Biologinio Grunto Valymo Metodai: Išsamus Tyrimas
Įrengiant bet kokias patalpas vietoje, kur nėra galimybės prisijungti prie centralizuotos nuotekų sistemos, būtina pasirūpinti vietine kanalizacija. Šiame kontekste kyla svarbus klausimas: ar patogesnė nuotekų surinkimo sistema, ar nuotekų valymo įrenginiai? Kiekvienu atveju tai labai individualus sprendimas, reikalaujantis kvalifikuoto techninio palyginimo. Nors ir atrodo, kad nuotekų valymo įrenginių kaina visada skiriasi, atsižvelgiant į nemažai aspektų, tokių kaip sistemos montavimo vietovės sąlygos, gruntas ir jo vandens lygis, pagrindinis dėmesys turėtų būti skiriamas pačiam valymo procesui. Valymo įrenginių išlaidas lemia ir nuotekų kiekis, užterštumas bei techninis aptarnavimas.
Biologinio Nuotekų Valymo Principai
Biologinis nuotekų valymo procesas yra skirtas itin natūralioms nuotekoms, kuriose nedaug cheminių priemaišų, apdirbti. Lietuvoje tai populiariausias sprendimas. Biologinis nuotekų valymas - tai procesas, kurio metu teršalus skaido gyvi organizmai (mikroorganizmai, bakterijos) natūraliu biocheminiu būdu. Šis metodas yra antrinė (pagrindinė) nuotekų valymo stadija daugumoje modernių valyklų ir laikomas pačiu efektyviausiu buitinių nuotekų valymui. Biologinio valymo metu mikroorganizmai, esant tinkamoms sąlygoms, maitinasi organinėmis medžiagomis, azoto ir fosforo junginiais, taip juos pašalindami iš nuotekų.
Praktiškai tai įgyvendinama specialiuose įrenginiuose - mažose buitinių nuotekų valyklose, dar vadinamose biologinio valymo įrenginiais. Šie įrenginiai paprastai turi kelias kameras arba skyrius. Pirmiausia nuotekos patenka į pirminį nusodintuvą, kuris atlieka mechaninį valymo etapą. Po to jos keliauja į bioreaktorių. Bioreaktoriuje, tiekiant orą (aeracijos pagalba) arba kartais be oro (anaerobiniu būdu, priklausomai nuo technologijos), suveši bakterijų kolonijos, kurios skaido organinius teršalus, pavyzdžiui, sumažina biocheminio deguonies suvartojimo rodiklius (BDS). Dalis sistemų naudoja aktyvaus dumblo technologiją, kai bakterijos būna suspenduotos dumblo dalelėse, kitos - pritvirtintos bioplėvelės, pavyzdžiui, biofiltrai su specialiomis plastikinių kamuoliukų ar plokštelių struktūromis, ant kurių auga bakterijos. Po biologinio apdorojimo nuotekos dažnai teka į antrinį nusodintuvą, kur nusėda susidaręs perteklinis dumblas, ir galiausiai išleidžiamos kaip išvalytas vanduo.
Esant didesniam nuotekų kiekiui ir užterštumui, naudojamas biocheminis nuotekų valymo įrenginys. Nors biologiniai nuotekų valymo įrenginiai turi veikti pastoviai ir tinkami tada, kai nuotekų kiekis yra stabilus, biocheminiai įrenginiai pasižymi sudėtingesniu veikimu.
Biologinio Valymo Efektyvumas ir Privalumai
Tinkamai suprojektuotas ir eksploatuojamas biologinio valymo įrenginys pašalina 90-98% teršalų iš nuotekų. Pavyzdžiui, Lietuvoje gaminami modernūs biologiniai įrenginiai gali pasiekti net ~95-98% organinių medžiagų, azoto bei fosforo sumažinimą, todėl išvalytas vanduo būna skaidrus, bekvapis ir praktiškai nekenksmingas aplinkai. Tokį aukštą efektyvumą lemia tai, kad mikroorganizmai sunaudoja didžiąją dalį teršalų savo gyvybinei veiklai - organinės medžiagos oksiduojamos iki CO₂ ir H₂O, azotas paverčiamas inertinėmis dujomis (azoto dujų pavidalu išgaruoja), fosforas įsisavinamas į biomasę. Biologinis valymas pašalina ne tik bendrą organinę taršą (BDS, cheminį deguonies suvartojimą), bet iš dalies sumažina ir mikrobinę taršą. Nors dalis patogenų žūva natūraliai konkuruojant su aktyviuoju dumblu, pilnai dezinfekcijai kartais taikomos papildomos priemonės.
