Valymo įrenginiai su aktyviuoju dumblu: Efektyvus ir ekologiškas buitinių nuotekų sprendimas
Biologiniai buitinių nuotekų valymo įrenginiai sulaukia vis didesnio populiarumo, juos renkasi tiek individualių namų, tiek sodo namelių savininkai. Sertifikuoti ir aukščiausius kokybės standartus atitinkantys gaminiai užtikrina itin gerus teršalų pašalinimo rodiklius. Šių įrenginių veikimo pagrindas - aktyvusis dumblas, kuris yra esminis elementas efektyviam ir ekologiškam nuotekų valymui be cheminių priedų.
Kas yra aktyvusis dumblas ir kaip jis veikia?
Aktyvusis dumblas - tai valymo įrenginyje esančios organinės dalelės ir jų absorbuotos koloidinės medžiagos. Jame gausu mikroorganizmų, kurie šalina nuotekų teršalus. Siekiant palaikyti optimalias sąlygas bakterijų veiklai ir dauginimuisi, tam specialiai tiekiamas oras. Šie mikroorganizmai, dalyvaujant fermentams, nuotekų teršalus (substratą) vartoja maistui ir juos oksiduoja iki anglies dvideginio, vandens, nitritų, nitratų, fosfatų ir kt.
Labai svarbus vaidmuo teršalų skaidymo procese tenka bakterijoms, kurių 1 grame aktyviojo dumblo sausų medžiagų (ADSM) yra nuo 10^8 iki 10^14 ląstelių. Tyrimai rodo, kad kuo didesnis pirmuonių skaičius aktyviajame dumble, tuo didesnis valymo efektas. Valymo procese auga įvairios bakterijų rūšys - Pseudomonas, Bacillus, Bacterium, Mycobacterium, Pseudobacterium, Sartina, Micrococcus ir kt. Bakterijų rūšis priklauso nuo nuotekų sudėties; pavyzdžiui, valant buitines nuotekas daugiausia būna Pseudomonas bakterijų.
Svarbiausia aktyviojo dumblo savybė - sugebėjimas sudaryti dribsnius ir jų sedimentacija. Ši savybė priklauso nuo mikroorganizmų fiziologinės būklės, kuri susijusi su polimerų, išskiriamų bakterijų ląstelių arba jų adsorbuotų, sąveika. Aktyviojo dumblo apkrova (teršalų kiekis, tenkantis 1 g aktyviojo dumblo sausų medžiagų per parą) tiesiogiai veikia dumblo dribsnių būvį ir jų nusėdimą. Gerai nusėdančio aktyviojo dumblo dribsniai turi didelį paviršių (100 m²/g ADSM), todėl jis yra geras sorbentas.
Aktyviojo dumblo mikroorganizmų ląstelių cheminė sandara yra sudėtinga. Valant buitines ir daugelio pramonės įmonių nuotekas, kai palaikoma vidutinė aktyviojo dumblo apkrova (iki 40), aktyviojo dumblo formulė dažnai atitinka C5H7O2N. Teršalų oksidavimo procesus mikroorganizmų ląstelėse reguliuoja konstitutyvieji (pagrindiniai) ir adaptyvieji (prisitaikantys) fermentai. Fermentai veikia kaip katalizatoriai biocheminėse reakcijose, skirstomi į šešias pagrindines klases: oksidoreduktazės, transferazės, hidrolazės, liazės, izomerazės ir ligazės.
Mikroorganizmų augimo fazės ir jų reikšmė valymo procese
Nuotekų valymo procese mikroorganizmų naudojimo esmė yra ta, kad dėl greito jų dauginimosi intensyviai naudojami teršalai. Mikroorganizmų augimo dinamika ir jų fiziologinis būvis priklauso nuo to, ar nuolat, ar periodiškai tiekiami teršalai ir ar jie sunaudojami.
Sumaišius mikrobų kultūrą su nuotekomis ir aeruojant mišinį, mikroorganizmai auga per 4 fazes:
- Lag fazė (prisitaikymo): Šios fazės trukmė priklauso nuo to, ar mikroorganizmai buvo auginami toje pačioje maitinamoje terpėje.
