Fosforo Šalinimas Biologinio Valymo Metu: Inovatyvūs Sprendimai ir Ateities Perspektyvos
Nuotekų tvarkymas ir aplinkosaugos užtikrinimas yra vieni svarbiausių šiuolaikinės visuomenės iššūkių. Ypač aktualus tampa fosforo šalinimas, siekiant išvengti vandens telkinių eutrofikacijos ir išsaugoti ekosistemų balansą. Šiame straipsnyje gilinsimės į fosforo šalinimo procesus biologinio nuotekų valymo metu, nagrinėdami inovatyvius sprendimus, technologinius aspektus ir reglamentuojamus reikalavimus, kurie padeda pasiekti ypatingai aukštą išvalymo kokybę.
Senosios Nuotekų Tvarkymo Praktikos Trūkumai ir Naujų Reikalavimų Įsigaliojimas
Anksčiau, prieš 40-60 metų, daugelis vakarų šalių sprendė nuotekų išleidimo problemas naudodamos septikus ir infiltracijos laukus. Tuo metu tai buvo populiariausias ir pigiausias techninis sprendimas, ypač neturint rimtesnių ekologinių reikalavimų. Tačiau, kaip taisyklė, tokie sprendimai nepasiekdavo aukštos išvalymo kokybės ir tapdavo pavojingu taršos šaltiniu aplinkai, įskaitant gruntinius vandenis, dėl nesandarumų tarp rentinių. Net pašalinus taršos šaltinį, taršos pasekmės likdavo ilgam. Ypatingai Lietuvos klimato ir geologinėmis sąlygomis, kai gruntas nuolatos plaunamas lietaus ar sniego, o gruntiniai vandenys dažnai būna aukšti, nuolatinis pavojingas taršos šaltinis išlieka aktualus. Skirtingai nuo nuotekų duobių ar septikų, kur vyksta nusodinimo ir pūdymo procesas, infiltracijos laukai Lietuvoje dažnai pasirodo esantys labiau teorinis nei praktinis sprendimas.
Šiuolaikiniai aplinkosaugos standartai ir reglamentai kelia vis griežtesnius reikalavimus nuotekų valymo kokybei. Nuo 2019 m. lapkričio 1 d. naujai įrengiamiems mažiesiems nuotekų valymo įrenginiams įsigaliojo nauja tvarka išleidžiamų į aplinką nuotekų kokybei. Atsirado papildomi reikalavimai azoto ir fosforo junginiams - bendrajam azotui 25mg/l, bendrajam fosforui 5mg/l. Ankščiau įrengtiems įrenginiams šios naujos nuostatos bus taikomos nuo 2030 m. Iki 2019 m. lapkričio 1 d. įrengtiems mažiesiems nuotekų valymo įrenginiams galiojančios nuostatos yra pagal vieną išvalymo parametrą BDS5 (BDS7) - 35(40)mg/l momentinė didžiausia leistina koncentracija (DLK) arba BDS5(BDS7) - 25(29)mg/l vidutinė metinė DLK. Pagal LR reglamentą reikalaujama BDS5 reikšmė yra 35 mg/l momentinė arba 25 mg/l vidutinė metinė. Mūsų atveju, taikant inovatyvius sprendimus, išvalymo vidurkis pagal BDS5 yra 5,36 mg/l, o azoto ir fosforo junginių šalinimo procesai vykdomi biologiniu būdu, nenaudojant jokių cheminių ar biocheminių papildų.
Biologinio Nuotekų Valymo Principai ir Fosforo Šalinimas
Esminiu biologinio nuotekų valymo principu yra mikroorganizmų, ypač bakterijų, naudojimas organinėms medžiagoms skaidyti ir teršalams iš vandens šalinti. Mūsų buitinių nuotekų valymo įrenginiai yra biologinio tipo, kur nuotekų valymas vyksta aktyvaus dumblo pagalba. Nuotekos, įtekėjusios į įrenginį, patenka į aeracinę zoną. Paduodamo oro pagalba vyksta deguonies tirpinimas vandenyje, būtinas mikroorganizmams valymo procesui palaikyti, ir vyksta nuotekų maišymas su aktyviuoju dumblu.
Azoto ir fosforo junginių šalinimo procesas taip pat vykdomas biologiniu būdu, nenaudojant jokių papildomų cheminių ar biocheminių preparatų. Supaprastintai, fosforo šalinimo būdus galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: nusodinimas dozuojant cheminius ar biologinius papildus ir biologinis šalinimas nenaudojant jokių papildomų priedų. Pastarasis būdas reikalauja specialiai tam pritaikytos nuotekų valymo technologijos.
