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 principus 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 3 412 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. 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 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 rodiklį) 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 pavojingų 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 |

|1 |2 |4 |5 |5 |

|bendras paimto vandens kiekis |mln.m3 |512|4644|357|

| | |5 | |8 |

|iš jo: iš požeminių vandens šaltinių |mln.m3 |202|183 |166|

|bendras suvartoto vandens kiekis |mln.m3 |506|4595|353|

| | |6 | |2 |

|iš jo: iš požeminių vandens šaltinių |mln.m3 |149|139 |125|

|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|

|Vandens ekonomija naudojant apytakines ir |% |7,2|10,7|11,|

|pakartotinio naudojimo sistemas | | | |4 |

|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 | |

|P) | | | | |

|išvalytų iki normos (DLT) (nuo |% |54 |60 |14*|

|paviršinių (lietaus) per lietaus |mln.m3 |59 |47 |52 |

|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|

|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% išleista 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 2000 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 leistinos 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 monitoringo 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 nitratų 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 deguonies 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 vandentiekio 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 iki 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 paviršiuje 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 į 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 fabrikų, 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 plonasluoksnių 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):

|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

|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% |

|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 biologiniai 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: nebrangus 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 nuolatinės 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 nuotėkų 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 metais 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 pat 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 gamybos 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 įrenginiuose 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 apsauginė 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 pagrindinę 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 bioreaktorius 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 nuotekų 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 bendrovės 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 priežiūra 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 įrenginių 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 įrenginiai).

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 žemės 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 km 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 metu 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:

|r. |pavadinimas |vnt. |vnt.) |

|1. |Grotos |4 | |2.2 m3/sekundę|

|2 |Smėliagaudės |4 |520 |6420 |

|3. |Pirminiai |4 |8800 |3500 |

|4. |Metantankai |2 |9000 |450 m3/parą |

|5. |Dumblo saugykla |1 |9000 |- |

|6. |Gazholderis |1 |1200 |- |

|7 |Centrifugos |3 |- |0.8 t |

|8. |Dumblo saugojimo|1 |Plotas 5.6 ha | |

Pagrindiniai nuotekų valyklos technologiniai parametrai:

|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 | | |

|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 |

|5. |Perpūduto ir nusausinto |t./parą|10¸12 |11,5¸14 |11¸13,5 |

|6. |Nusausinto dumblo kiekis|m3/parą|35¸42 |43¸53 |43¸50 |

|7 |Pagaminama biodujų |tūkst. |8,5¸11,0 |8,5¸11,0 |8,5¸11,0 |

|8. |Išleidžiamų nuotekų | | | | |

| |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 |

Panašūs darbai

Geografinės aplinkos užteršimo ūkinės ekonominės pasėkmės

saugomos teritorijos kauno rajone

Oro,vandens tarša ir jos pasauga

Vanduo

Žmogus ir aplinka konspekatai

Vanduo. Vandens užterštumas