- Eksponentinė fazė: Šioje fazėje mikroorganizmai auga intensyviausiai, nes yra maisto perteklius ir mažai metabolizmo produktų, stabdančių augimą.
- Stacionari fazė: Šioje fazėje augančių mikroorganizmų skaičius atitinka nunykusių mikroorganizmų skaičių; mikroorganizmų masė lieka tokia pati.
- IV fazė (endogeninio kvėpavimo): Dėl maisto trūkumo ląstelių nunyksta daugiau, negu jų priauga.
Reguliuojant tiekiamą teršalų kiekį, galima skatinti bet kurią mikroorganizmų augimo fazę, taigi galima sudaryti sąlygas intensyvesniam arba lėtesniam teršalų skaidymui.
Nuotekų valymo įrenginių su aktyviuoju dumblu privalumai
Biologiniai buitinių nuotekų valymo įrenginiai itin patrauklūs tuo, kad teršalai juose šalinami nenaudojant jokių chemikalų. Kenksmingos medžiagos pašalinamos per keletą etapų, todėl išvalytas vanduo neturi jokio neigiamo poveikio aplinkai. Jį galima išleisti į gruntą ar netoliese esantį griovį, taip pat - kaupti specialiuose rezervuaruose.
Aktyvuoto dumblo procesas ir IFAS – projektavimo taisyklės + gairės
Patogu ir tai, kad visi biologinio valymo procesai vyksta vienoje talpoje. Tai apima tiek teršalų šalinimą iš nuotekų aktyviuoju dumblu, tiek jo atskyrimą nuo išvalyto vandens ir grąžinimą į aeravimo rezervuarą. Aktyviajame dumble vyksta įvairūs biologiniai procesai: nitrifikacija, denitrifikacija ir t. t. Jų metu iš nuotekų pašalinami neigiamą poveikį aplinkai turintys teršalai: nitratai, fosforas, azotas ir panašiai. Dauguma jų turi neigiamą poveikį aplinkai ir gali sukelti rimtas ekologines problemas, pavyzdžiui, eutrofikaciją.
Itin aukštas išvalymo lygis ir ekologinis privalumas
Aktyvusis dumblas per įvairius biologinius procesus (nitrifikaciją, denitrifikaciją ir kt.) iš nuotekų išvalo nitratus, fosforą (jo yra, pavyzdžiui, skalbimo milteliuose), azotą (gausu šlapime, išmatose ir kt.) bei kitas medžiagas, kurios atkeliauja iš kanalizacijos. Pašalinti iš nuotekų tokias medžiagas kaip fosforas ir azotas yra svarbu, nes su nuotekomis šios medžiagos patekusios į vandens telkinius sukeltų augalų vešėjimą, o tai sumažintų deguonies kiekį vandenyje. Dėl šios priežasties paprastai sumažėja ežeruose, upėse gyvenančių žuvų ir kitų gyvių, sutrikdoma visa vandens telkinio pusiausvyra. Ne visi nuotekų valymo įrenginiai yra pajėgūs išvalyti iš nuotekų azotą, fosforą ir kt. medžiagas, nes neturi denitrifikacijos, nitrifikacijos ir pan. zonų, todėl jiems gali prireikti papildomų filtrų ar įrengimų. Todėl patogu ir naudinga statyti nuotekų valymo įrenginius su aktyviuoju dumblu, kurie išvalo nuotekas, t.y. jos virsta bespalviu ir bekvapiu vandeniu, kuris neturi žalingų aplinkai medžiagų.
Vienkartinis užpildymas ir savaiminis dauginimasis
Sumontavus naujus valymo įrenginius, pakanka vienkartinio užpildymo aktyviuoju dumblu (dar prieš paleidžiant nuotekas). Vėliau jis sėkmingai dauginasi, o mikroorganizmų atsiranda savaime maždaug per dvi savaites. Atsižvelgiant į tai, pirmąjį mėnesį į įrenginius rekomenduojama tiekti kuo natūralesnės kilmės nuotekas. Tai reiškia, kad aktyvusis dumblas maitinasi, dauginasi panaudodamas nuotekas ir pakartotinai jo papildyti nereikia.
