valymo įrenginių eksploatacija, techninis įrenginių
aptarnavimas.
Valymo įrenginių eksploatacija
Valymo įrenginių eksploatacija pagal sudėtingumą skirstoma į kelias grupes:
1. Nesudėtingi valymo įrenginiai – nedideli, skirti individualiems namams
arba
individualių namų grupėms.
Pastovi ppriežiūra nereikalinga. Tam tikru periodiškumu (kartą per mėnesį,
ketvirtį, pusmetį) atliekama profilaktinė valymo įrenginių apžiūra. Iškilus
problemoms skambinama nurodytu telefonu. Sudaroma valymo įrenginių
aptarnavimo sutartis ir sumokamas tam tikras sutartas mokestis. Remonto
darbai apmokami papildomai.
2. Sudėtingesni arba automatizuoti valymo įrenginiai — skirti pramonės
įmonėms,
nedidelėms gyvenvietėms, miesteliams ir kt.
Valymo įrenginius prižiūri budintis personalas (dažniausiai 1 žmogus),
kuris budi prie valymo įrenginių arba namuose su radijo davikliu (jei
įrenginiai yra automatizuoti). Įrenginių profilaktinis aptarnavimas
atliekamas periodiškai pagal atskirai suderintą grafiką (4 kartus, 2
kartus, 1 kartą per mėnesį). Tokiai valymo įįrenginių priežiūrai sudaroma
aptarnavimo sutartis, pagal kurią mokamas tam tikras mokestis, arba
mokestis pagal nutekamo vandens kiekį ir užterštumą. Elektrinės,
mechaninės, technologinės valymo įrengimų dalių aptarnavimas, einamasis
remontas yra nemokami. Papildomai apmokami tik kapitalinio remonto bei
avarinio remonto darbai.
3. Stambūs valymo įrengimai (pagrinde miesto valymo įįrenginiai).
Valymo įrenginius aptarnauja kvalifikuoti specialistai, kurie prižiūri
elektrinę, mechaninę ir technologinę valymo įrenginių dalis. Profilaktinis,
einamasis elektrinės, mechaninės dalies remontas atliekamas pagal atskirą
aptarnavimo sutartį su valymo įrenginius aptarnaujančiomis firmomis. Bendra
valymo įrenginių eksploatacijos sutartis sudaroma su valymo įrenginius
aptarnaujančia įmone, mokestį nustatant pagal nutekamo vandens kiekį ir
užterštumą. Kapitalinis remontas apmokamas papildomai.
Nuotėkų tvarkymo problemos Baltijos šaliu kaimo vietovėse
[pic]Estijoje, Latvijoje ir Lietuvoje gyventojų skaičius nėra labai
didelis. Kiekvienoje iš šiu šalių maždaug trečdalis visų gyventojų gyvena
kaimo vietovese. Bendras visų trijų šalių plotas – 175000 km2 , bendras
gyventojų skaičius – 75 mln. Tai sudaro 44 gyv./km2.
Techniniai mažų valymo įrenginių reikalavimai
• Įvairių tipų nuotėkų valymas
• Nuotėkio svyravimo išlyginimas
• Patikimas ir nesudėtingas įrenginių valdymas
• Nuolat pastovus valymo efektyvumas
• Mažas susidarančio dumblo kiekis ir jo panaudojimas žžemės ūkyje
• Nebrangus sistemų įrengimas ir priežiūra
Kauno miesto nuotekų valykla, kurios projektinis pajėgumas 232 tūkst. m3
išvalytų nuotekų per parą, 2002 metais išvalė 23.005 mln.m3 nuotekų.
Vidutinė valyklos įrenginių apkrova 2002 metais sudarė 63.0 tūkst.m3
nuotekų per parą.
2001 m. pabaigoje pilnai įsisavinta dumblo apdorojimo technologija –
nuotekų valyklos katilinėje pradėtos deginti metantankuose susidariusios
biodujos. Šildymo sezono metu katilinėje sudeginama 28 – 40% pasigaminusių
biodujų. Likęs biodujų kiekis nuo 2001 metų gruodžio 18 d. tiekiamas į
Noreikiškių rajoninę katilinę, į kurią pagal AB “Pramprojektas” parengtą
projektą paklota 1,5 kkm biodujotiekio trasa.
Stambūs nešmenys sulaikomi grotose, smėlis nusodinamas aeruojamose
smėliagaudėse. Nešmenys nusausinimi presu, o smėlis – separatoriumi. Šios
atliekos išvežamos specialiomis mašinomis su konteineriais į Lapių
sąvartyną.
Toliau nuotekos patenka į paskirstymo ir surinkimo kamerą, iš kurios
tiekiamos į pirminius sėsdintuvus, kurių vieno pralaidumas, valant nuotekas
su koaguliantu, yra 3500 m3 per valandą. Koagulianto paskirtį atlieka
bazinio aliuminio sulfato tirpalas, sandėliuojamas reagentiniame ūkyje ir
dozuojamas dozavimo siurbliais, kurių darbas automatizuotas ir pagal tam
tikrą programą valdymas iš centrinio valdymo pulto.