Biologinis fosforo šalinimas vyksta valymo įrenginio sluoksniuose, kuriuose sudaromos sąlygos tam tikroms bakterijų grupėms, vadinamoms polifosfatus kaupiančiais (PK) organizmais, aktyviai veikti. Šie organizmai aerobinėmis sąlygomis gali sukaupti daugiau polifosfatų, nei jiems reikia medžiagų apykaitai. Anaerobinėmis sąlygomis (kai trūksta ištirpusio deguonies ir nitratų) PK organizmai iš nuotekų pasisavina anglį, o energija tam gaunama iš anksčiau sukauptų polifosfatų. Vėliau, aerobinėmis sąlygomis (kai yra ištirpusio deguonies), PK organizmai metabolizuoja sukauptus organinius polimerus, pasisavindami ortofosfatus. Augant mikroorganizmams, didėja ir aktyviojo dumblo kiekis. Siekiant palaikyti pastovų jo kiekį, dumblo perteklius šalinamas būtent tuomet, kai fosforo kiekis PK organizmuose yra didžiausias - po aeracinės zonos. Taip fosforas iš sistemos pašalinamas kartu su pertekliniu veikliuoju dumblu.
Biologinis azoto šalinimas pagrįstas nitrifikacijos ir denitrifikacijos procesais. Nitrifikacijos procesas vyksta dviem etapais: amonis oksiduojamas iki nitritų, o vėliau nitritai - iki nitratų. Siekiant užtikrinti reikiamą azoto šalinimą, aeracijos kameroje susidarę nitratai kartu su nuotekų ir dumblo mišiniu grąžinami į anoksinę kamerą, kur vyksta denitrifikacija - nitratai verčiami azoto dujomis.
Fosforo ir azoto šalinimas – pasiruošimas operatorių nuotekų egzaminui
Inovatyvūs Sprendimai ir Įrenginio Konstrukcija
UAB „Nuotekų valymo technologijos“ siūlo inovatyvius sprendimus, kurie leidžia rekonstruoti esamas nuotekų duobes ar septikus į puikius nuotekų valymo įrenginius. Tai atliekama be jokių kasimo darbų, kurie galėtų sudarkyti namų aplinką. Įmonė nesiūlo brangiai kainuojančių, nuolat naudojamų biologinių ar biocheminių preparatų, kurie tik skystina, o ne valo nuotekas. Vietoj to, siūloma rekonstrukcija į nuolat gerai veikiantį biologinį valymo įrenginį be jokių papildomų preparatų.
Įrenginio konstrukciją sudaro aeracinė kamera, antrinis nusodintuvas bei oro tiekimo sistema (orapūtė ir difuzorius). Nuotekos iš namo pirmiausia patenka į aeracinę kamerą, kurioje įrengtas smulkiaburbulinis difuzorius. Praėjus tam tikram laikui, kai įjungiami biologiniai valymo įrenginiai, ant bioįkrovos išsivysto bioplėvelė. Šie procesai ženkliai sumažina azoto koncentraciją nuotekose ir taip paskatina valymą. Nuotekos ir susidaręs dumblas toliau patenka į antrinį nusodintuvą. Šioje kameroje vyksta separacijos procesas: dumblas atsiskiria (nusėda) nuo išvalyto vandens. Išvalytos buitinės nuotekos, kurios nėra kenksmingos aplinkai, gali būti nutekinamos į pratekančius vandens telkinius (upes, kanalus, melioracijos griovius). Nesant tokiai galimybei, vandenį galima filtruoti į gruntą arba kaupti.
Inovatyvių sprendimų ir modernios technologijos dėka elektros sąnaudos yra labai mažos.
Montavimo ir Eksploatavimo Aspektai
Tinkamas nuotekų valymo įrenginio montavimas yra itin svarbus jo efektyviam veikimui ir ilgaamžiškumui. Vieta nuotekų valyklai turi būti parinkta pagal statinio techninį projektą arba vadovaujantis STR 2.02.09:2005 „Vienbučiai ir dvibučiai gyvenamieji pastatai“ priedu. Svarbu, kad valymo įrenginys būtų sumontuotas tokioje vietoje, kad asenizacinė mašina galėtų patogiai jį aptarnauti. Žemės darbai turi būti vykdomi vadovaujantis atitinkamais STR.
Prieš talpinant įrenginį į transporto priemonę, būtina įsitikinti, kad joje nėra aštrių išsikišimų, kurie galėtų pažeisti įrenginio korpusą. Įrenginys dažniausiai transportuojamas vertikalioje pozicijoje, kūgine dalimi į viršų. Norint išvengti įvairių pažeidimų transportavimo metu, būtina valymo įrenginį gerai pritvirtinti, naudojant ne metalinius diržus.
