Lietaus nuotekų valymo normos ir jų įtaka aplinkai bei buitinei infrastruktūrai
Augant individualių namų skaičiui užmiesčio teritorijose, išlieka inžinerinių komunikacijų ir buitinės infrastruktūros būtinybė. Gyvenant nuosavame name neišvengiamai susidaro buitinės nuotekos, kurias reikia kažkaip tvarkyti. Vis daugiau sklypų ir sodo bendrijų gyventojų įsirengia buitinių nuotekų valymo įrenginius arba planuoja tai padaryti. Šis procesas yra itin svarbus ne tik individualaus namų ūkio patogumui, bet ir aplinkos apsaugai, siekiant išvengti taršos ir išlaikyti švarią gamtą. Kiekvienas biologinis nuotekų valymo įrenginys (BNVĮ) turi talpą, kurios vidinė ertmė padalinta į keletą skyrių - kamerų, atliekančių skirtingas valymo funkcijas.
Buitinių nuotekų valymo įrenginių veikimo principai
Procesas prasideda pirminio nusodintuvo kameroje (įtekėjimo kamera), kur suteka nešvarios buitinės nuotekos, atkeliaujančios vamzdžiais iš gyvenamojo namo. Priklausomai nuo įrenginio modelio, šioje kameroje iš nuotekų vandens filtruojami įvairūs pašaliniai objektai ir medžiagos, patekę per neapdairumą arba neatsakingumą - asmeninės higienos priemonės, buitiniai plovikliai, plaukai, tualetinis popierius. Šie nešvarumai pašalinami iš nuotekų vandens anaerobiniu būdu, t. y. be deguonies.
Toliau nuotekos patenka į aeracijos kamerą. Čia veikliojo dumblo ir nuotekų vandens mišinys apdorojamas naudingomis bakterijomis ir probiotikų fermentais. Šiame etape vyksta cheminių azoto ir fosforo junginių skaidymas ir perdirbimas, kas yra esminis žingsnis siekiant sumažinti vandens taršą.
Po aeracijos kameros, į antrinio nusodintuvo kamerą patenka nuo taršių junginių išvalytas nuotekų vanduo su dumblu. Šioje kameroje vyksta nusodinimo procesas, atskiriant išvalytą vandenį nuo susidariusio dumblo.
Galiausiai, iš antrinio nusodintuvo nukenksmintos švarios nuotekos keliauja į išvalyto vandens kamerą. Veiklusis dumblas nuo antrinio nusodintuvo dugno pakeliamas specialiu erliftu ir grąžinamas į pirminio nusodintuvo kamerą, taip užtikrinant nuolatinį dumblo recirkuliacijos ciklą ir palaikant efektyvų valymo procesą.
Išvalyto vandens panaudojimas ir išleidimo galimybės
Po valymo proceso nuotekų skystis gali būti naudojamas kaip techninis vanduo, tačiau svarbu pabrėžti, kad jis netinka gerti. Žalos gamtai toks vanduo nedaro, todėl jo tiesioginis išleidimas į aplinką yra saugus. Vis dėlto, reikia vengti jo tiesioginio išleidimo į gruntinių vandenų sluoksnį, gyvulių ganyklas, geriamojo vandens artezinius gręžinius ir šachtinius šulinius, siekiant išvengti galimos taršos ir išlaikyti aukštą geriamojo vandens kokybę.
Visais kitais leistinais atvejais švarus nuotekų vanduo išleidžiamas į melioraciją, gruntą, vejos laistymo sistemą. Galima naudoti šiltą išvalytą nuotekų vandenį geoterminiam šildymui, techninėms reikmėms dirbtuvėse, garažuose, plauti juo transporto priemones. Toks daugkartinis išvalyto vandens panaudojimas yra ne tik ekologiškas, bet ir ekonomiškai naudingas sprendimas.
Alternatyvūs nuotekų tvarkymo sprendimai esant specifinėms sąlygoms
Būna taip, kad sklype esantis grunto tipas yra nepalankus nuotekų vandens išleidimui arba gruntiniai vandenys yra per arti žemės paviršiaus. Tokiais atvejais sklype, kaip variantą, galima įsirengti nuotekų kaupimo rezervuarą. Jo talpa turi būti maksimaliai sandari ir izoliuota - tai reikalavimas, saugantis nuo nuotekų prasiskverbimo į požeminius vandens telkinius. Požeminio rezervuaro korpusas papildomai drenuojamas žvyro-skaldos sluoksniu. Rezervuaro turiniui būtinas vėdinimas, antraip nuotekos pradės rūgti. Tam įrengiamas alsuoklis orui tiekti - 200 mm Ø vertikalus vamzdis.
