Nuotekų valymas – nematomi civilizacijos privalumai (2dalis)

• Pratęsimas… 
• Naujieji amžiai (XV – Pirmojo pasaulinio karo pabaiga )
• Naujausieji amžiai (1918m – iki šių dienų )
• Šiuolaikinės Nuotekų Valymo Technologijos
• Išvada

Šiame straipsnio „Nuotekų valymas – nematomi civilizacijos privalumai (2dalis)” pratęsime, apžveglsime kaip tobulėjo ir vystėsi nuotekų valymas naujaisiais ir naujausiais amžiais.

Naujieji amžiai (XV – Pirmojo pasaulinio karo pabaiga )

Tikroji nuotekų valymo poreikio pradžia prasidėjo pramoninės revoliucijos metu 19 amžiuje.  

Gyventojai, ieškodami darbo, kėlėsi į miestus. Todėl miestai labai sparčiai plėtėsi, o pramonės įmonės pradėjo masiškai gaminti produktus, didindamos ir taip jau esančią taršą. Dauguma nuotekų  tiesiog tekėjo į upes , ežerus  arba jūrą, nepaisant jų kenksmingos įtakos gamtai ir žmonėms. Nevalomos nuotekos sukėlė didžiules užterštumo problemas ir leido sparčiai plisti ligoms ir kenksmingiems organizmams.

Kadangi Didžioji Britanija buvo pirmoji industralizuota šalis, tai ji pirmoji ir patyrė visas urbanizacijos pasekmes. Prie didžiulės mieste sklindančios smarvės prisidėjo choleros epidemijos 1832, 1849, 1855 metais, nusinešusios labai daug gyvybių. Per vieną iš šių epidemijų 1847 metais įvyko didysis proveržis. Anglų gydytojui Johnas Snow pavyko  išsisaiškinti, kad cholerą ir vidurių šiltinę  sukelia geriamasis vanduo, užterštas nuotekomis. O nuotekos į geriamo vandens šulinius patenka per gruntinius vandenis iš nuotekų duobių. Po kelerių metų Louis Pasteur moksliniais tyrimais patvirtino šią hipotezę. Jis nustatė, kad cholerą, vidurių šiltinę sukelia pavojingi mikroorganizmai esantys nuotekose. Dėl šių atradimų daugelyje šalių buvo pakeisti teisės aktai ir nuo XIX amžiaus įvairių šalių įstatymais apribota nuotekų duobių statyba tose vietovėse, kuriose nebuvo kanalizacijos. Todėl buvo pradėtos projektuoti ir statyti nuotekų sistemos Londone ir kituose didžiuosiuose Europos ir JAV miestuose.  

Pradžioje šios nuotekų sistemos buvo tiesiog gravitacinėmis kanalizacijos sistemos. Jose išnaudojant lietaus vandenį,  nuotekos buvo išleidžiamos tiesiai į paviršinius vandenis be valymo. Bet didėjant vandens telkinių taršai, kai kurie miestai pradėjo valyti nuotekas prieš išleidimą.  Jau XIX amžiaus pabaigoje juose buvo pradėti taikyti cheminio valymo  ir nusodinimo būdai .

 

Londonas XIX amžiuje

Naujausieji amžiai (1918m – iki šių dienų )

XX amžiaus pradžios industrializacija

XX amžiaus pradžios industrializacija, gyventojų skaičiaus augimas ir žemės ūkio raida iškėlė naujų iššūkių nuotekų valymui.

Bet svarbiausia, kad žmonės suprato, jog nevalytos nuotekos yra kenksmingos aplinkai ir geriamam vandeniui bei gali sukelti daugybę problemų. Pirmiausia, nevalytos nuotekos gali užteršti upes , ežerus ir jūras. Dėl tokio užteršimo gali sumažėti gyvūnų ir augalų įvairovė, o kai kuriais atvejais netgi išnykti rūšys. Antra, pavojingos medžiagos nuotekose gali prasiskverbti į gruntinį vandenį, užteršti požeminio vandens šaltinius ir paveikti geriamo vandens šaltinius.

Todėl supratę nuotekų valymo svarbą, mokslininkai sutelkė jėgas ir pradėjo plėtoti vis modernesnes ir efektyvesnes technologijas.

Vienas iš svarbiausių atradimų, kuris iš esmės pakeitė nuotekų valymo pramonę

Ir vienas iš svarbiausių atradimų, kuris iš esmės pakeitė nuotekų valymo pramonę, buvo padarytas  1912 metais. Mančesterio universiteto mokslininkai Edwardas Ardenas ir Williamas T.Locketas atrado aktyviojo dumblo nuotekų valymo procesą. Tai yra biologinis nuotekų valymo procesas, kuriame naudojami aktyvūs mikroorganizmai, bakterijos ir virusai, kad išskirtų organines medžiagas bei  taršą iš nuotekų. Ir po Pirmojo pasaulinio karo šis metodas buvo pradėtas plačiai naudoti tiek  JAV ir Kanadoje tiek vakarų Europos miestuose. Šis 1912 metais atrastas nuotekų valymo procesas tebenaudojamas iki šiol.