Užpilant įrenginį būtina naudoti tinkamą gruntą, tankinant jį vandeniu ir/arba naudojant grunto tankintuvą. Draudžiama valymo įrenginį užkasti kitokiu gruntu (pvz., moliu, statybinėmis atliekomis). Svarbu užtikrinti valymo įrenginio horizontalumą ir hermetiškumą sujungiant korpusą ir dangtį, naudojant kokybiškus klijus-hermetiką ir kniedes arba nerūdijančio plieno varžtus. PVC lauko kanalizacijos vamzdžių klojimo nuolydis turi būti 1-2 cm/m.
Orapūtė, kuri yra oro tiekimo sistemos dalis, paprastai montuojama namo negyvenamoje patalpoje, kai atstumas tarp namo ir nuotekų valymo įrenginio yra iki 10 metrų. Jei atstumas didesnis, orapūtė gali būti montuojama lauke šalia valymo įrenginio. Svarbu užtikrinti gerą aplinkos ventiliaciją, vengti dulkėtų ar padidinto drėgnumo vietų, ir neleisti orapūtei liestis su siena ar kita statybine konstrukcija. Oro tiekimo vamzdį reikia kloti su nedideliu nuolydžiu valymo įrenginio link, kad nesikauptų kondensatas.
Įrenginio paleidimas nėra sudėtingas ir gali būti atliktas vartotojo. Svarbu užauginti mikroorganizmus - aktyvųjį dumblą. Šaltuoju sezono metu mikroorganizmai sunkiau dauginasi, todėl savaiminį paleidimą geriausia vykdyti šiltuoju metų laiku. Alternatyviai, antrajam paleidimo būdui, į įrenginį supilamas aktyvusis dumblas iš tinkamai veikiančio biologinio valymo įrenginio.
Individualiųjų nuotekų valymo įranga turi būti reguliariai prižiūrima ir valoma. Ypač svarbu vieną kartą per 3 mėnesius išvalyti orapūtės filtrus. Prieš atliekant bet kokius priežiūros darbus, būtina išjungti orapūtę iš elektros tinklo.
Ką Draudžiama Daryti Su Biologiniais Nuotekų Valymo Įrenginiais?
Norint užtikrinti ilgalaikį ir efektyvų įrenginio veikimą, svarbu vengti tam tikrų veiksmų:
- Pilti bakterijas ir biopreparatus (pvz.: Septic Gobbler, Toilet Gobbler, BioActive, Bio 7 Fosses ir kt.).
- Tiekti vandens minkštinimo ir nugeležinimo filtrų regeneravimo (plovimo) proceso metu susidarančias nuotekas, nes druskos ir kiti mineralai gali ženkliai sumažinti buitinių nuotekų išvalymo efektyvumą.
- Pajungti baseinus, kubilus ir pan.
- Tiekti paviršines (lietaus) nuotekas.
- Pilti dideliais kiekiais maistinį aliejų ir riebalus iš gruzdintuvės arba keptuvės.
- Net ir nesinaudojant valymo įrenginiu, negalima jo palikti tuščio!
- Riboti dezinfekcinių priemonių naudojimą, kurių sudėtyje yra chloro arba aktyviojo deguonies.
Medžiagų Pasirinkimas ir Ilgaamžiškumas
Renkantis medžiagas nuotekų valymo įrenginiams, svarbu įvertinti tokius veiksnius kaip stiprumas, ilgaamžiškumas, patikimumas ir kaina. Betonas, kaip amžių patikrinta medžiaga, dažnai išlieka lyderiu šiuose kriterijuse. FEL tipo BNVĮ atitinka standarto EN 12566-3+A2:2013 „Mažieji iki 50 SGS nuotekų valymo įrenginiai. 3 dalis. BNVĮ“ reikalavimus. BNVĮ FEL buvo išbandyti ir sertifikuoti Čekijos ir Vokietijos laboratorijose, kas patvirtina jų efektyvumą ir patikimumą.
Išvados
Biologinis nuotekų valymas, ypač su inovatyviais sprendimais fosforo šalinimui, yra efektyvus ir aplinką tausojantis būdas tvarkyti buitines nuotekas. Jis leidžia pasiekti ypatingai aukštą išvalymo kokybę, sumažinti priežiūros poreikį ir eksploatacines sąnaudas, bei išvengti papildomų kasimo darbų. Nuolatinis technologijų tobulinimas ir griežtesni aplinkosaugos reikalavimai skatina ieškoti dar efektyvesnių sprendimų, užtikrinančių švarią aplinką ir visuomenės sveikatą.
tags: #fosforo #salinimas #biologinio #valymo #metu