Nejautrūs nuotekų svyravimams ir buitinei chemijai
Biologiniai nuotekų valymo įrenginiai su aktyviuoju dumblu gali dirbti automatiškai, jų neįtakoja skirtingi nuotekų kiekiai per dieną. Jie taip pat nėra jautrūs įprastoms buitinėms cheminėms medžiagoms - indų plovikliams, skalbimo milteliams ar kūno priežiūrai skirtoms priemonėms. Valymui netrukdo net ir tualetinis popierius. Vis dėlto, yra medžiagų, kurių negalima mesti į kanalizaciją, nes jos gali užkimšti ar kitaip sugadinti Jūsų kanalizaciją ir valymo įrenginį. Tai sauskelnės, prezervatyvai, higieniniai paketai, nuorūkos, plastmasė, popierius, dažai, tepalai ar kitos vandenyje netirpios medžiagos. Kanalizacija ir nuotekas valantis įrenginys - ne šiukšlių kibiras.
Kompaktiški ir paprasti naudoti
Biologinio valymo įrenginiai, naudojantys aktyvųjį dumblą, pasižymi kompaktiškumu. Jie neužima daug vietos, juos nesudėtinga atvežti ir sumontuoti. Žemės paviršiuje matomi tik įrenginio dangčiai.
Aktyviojo dumblo apdorojimas ir utilizavimas
Eksploatuojant nuotekų valymo įrenginį, atsiranda aktyvaus dumblo perteklius. Jeigu tinkamai pasirinktas biologinio nuotekų valymo įrenginio dydis, perteklinio dumblo per metus susidarys nedaug. Dumblą galima pašalinti atidarius nuotekų valymo įrenginio dangtį. Tai gali atlikti įrenginį prižiūrintys specialistai arba pats savininkas.
Miestų nuotekų valymo įrenginiuose sulaikomo 96,2% drėgnumo pirminių sodintuvų ir aktyviojo perteklinio dumblo kiekis sudaro apie 1% valomo vandens kiekio. Pagrindinę pirminių sodintuvų dumblo sausosios medžiagos dalį (apie 60-75%) sudaro organinės medžiagos, aktyviojo perteklinio dumblo - 70-75%. Todėl tokį dumblą pūdant metano tankuose gaunamas ne tik geresnės kokybės dumblas, bet ir kurui tinkamos dujos. Iš vieno m³ 96,2% drėgnumo pirminių ir antrinių sodintuvų dumblo mišinio galima gauti 11-13,2 m³ dujų, kuriose yra 60-70% metano dujų. Pūdymo metu suyra 25-53% organinių medžiagų.
Dumblo pūdymas gali vykti mezofiliniu (27-35°C) arba termofiliniu (apie 53°C) būdu. Mezofiliniu būdu dumblas įrenginyje išlaikomas iki 12,5 parų, termofiliniu - paros dumblo normos beveik 2 kartus didesnės, dėl to reikia ir mažesnio metano tankų tūrio, tačiau aukštesnei temperatūrai palaikyti reikalingos didesnės energijos sąnaudos. Pastarasis pūdymo būdas rečiau taikomas praktikoje.
Dumblo sausinimas
Dėl didelės drėgmės nuotekų dumblą sausinti sudėtinga. Vienas iš plačiau taikomų dumblo sausinimo būdų yra vakuuminis filtravimas. Vakuuminis filtras susideda iš metalinio besisukančio būgno, kurio 1/3 dalis panardinta į sausinamą dumblo lovį. Besisukančio filtro apatinėse sekcijose ir iki viršaus sudaromas vakuumas, kuriuo prisiurbiamas prie audinio dumblas, o pro jį prasisunkęs filtratas pašalinamas. Nors vakuuminiuose filtruose nusausintas dumblas yra birus, tačiau jo efektyviam nusausinimui dažnai reikalingi papildomi reagentai (geležies chloridas, kalkės).