Kitas variantas, kai nėra kur išleisti nuotekų vandens - infiltracinis šulinys. Jis montuojamas iš betoninių žiedų, vamzdžiu sujungiamas su nuotekų valymo talpa. Šulinio dugnas yra laidus vandeniui ir turi filtruojantį sluoksnį iš smėlio ir žvyro. Nuotekos, susigeriančios pro jį į gruntą, išsivalo efektyviau, nes pereina per filtruojantį drenažą.
O jeigu po infiltraciniu šuliniu labai sunkus molingas gruntas, į kurį sunku susigerti nuotekų vandeniui, tuomet už šio šulinio įrengiamas infiltracinis laukas. Tai kelių metrų plotas, kuriame negiliai po žeme klojami perforuoti drenažiniai vamzdžiai - iš jų į drenuotą sluoksnį sunkiasi nuotekų vanduo. Infiltraciniame lauke erdvė aplink perforuotus vamzdžius užpildoma drenažiniu skaldos ar žvyro sluoksniu, iš viršaus statomas vėdinimo alsuoklis.
„Quick4“ kameros įrengimo būdai
Medžiagų pasirinkimas ir konstrukcijos atsparumas
Dažniausiai nuotekų valymo įrenginius stengiamasi įleisti į žemę, jeigu tą leidžia grunto tipas. Tokiu atveju įrenginio talpa patiria grunto spaudimą ir gniuždymą, kurias privalo atlaikyti, nesideformuoti, neįskilti ir neleisti dar neišvalytoms nuotekoms ištekėti į gruntą, o iš jo - į gruntinius vandenis. Senesniais laikais būdavo naudojamos gelžbetonio talpos. Vėliau jas pakeitė plieninės talpos. Plastikinių nuotekų valymo talpų pranašumas yra mažas jų svoris, palengvinantis montavimą, ir ekonomiškumas.
Tačiau, jeigu gamintojas nepasirūpino plastikinės talpos konstrukcijos atsparumu grunto gniuždymui, nesustiprintas plastikinis gaminys dažnai neatlaiko spaudimo ir deformuojasi, talpos darbinis tūris sumažėja. Dėl šios priežasties kai kurie vietiniai gamintojai stengiasi montuoti jas tik iki 0,7 m gylyje (žemiau grunto slėgis didėja), dar papildomai apsaugo sumontuotas įrenginių talpas gelžbetonio žiedais.
Šiuo aspektu iš kitų Lietuvos gamintojų išsiskiria UAB "Švaistė" gaminamos nuotekų valymo įrenginių talpos. Įmonė jau seniai rado grunto daromo spaudimo problemos sprendimą ir sėkmingai jį taiko. "Švaistės" talpos turi ypatingą sustiprintą konstrukciją, kurioje polipropileno atsparumas gniuždymui ir padidintas standumas pasiekiami specialių briaunų dėka. Standumo briaunos apjuosia talpos korpusą keliose vietose, dėl to gaminys nesusispaudžia nuo grunto slėgio poveikio net 1,7 m gylyje.
Gelžbetonio talpos užleido savo pozicijas dėl skystų medžiagų pralaidumo į gruntą. Papildoma hidroizoliacija ir sandarinimas tik padidina talpos kainą, todėl plastikinės, tinkamai sukonstruotos talpos yra modernesnis ir patikimesnis sprendimas.
Azotas ir fosforas nuotekose: nauji iššūkiai ir sprendimai
Pagal 2019 m. priimtus reglamentus, siekis yra sumažinti aplinkos taršą. Tačiau šiame reglamente reikalaujama, kad išvalytame nuotekų vandenyje azoto junginių kiekis būtų mažesnis nei geriamajame vandenyje. Šie reikalavimai nepalankūs senesnių BNVĮ modelių savininkams, įpareigodami juos iki 2030 m. pakeisti savo turimus įrenginius į naujus, atitinkančius azoto-fosforo išvalymo normas.