Svarbu pažymėti, kad biologiniai nuotekų valymo įrenginiai atitinka tiek Europos Sąjungos standartus, tiek Lietuvos aplinkosauginius reikalavimus. Sertifikuoti gaminiai ženklinami CE ženklu, o jų išleidžiamas vanduo atitinka Nuotekų tvarkymo reglamento nustatytus parametrus, pavyzdžiui, BDS₇, suspenduotų medžiagų, azoto, fosforo koncentracijų ribas. Naujos kartos biologiniai buitinių nuotekų valymo įrenginiai efektyviai šalina ir fosforą. Šios medžiagos perteklius turi neigiamą poveikį aplinkai, nes skatina ekosistemos pokyčius.
Pagrindinis biologinio metodo privalumas - labai aukštas išvalymo lygis. Naudojant biologinį nuotekų valymą, individualus namas gali saugiai išleisti išvalytą vandenį į gruntą ar net į atvirus vandens telkinius (su atitinkamais leidimais), nekenkdamas aplinkai. Tai ekologiškai tvarus sprendimas, nes tausojami požeminiai vandenys ir saugoma ekosistema. Kitas privalumas - kompaktiškumas: dauguma biologinių įrenginių yra gana nedideli, juos galima įkasti sklype neužimant daug vietos, nereikia didelių filtracijos plotų. Taip pat tokie įrenginiai universalesni - jie gali veikti įvairiomis sąlygomis, net ir ten, kur prastas grunto pralaidumas, aukštas vandens lygis, kur negalima infiltruoti. Tokiu atveju biologinis įrenginys vis tiek išvalys vandenį, tik galbūt teks jį išleisti kitur.
Priežiūra ir Eksploatavimas
Biologinio valymo sistemai palaikyti paprastai reikalinga elektros energija. Dauguma įrenginių turi orapūtes - kompresorius orui tiekti, taip pat valdymo automatiką. Elektros sąnaudos nėra didelės - dažnai naudojamas 40-100 W galios aeratorius, kuris per parą sunaudoja apie 1-2 kWh elektros. Tai prilygsta kelių ekonominių lempučių energijos sunaudojimui, tad išlaidos elektrai yra nedidelės, palyginti su bendra nauda. Tinkamai veikiančios biologinės valyklos neskleidžia blogo kvapo (nuotekos efektyviai išvalomos aerobiniu būdu, todėl neskleidžia puvimo kvapų) ir veikia tyliai.
Visgi šių įrenginių savininkai turi nepamiršti reguliarios priežiūros. Perteklinio dumblo išvežimas paprastai reikalingas ~1-2 kartus per metus, priklausomai nuo įrenginio dydžio ir apkrovimo. Gamintojai pateikia rekomendacijas, kada pasiekiamas dumblui šalinti reikalingas kiekis. Taip pat naudinga periodiškai apžiūrėti orapūtę, difuzorius, praplauti orapūtės oro filtrą pagal gamintojo instrukcijas. Daugelis įmonių siūlo pasirašyti techninės priežiūros sutartis - tuomet specialistai kartą per metus ar dažniau atlieka profilaktinį patikrinimą, paima vandens mėginį tyrimams. Pagal naujausius reikalavimus, kartą per metus atliktas laboratorinis išvalytų nuotekų tyrimas parodys, ar jūsų valymo įrenginys individualiam namui veikia tinkamai ir ar jo darbas atitinka normas. Jei tyrimas rodo viršijamus teršalų parametrus, reikėtų kreiptis į priežiūros specialistus - galbūt įrenginiui reikia techninio aptarnavimo ar remonto.
Biologinio Metodo Trūkumai ir Alternatyvos
Tarp biologinio metodo trūkumų galima paminėti didesnę pradinę kainą - biologinio valymo įrenginys su montavimu kainuos brangiau nei paprastas septikas. Taip pat būtina užtikrinti elektros tiekimą. Staiga nutrūkus elektrai ilgesniam laikui (pvz., kelioms paroms), aeracijos sistema nebeveiks, o be deguonies bakterijos gali pradėti žūti. Tiesa, trumpi elektros dingimai (kelios valandos) paprastai didelės žalos nedaro.
Būtina drausmė eksploatuojant: negalima pilti į kanalizaciją cheminių medžiagų, tokių kaip tirpikliai, didelis kiekis chloro, naftos produktai, kurie gali sunaikinti bakterijas. Taip pat antibiotikų ar agresyvių valiklių pertekliai gali laikinai sutrikdyti valymo procesą.