Tai buvo proveržis nuotekų valymo technologijoje, tačiau plečiantis miestams, vystantis pramonei, augant gyventojui skaičiui didėjo ir reikalavimai . Didėjo reikalavimai ne tik aplinkos apsaugai, nuolatiniam nuotekų valymo įrenginių tobulinimui, bet ir  efektyvumo didinimui, elektros energijos taupymui, išvalomų nuotekų kokybei.

 

Nuotekų valymo įrenginys su rezervuarais dumblo aeracijai ir biologiniam valymui

Šiuolaikinės nuotekų valymo technologijos

Nuotekų valymas šiais laikais yra sudėtingas ir daugialypis procesas, apimantis keletą etapų, kurie užtikrina, kad išvalytos nuotekos būtų saugios aplinkai ir žmonėms.

1. Pirminis Valymas (Parengtinis Valymas): Šis etapas apima didelių kietųjų dalelių ir plūduriuojančių medžiagų pašalinimą. Tai atliekama naudojant sietus, grotas ir smėlio gaudykles. Tikslas – sumažinti nuotekų teršalų kiekį, kad tolesni valymo etapai veiktų efektyviau.
2. Antrinis Valymas: Antrinio valymo metu nuotekos apdorojamos biologiniais procesais, kuriuose naudojami mikroorganizmai, skaidantys organinius teršalus. Populiariausias metodas yra aktyviojo dumblo procesas, kurio metu naudojami mikroorganizmai organinių medžiagų skaidymui. Šis procesas leidžia pašalinti daugumą biologinių teršalų.
3. Tretinis Valymas: Tai papildomas valymo etapas, skirtas pašalinti likusius teršalus, kurių nepavyko pašalinti antriniu valymu. Tretinio valymo metu gali būti naudojamos įvairios technologijos, tokios kaip cheminis valymas, filtracija, adsorbcija anglies filtrais, dezinfekcija ultravioletiniais spinduliais ar chloro naudojimas.
4. Nuotekų Dumblo Apdorojimas: Valymo proceso metu susidaro nuotekų dumblas, kuris taip pat turi būti tinkamai apdorotas. Dumblas gali būti stabilizuojamas, naudojant anaerobinį (be deguonies) arba aerobinių (su deguonimi) apdorojimo būdus. Pavyzdžiui, anaerobinis apdorojimas, dar žinomas kaip anaerobinis pūdymas, vyksta uždaruose reaktoriuose, kur mikroorganizmai skaido organinę medžiagą, gamindami biometaną, kurį galima naudoti kaip energijos šaltinį. Dumblas taip pat yra sausinamas ir tankinamas, siekiant sumažinti jo tūrį ir pagerinti tolimesnio apdorojimo efektyvumą. Sausinimas ir tankinimas padeda sumažinti transportavimo ir šalinimo sąnaudas.
5. Aplinkos Apsauga ir Technologijų Plėtra: Dabartinės technologijos ir moksliniai tyrimai nuolat tobulinami, siekiant sumažinti valymo įrenginių energijos sąnaudas, padidinti valymo efektyvumą ir mažinti išmetamų teršalų kiekį. Naujos technologijos, tokios kaip membraninė filtracija, nanotechnologijos ir pažangios biologinės metodikos, leidžia pasiekti dar geresnius rezultatus.

Kompleksinė parengtinio valymo sistema

 

Išvada

Žvelgiant į nuotekų valymo technologijų raidą nuo senovės civilizacijų iki šių dienų, matome, kaip svarbus ir sudėtingas šis procesas buvo per visą žmonijos istoriją. Senovės Romos kanalizacijos sistemos ir viduramžių iššūkiai rodo, kaip svarbu buvo rasti būdus efektyviai tvarkyti nuotekas, siekiant išlaikyti miestų švarą ir gyventojų sveikatą.

Pramoninės revoliucijos metu augantis miestų gyventojų skaičius ir didėjanti pramonės tarša privertė žmones ieškoti naujų sprendimų. XIX amžiaus atradimai, tokie kaip John Snow ir Louis Pasteur tyrimai, parodė, kad užterštas vanduo gali sukelti rimtas ligas, ir paskatino kurti modernesnes nuotekų valymo sistemas. Šių tyrimų dėka daugelis miestų pradėjo diegti kanalizacijos sistemas ir valymo įrenginius, kurie gerokai sumažino užterštumo problemas ir užkirto kelią ligų plitimui.

XX amžiuje nuotekų valymo technologijos toliau tobulėjo, atsirado nauji metodai, tokie kaip aktyviojo dumblo procesas, kuris buvo revoliucinis nuotekų valymo srityje. Šiandien turime pažangias ir efektyvias sistemas, kurios leidžia pašalinti didžiąją dalį teršalų ir netgi paversti nuotekas naudingais resursais.

Apibendrinant galima pasakyti, kad nuotekų valymas yra esminis gyvenimo kokybės ir aplinkos apsaugos veiksnys. Šios technologijos nuolat tobulinamos, siekiant užtikrinti, kad vandens ištekliai būtų saugūs ir švarūs ateities kartoms. Vertindami senovės civilizacijų pasiekimus ir šiuolaikinių mokslininkų pastangas, galime būti dėkingi už švarią aplinką, kurioje gyvename.

Tikimės, kad ši kelionė per nuotekų valymo technologijų istoriją padėjo jums suprasti, kiek daug buvo nuveikta siekiant dabartinio lygio.