Kitas dumblo sausinimo būdas yra centrifugos. Ištyrus nuotekų dumblo tinkamumą trąšoms nustatyta, kad organinių medžiagų kiekiai kinta nuo 46,2 iki 69,8%, azoto pirminių sodintuvų dumble - 1,8-3,9%, aktyviojo perteklinio - 2,6-4,1%. Atitinkamai paruoštas dumblas gali būti naudojamas trąšoms.
Dažniausiai pasitaikančios klaidos eksploatuojant nuotekų valymo įrenginius
Eksploatuojant biologinius nuotekų valymo įrenginius, vartotojai neretai daro klaidas, kurios gali pakenkti sistemos darbui:
- Per ilgai delsiama šalinti dumblą: Viena dažniausių klaidų - laukti iki paskutinės akimirkos. Sprendimas - sudaryti priežiūros grafiką ir profilaktiškai išvalyti įrenginį.
- Šalinamas dumblas netinkamai: Savarankiškas dumblo šalinimas be tinkamos įrangos ar žinių yra neefektyvu ir neteisėta. Išsiurbtame nuotekų dumble gausu kenksmingų medžiagų, todėl jį reikia tvarkyti pagal įstatymus, kreipiantis į licencijuotus asenizacijos paslaugų teikėjus.
- Naudojamos netinkamos cheminės priemonės: Agresyvios cheminės medžiagos (chloro turintys valikliai, tirpikliai, alyvos, antibiotikai) nuskurdina bakterijų populiaciją, sumažina valymo efektyvumą ir didina dumblo kiekį. Reikėtų rinktis biologijai draugiškas buitines priemones.
- Mėginama „pagerinti“ sistemą papildomomis bakterijomis: Tinkamai suprojektuotas biologinis įrenginys pats užsiaugina reikiamą mikroorganizmų kiekį. Papildomai pripylus pirktinių bakterijų ar fermentų, galima išbalansuoti susiformavusią mikroflorą.
- Nepaisoma gamintojo instrukcijų: Kiekvieno įrenginio dokumentacijoje nurodyta, ko negalima mesti į kanalizaciją ir kaip prižiūrėti įrenginį. Šių reikalavimų ignoravimas gali sukelti problemų.
Buitiniai teršalai ir jų poveikis aplinkai bei sveikatai
Buitiniai teršalai gali turėti įvairių neigiamų poveikių žmogaus sveikatai ir aplinkai. Chemikalai, naudojami kasdieniame gyvenime (valymo priemonės, kosmetika, pesticidai), gali būti toksiški arba alergizuoti, sukelti odos dirginimą, alergijas, o ilgalaikėje perspektyvoje - netgi rimtesnius sveikatos sutrikimus.
Tarša vandens tiekimo sistemose ar natūraliuose vandens telkiniuose gali sukelti rimtų sveikatos problemų. Kenksmingi mikroorganizmai, sunkieji metalai, pesticidai ir kitos chemikalų medžiagos gali patekti į vandenį ir padaryti jį nepriimtinu vartojimui. Požeminio vandens tarša, kylanti dėl netvarkingų atliekų kaupimo vietų, trąšų, pesticidų, užteršto paviršinio vandens ar atmosferos kritulių, kelia didelį pavojų, nes požeminis vanduo Lietuvoje yra svarbiausias geriamojo vandens šaltinis. Taršos šaltiniai skirstomi į taškinius (atliekų sankaupos), linijinius (nesandarūs vamzdynai) ir regioninius (užteršta atmosfera). Todėl būtina stengtis kuo mažiau teršti vandenį ir tinkamai valyti nuotekas, kad apsaugotume požeminius vandenis.
UAB „Feliksnavis“ siūlo ne tik platų sertifikuotų gaminių pasirinkimą, bet ir teikia plataus spektro paslaugas, kurių sąraše - tiek techninių projektų sudarymas, tiek įrenginių parinkimas. Biologiniai buitinių nuotekų valymo įrenginiai su aktyviuoju dumblu - efektyvus ir patikimas sprendimas, leidžiantis džiaugtis švaresne aplinka.
tags: #nuoteku #valymas #aktyviuoju #dumblu #matuzevicius