Kaip veikia nuotekų valymo įrenginiai?
Cheminis Nuotekų Valymas
Nuotekų valymo būdai gali būti skirtingi. Vienas iš jų yra cheminis valymas, kurio metu cheminės medžiagos reaguoja su nuotekų teršalais. Taip susidaro nuosėdos, kurios nusėda ant rezervuaro dugno ir vėliau yra pašalinamos asenizacine mašina. Tai techniniu požiūriu sudėtingesnis nuotekų valymo būdas. "Feliksnavis" taip pat gamina biocheminius nuotekų valymo įrenginius, kurie Lietuvoje neeksploatuojami, bet dažniausiai realizuojami Skandinavijos šalyse. Nuotekose esantis fosforas šiuose įrenginiuose šalinamas tiek biologiniu, tiek cheminiu būdu. Pastarojo metu yra įterpiama geležies druska, dėl kurios susidaro netirpūs fosfatų kristalai.
Grunto Valymas Biologiniais Metodais
Biologinis grunto valymas yra efektyvus sprendimas, kai susiduriama su tarša nafta ar jos produktais. Naftą oksiduojantys mikroorganizmai gali efektyviai skaidyti teršalus, užtikrinant natūralų grunto valymą. Tokiu atveju, atvežtas užterštas gruntas yra pasveriamas, atliekama jo taršos kiekybinė/kokybinė analizė, naudojant ekspresų metodus.
Užteršto grunto paruošimas valymui apima stambių atliekų, tokių kaip plytos ar akmenys, pašalinimą. Šios atliekos surenkamos ir sukraunamos atskirai, kur jos valomos mechaniškai ir biopreparatais. Gruntas sumaišomas (homogenizuojamas) specialiais grunto maišymo įrenginiais arba žemės kasimo mechanizmais. Maišymo metu įterpiama susmulkintų šiaudų arba kitų priedų, kad būtų pasiekta tinkama valymui grunto mišinio sandara. Dedamos mineralinės trąšos kaip biogeninių elementų šaltinis, o jei trūksta, pridedama mikroelementų. Mineralinių trąšų kiekis apskaičiuojamas priklausomai nuo grunto taršos lygio.
Paruoštas gruntas kraunamas į kaupus, ant nelaidaus drenuojančio pagrindo. Kaupo matmenys parenkami taip, kad kuo racionaliau būtų išnaudotas valymo aikštelės plotas. Taip įrengus kaupus, degradacijos metu susidaro mikroorganizmų veiklai optimalus temperatūros režimas. Kaupuose palaikoma reikiama drėgmė, kuri nuolat kontroliuojama, papildomai įnešama biogeninių elementų. Nuotekos (filtratas), susidariusios iš kaupų, drenuojančiais vamzdžiais nuteka į paviršinių nuotekų valymo įrenginius. Kaupai drėkinami vandeniu, atskirtu iš skystų mišinių arba sukauptu lietaus vandeniu.
Naftos produktais iki 30 g/kg užterštas gruntas per vasaros sezoną gali būti išvalomas iki 2 - 5 g/kg. Atvežti skysti mišiniai (nafta-vanduo-gruntas) konteineriuose arba asenizacine mašina išpilami į tam skirtą talpą, kurioje jie susisluoksniuoja. Viršutinis sluoksnis - nafta ir jos produktai - nusiurbiami ir kaupiami kitoje talpoje, iš kurios (susidarius atitinkamam kiekiui) asenizacine mašina išvežama atliekas tvarkančioms įmonėms. Vidurinis vandens sluoksnis nusiurbiamas ir kaupiamas kitoje talpoje, iš kurios jis naudojamas valomam gruntui laistyti.
Naujovės ir Technologijos
Vienas iš pavyzdžių yra "Sorbent" projektas, kuriame suvienytos septynios mokslo ir verslo organizacijos iš penkių Europos Sąjungos šalių. Šio projekto metu sukurtos technologijos privalumas yra tai, kad užteršta dirva yra valoma vietoje - ji tinka įvairiems grunto tipams. Trijų etapų valymui naudojamos popieriaus atliekos, bakterijos ir augalai. Skaičiuojama, kad, pritaikius šią technologiją praktikoje, per metus Europos šalyse būtų galima sutaupyti 28 mln. litų. Šios lėšos ženkliai prisidėtų prie socialinių ir ekonominių problemų, susijusių su užterštomis vietomis, sprendimo.