UAB "Švaistė", atsižvelgdama į naująjį "Nuotekų tvarkymo reglamentą", įdiegė savo įrenginiuose technologiškai pažangius patobulinimus, skirtus efektyviam azoto ir fosforo šalinimui iš nuotekų, pasitelkusi progresyvių užsienio šalių patirtį. Be to, "Švaistė" pirmoji Lietuvoje pradėjo taikyti probiotinių mikroorganizmų technologiją azoto junginių skaidymui išvalomame nuotekų vandenyje. Probiotikų dėka vyksta fermentacija, kurios metu žymiai efektyviau skaidomi nitritai ir nitratai, naikinamos kenksmingos patogeninės medžiagos. To dėka ženkliai sumažėja nuotekų išvalymo kaštai, išvengiama aplinkos taršos. Svarbu panaudoti tinkamą probiotikų kiekį, kurį lemia įrenginio tūris.
Azoto grupei priskiriamas bendrasis azotas (N), Kjeldalio azotas (Nkj) ir azoto junginiai - nitritai ir nitratai, susidarantys iš organinių fekalinių biomasių. Painiava prasideda, kai vieni NVĮ gamintojai deklaruoja tik bendrojo azoto valymo efektyvumą, o kiti - tik azoto junginių. Naudojant probiotikus ir reguliuojant deguonies kiekį, "Švaistės" nuotekų valymo įrenginių azoto ir fosforo skaidymo rezultatai yra labai geri. Tokie kiekiai yra žymiai mažesni nei nurodyta naujuose reglamento reikalavimuose.
Be azoto ir fosforo iš nuotekų vandens, prieš išleidžiant, turi būti kuo geriau išvalytos ir kitos medžiagos: biocheminis deguonis (BDS5), cheminis deguonis (ChDS), E.coli žarninė lazdelė, žarniniai enterokokai ir kitos skendinčios medžiagos (SS).
Fosforas ir jo junginiai - fosfatai į nuotekas patenka iš buitinės chemijos - skalbimo miltelių, indų ploviklių. UAB "Švaistė" vadovo Reniaus Jako nuomone, valstybė ir chemijos pramonė turėtų pirmiausia pasirūpinti fosforo kiekių priežasties mažinimu buitinėse chemijos priemonėse, o ne pasekmių ištaisymu, smarkiai kertančiu per NVĮ gamintojų kišenes. Buitinio fosforo mažinimo klausimu vertėtų lygiuotis į Skandinavijos šalis, garsėjančias ekologija ir gamtos saugojimu. Jose buvo nuspręsta atsisakyti fosfatų buitinėje chemijoje arba labai ženkliai sumažinti jų kiekį plovimo/skalbimo priemonių sudėtyje.
UAB "Švaistė" ramina senų NVĮ modelių savininkus, pergyvenančius dėl būtinybės iki 2030 m. pakeisti savo įrenginius: nebūtina iškasti turimą įrenginį, kardinalių pakeitimų galima išvengti - pakanka tik įdiegti esamame sename įrenginyje probiotikų dozatorių, efektyviai skaidantį fosforą ir azoto junginius, taip pat reguliuojant orapūtės tiekiamą deguonies kiekį. Esant poreikiui, "Švaistės" personalas sumontuos dozatorių ir pakonsultuos.
Teisiniai reikalavimai ir atstumų normos
Statybos Techninis Reglamentas (STR) ir Valstybinė teritorijų planavimo ir statybų inspekcija (VTPSI) pažymi, kad leistinas atstumas nuo savininko NVĮ iki gretimo sklypo ribos turi būti ne mažesnis kaip 1 m (pagal STR 1.05.01:2017 priedo 7 punktą 3). O jeigu nuotekų valymo įrenginys turi stogą, tuomet reikia išlaikyti mažiausia 3 m atstumą iki besiribojančių sklypų ribos. Kai nepavyksta išlaikyti įvardytų minimalių leistinų atstumų iki kaimyninio sklypo ribos, privalu gauti rašytinį kaimyno sutikimą, leidžiantį įsirengti nuotekų įrenginį mažesniu nei nurodyta atstumu.
STR nurodo ir leistiną minimalų 8 metrų atstumą nuo jūsų nuotekų valymo įrenginio iki kaimyno namo. Tai reiškia, kad, kaimynų gyvenamajam pastatui esant 4 m atstumu nuo sklypus skiriančios tvoros, jūsų NVĮ turi stovėti ne mažiau kaip 4 m nuo tos tvoros (kad, susumavus kaimyno ir jūsų atstumus, būtų išlaikyti minimalūs 8 m).