Pirminiuose radialiniuose sėsdintuvuose nusodintas dumblas pakėlimo ir
transportavimo siurbliais tiekiamas į rezervuarą, esantį metantankų
siurblinėje . Iš šio rezervuaro siurbliais per šilumokaičius “dumblas-
dumblas” “žalias” dumblas tiekiamas į metantankus.
Išpūdytas dumblas iš metantankų kitais siurbliais per šilumokaitį tiekiamas
į saugyklą. Išpūdytas dumblas pašildo paduodamą “žalią” dumblą. Reikalingas
temperatūrinis režimas palaikomas šilumokaičiu “dumblas-vanduo”, kuriame
cirkuliuojantis pūdomas dumblas šildomas termofikaciniu vandeniu. Išpūdytas
dumblas iš saugyklos centrifugų maitinimo siurbliais tiekiamas į
centrifugas. Dumblui nusausinti jose naudojamas flokuliantas “Zetag”, kurio
tirpalas ruošiamas specialia įranga. Nusausintas dumblas surenkamas
bunkeriuose, o iš jų išvežamas specialiu autotransportu su konteineriais į
dumblo poligoną – saugojimo aikštelę.
Dumblo, esančio poligone, kokybė kontroliuojama, atliekant sunkiųjų metalų
koncentracijos ir bakteriologinius tyrimus. Dumblo saugojimo aikštelėje jau
sukaupta virš 50 tūkst. tonų dumblo. Šiuo dumblo kiekiu galima padengti 5 m
storio sluoksniu futbolo aikštės dydžio plotą. 75% sandėliuojamo dumblo yra
trečios kategorijos. Pagal LAND-o reikalavimus jo utilizavimas nėra
galimas.
Mezofilinio pūdymo proceso mmetu metantankuose susidariusios biodujos per
dujų valymo ir paskirstymo punktą patenka į gazholderį, iš kurio per
kompresorinę į nuotekų valyklos katilinę, o perteklius į Noreikiškių
rajoninę katilinę.
2002 m. bėgyje nuotekų valykloje buvo tobulinamas atskirų procesų
programinis valdymas, sumontuoti papildomi technologiniai vamzdynai
metantankų siurblinėje.Tai užtikrino lankstesnį dumblo pūdymo įrenginių
darbo režimą.
Pagrindinių įrenginių charakteristikos:
|EEil.N|Įrenginio |Kiekis, |Techninė charakteristika (vieno |
|r. |pavadinimas |vnt. |vnt.) |
| | | |Tūris, m3 |Našumas |
|1. |Grotos |4 | |2.2 m3/sekundę|
|2 |Smėliagaudės |4 |520 |6420 |
| | | | |m3/valandą |
|3. |Pirminiai |4 |8800 |3500 |
| |sėsdintuvai | | |m3/valandą |
|4. |Metantankai |2 |9000 |450 m3/parą |
|5. |Dumblo saugykla |1 |9000 |- |
|6. |Gazholderis |1 |1200 |- |
|7 |Centrifugos |3 |- |0.8 t |
| | | | |SM/valandą |
|8. |Dumblo saugojimo|1 |Plotas 5.6 ha | |
| |aikštelė | | | |
Pagrindiniai nuotekų valyklos technologiniai parametrai:
|EEil.N|Rodikliai |Mato |Kiekis |
|r. | |vnt. | |
| | | |2000 m. |2001 m. |2002 m. |
|1. |Nuotekų kiekis |m3/parą|50000¸65000|55000¸68000|55000¸66000 |
|2 |Nuotekų užterštumas | | |280¸370 |260¸340 |
| |pagal: |mgO2/l |280¸350 |320¸440 |300¸420 |
| |BDS7 |mg/l |350¸400 |9¸12 |10¸12,5 |
| |suspenduotas medžiagas |mg/l |9¸12 | | |
| |bendrą fosforą | | | | |
|3. |Apvalymo efektas pagal: | | | | |
| |BDS7 |% |60¸67 |65 ¸68 |63¸68 |
| |suspenduotas medžiagas |% |78¸83 |80 ¸84 |80¸84 |
| |bendrą fosforą |% |70¸82 |70¸85 |70¸85 |
|4. |Sulaikomo dumblo kiekis |t./parą|16¸20 |18¸23 |17¸22 |
| |pagal sausą medžiagą | | | | |
|5. |Perpūduto ir nusausinto |t./parą|10¸12 |11,5¸14 |11¸13,5 |
| |dumblo kiekis | | | | |
| |metantankuose pagal SM | | | | |
|6. |Nusausinto dumblo kiekis|m3/parą|35¸42 |43¸53 |43¸50 |
| |(išvežamo į saugojimo | | | | |
| |aikštelę, drėgmė 73¸75%)| | | | |
|7 |Pagaminama biodujų |tūkst. |8,5¸11,0 |8,5¸11,0 |8,5¸11,0 |
| | |m3/parą| | | |
|8. |Išleidžiamų nuotekų | | | | |
| |užterštumas (po valymo) | | | | |
| |pagal: |mgO2/l |90¸125 |80¸110 |80¸120 |
| |-BDS7 |mg/l |70¸95 |50¸80 |50¸80 |
| |-suspenduotas medžiagas |mg/l |2.5¸3.5 |2,0¸3,0 |2,2¸3,3 |
| |-bendrą fosforą | | | | |