Prof. habil. dr. Saulius Grigiškis, technologiją sukūrusios bendrovės „Biocentras“ direktorius, pabrėžia, kad projekto „Sorbent“ įgyvendinimas atneša žymiai daugiau naudos, nei vien tik nauja grunto valymo technologija. "Europos Sąjungos investicijomis paremtas projektas atvėrė mums naujas rinkas ir leido surasti partnerių, su kuriais sėkmingai dalyvaujame kituose tyrimų projektuose. Įgytos žinios leidžia vystyti idėjas, išnaudoti technines „Biocentro“ galimybes, tobulinti techninę tyrimų bazę ir kurti naujus produktus. Be to, smarkiai išaugo bendrovės darbuotojų skaičius. Tokia tarptautinio mokslinio bendradarbiavimo patirtis mums buvo išties neįkainojama - mūsų bendrovė įtvirtino europinio aplinkosauginių biotechnologijų vystymo lyderio vardą," - sakė prof. habil.. dr. Saulius Grigiškis.
ES investicijos į smulkių ir vidutinių įmonių vykdomus tyrimus yra svarbus finansavimo šaltinis. "Biocentras" yra viena iš 80-ies smulkių ir vidutinių įmonių Lietuvoje, kurioms buvo suteikta EK Septintosios bendrosios mokslinių tyrimų programos (SP7) parama. Nuo 2014 m. prasidedanti ES tyrimų programa „Horizon 2020“ kelia dar ambicingesnius tikslus - socialinių pokyčių ir naujų technologijų tyrimų programoms skirti 20% biudžeto. Tai reiškia, kad smulkioms ir vidutinėms įmonėms per septynerius metus atiteks per 31 mlrd. litų. Trečdalis šios sumos, apie 10 mlrd. litų, bus paskirstyta per specialią programą, skirtą mažoms įmonėms. Lėšos bus nukreiptos finansuoti galimybių studijas ir bandomuosius projektus, kurie padėtų perspektyvioms idėjoms pasiekti komercines rinkas. Kaip smulkios ir vidutinės įmonės galės pasinaudoti šiomis investicijomis, bus detalizuota gruodį, kai bus paskelbtas pirmasis kvietimas teikti pasiūlymus.
Fitovalymo technologija yra paremta unikaliomis augalų savybėmis surinkti teršalus, skatinti jų degradaciją ar transformaciją. Ši technologija naudojama grunto bei kitų terpių galutiniam išvalymui ir dirvožemio struktūros bei gyvybingumo atstatymui. Pritaikius fitovalymo technologiją galima išvalyti tokias medžiagas kaip chlorinti angliavandeniliai, naftos produktai, policikliniai aromatiniai angliavandeniliai, sunkiosios metalai, fenoliai, radionuklidai, pesticidai ir kt. Be to fitovalymas yra pigi alternatyva brangiems tradiciniams valymo būdams. Nedidelis tokių organinių junginių skaidytojų kiekis paprastai yra pačiame valomajame grunte, tačiau to nepakanka įvykdyti teršalų degradacijai. Šie gamtiniai mikrobiologiniai procesai paspartinami naudojant selekcionuotas (specialiai atrinktas) mikroorganizmų kultūras-štamus. Pritaikius biodegradacijos metodą iš užteršto grunto galima pašalinti tokius organinius junginius, kaip naftos produktai, pesticidai, daugiaciklinai aromatiniai angliavandeniliai ir pan.
Apibendrinimas
Nors ir atrodo, kad nuotekų valymo įrenginių kaina visada skiriasi, atsižvelgiant į nemažai aspektų, svarbiausia yra pasirinkti tinkamiausią valymo technologiją. Biologinis nuotekų valymas yra efektyvus, ekologiškas ir vis populiaresnis sprendimas Lietuvoje, užtikrinantis aukštą išvalymo lygį ir atitinkantis aplinkosauginius reikalavimus. Tačiau, kaip ir bet kuri technologija, ji reikalauja tinkamos priežiūros ir eksploatavimo, taip pat turi savų trūkumų. Visais atvejais, renkantis vietinės kanalizacijos sistemą ar nuotekų valymo įrenginius, rekomenduojama konsultuotis su specialistais, kurie padės atlikti kvalifikuotą techninį palyginimą ir pasirinkti optimaliausią sprendimą jūsų individualiems poreikiams.
tags: #biologinis #grunto #valymas