Išvalyto nuotekų vandens panaudojimas šildymui
Brangstant kurui ir elektrai dėmesys krypsta į ekonomiškai patrauklesnes šildymo alternatyvas, pvz., šilto nuotekų vandens panaudojimą geoterminiam šildymui, pasitelkus šilumos siurblį. Vertikalus geoterminis variantas "gruntas-vanduo" kai kuriems vartotojams būna nepriimtinas dėl didelių įrengimo kaštų: tam, kad šilumos siurblys galėtų imti šilumą iš žemės gelmių, reikalingas brangiai kainuojantis kelių dešimčių metrų vertikalus gręžinys. Tokiomis sąlygomis geoterminis šildymas "vanduo-vanduo", dalyvaujant nuotekų vandeniui, yra labai patrauklus sprendimas nuosavam namui su sklypu ištisus metus.
Nuotekų vanduo tuomet naudojamas kaip šilumos šaltinis šiluminio siurblio pirminiam kontūrui. Vidutiniškai individualaus namo gyventojai, priklausomai nuo jų kiekio, sugeneruoja iki 1-5 m³ buitinių nuotekų per parą. Nuotekų vandens temperatūra sudaro apie +8º C net šaltais mėnesiais. Įrengiant geoterminio šildymo sistemą "vanduo-vanduo" su nuotekų vandens šilumos panaudojimu, į NVĮ talpos antrinio nusodintuvo kamerą įleidžiamas panardinamas siurblys. Kontūre tarp šilumokaičio ir šilumos siurblio cirkuliuoja šilumnešis - neužšalantis skystis, kurio sudėtyje yra etileno glikolio. Padavimo temperatūra į šilumos siurblio kondensatorių siekia 6º C. Pats šilumos siurblys (apie 50 kW) statomas namo katilinėje. Geriausia, jeigu šilumos siurblyje yra įrengtas kontroleris, palaikantis šildymo sistemos veikimą priklausomai nuo oro sąlygų. Tolesnė padavimo į šildymo sistemą temperatūra - apie 50-55º C. Šilumnešio skystis iš šilumos siurblio pradžioje patenka į buferinę talpą, o iš jos - į šildymo sistemos kontūrą. Buferinė talpa reikalinga šilumai akumuliuoti ir toliau panaudoti ją šildymui, siekiant sumažinti šilumos siurblio išjungimų-įjungimų kiekį.
Gruntų tinkamumas požeminiam nuotekų valymo sistemų įrengimui
Požeminiam nuotekų valymo sistemos įrengimui labiausiai tinkami yra lengvi smėlingi gruntai ir gruntai, kur vyrauja žvyras. Šį sąrašą papildo žemės plotai, kuriuose gruntiniai vandenys labai nutolę nuo žemės paviršiaus, bei dirvožemiai, kuriuose labai stori aeracijos zonos sluoksniai. Visi paminėti grunto tipai pasižymi labai geru laidumu vandeniui. Būtent tai yra svarbu išleidžiamam į gruntą išvalytam nuotekų vandeniui. Jeigu palygintume skirtingų gruntų laidumą vandeniui, galima pamatyti, kiek vandens jie gali praleisti per parą: žvyras - apie 50-100 m per parą, smėlis - nuo 1 iki 20 m/parą, lengvas priesmėlis - apie 0,1-0,5 m/parą. Tuo tarpu molis praleidžia tik 0,001 m/parą, o priemolis - 0,005-0,05 m/parą.
Grunto tinkamumas požeminiam BNVĮ įrengimui nustatomas atliekant geologinius tyrimus. Jų metu gaunama informacija apie gruntinių vandenų aukštį ir tekėjimo kryptį. Aukštų gruntinių vandenų atveju, kai jie slūgso iki 1 m artumu nuo planuojamo infiltracinio šulinio ir NVĮ talpos žemiausių taškų, užsakovo sklypo paviršiuje dirbtinai sukuriamas paaukštinimas - pylimas, padedantis išlaikyti reikiamą saugų vertikalų nuotolį nuo požemio vandens. Pylime montuojamas infiltracinis šulinys ir BNVĮ. Geologinių grunto tyrimų metu siekiama išsiaiškinti, kokia kryptimi teka požeminiai vandenys.
Buitinės chemijos poveikis nuotekų valymo procesui
Kasdien naudojant indų ploviklius, skalbimo miltelius, baliklius ir stiprius valiklius, tapusius neatsiejama gyvenimo dalimi, visos šios buitinės chemijos medžiagos kartu su nuotekų vandeniu patenka į biologinį valymo įrenginį. Buitinės chemijos priemonės žudo naudingas bakterijas ir stipriai praretina jų kiekį, reikalingą pilnaverčiam skaidymui. Dėl to buitinių nuotekų valymas gali sutrikti, nuotekų vanduo bus netinkamai išvalytas prieš išleidžiant į aplinką. Visų įvardytų nepageidaujamų cheminių medžiagų patekimo į BNVĮ galima išvengti, pasirūpinus cheminių medžiagų filtravimo sistema įrenginyje.
Nuotekų valymo sistemai gali pakenkti druskos ir rūgštys, susidarančios nuo sniego tirpsmo vandens ir lietaus. Name gali būti įrengti geriamojo vandens filtrai - nugeležinimui ir nukalkinimui. Dauguma savininkų nesusimąstydami nuleidžia šių filtrų plovimo vandenį buitinių nuotekų vamzdžiais. Tai gali pakenkti, jeigu nugeležinimo filtruose geležies mažinimas vyksta chloro ir kalio permanganato dėka - jų druskos pažeidžia nuotekų valymo mikrofloros ir dumblo balansą.
Nuotekų vandens valyme pagrindinis vaidmuo tenka naudingai mikroflorai: tai aktyviosios bakterijos ir probiotikai - fermentuojantys mikroorganizmai. Probiotikų fermentai skaido ir susmulkina nuotekų organines medžiagas. O po to bakterijos minta tomis suskaidytomis dalelėmis, savo organizme perdirbdamos jas į nekenksmingas gamtines medžiagas. Nuotekų organinėmis medžiagomis mintančios veikliosios bakterijos užima svarbią vietą nuotekų valymo procese. Bakterijų kiekis siekia kelis milijonus, bet jų gretas smarkiai gali sumažinti buitinė chemija, nuo kurios reikia saugoti įrenginį. Tačiau, pernelyg sumažėjus veikliųjų bakterijų skaičiui arba joms visiškai išnykus, nukentės ir veiklusis dumblas, priklausantis nuo jų, o kartu su tuo sutriks kokybiškas nuotekų valymas. Žuvus visoms naudingoms bakterijoms įrenginio savininkui teks atkurti bakterijų populiaciją. Įsigyti veikliųjų bakterijų ir fermentuojančių probiotikų galima iš nuotekų valymo įrenginio gamintojo.
Nuotekų valymo įrenginių priežiūra: svarbiausi aspektai
Pagrindiniai nuotekų įrenginio priežiūros darbai - veikliojo dumblo pertekliaus išsiurbimas ir išvežimas. Biologinio įrenginio talpoje nuotekų valymo metu susidaro dumblo masės sankaupos. Dėl dumblo pertekliaus sistemoje užsikemša nuotekų nuvedimo vamzdis ir infiltracinis šulinys. Kai dumblo perteklius susidaro per dažnai (daugiau negu 3 kartus per metus), reikia nustatyti šios problemos priežastį. Variantų gali būti daug, viskas priklauso nuo konkrečių aplinkybių.
Išsiurbiant dumblo perteklių rekomenduojama šalinti ne visą dumblą - nedidelė dalis jo turi likti valymo talpoje. Juk dumblas sąveikauja su naudingomis bakterijomis, perdirbančiomis nuotekų medžiagas. Antraip, sistemoje visai nelikus dumblo, bakterijos praras palankią veisimosi terpę ir išnyks kartu su dumblu, nuotekos liks nepakankamai išvalytos. Kai kurių gamintojų nuotekų valymo įrenginiai turi signalizacijos sistemą, suveikiančią tuomet, kai dumblo kiekis viršija normą.
Reguliari priežiūra ir tinkamas eksploatavimas užtikrina ilgalaikį ir efektyvų nuotekų valymo įrenginio veikimą, apsaugant aplinką ir užtikrinant higienos normų laikymąsi.
tags: #lietaus #nuoteku #valymo #normos
