2018 metais UAB "Kauno vandenys" nuotekų valykloje išvalyta 24,82 mln. m3 t.y. 3,04 mln. m3 mažiau nei 2017 m. nuotekų.


Valymo procesas

Valymo įrenginiuose pagal BDS7 rodiklį nuotekų išvalymo efektas 2018 metais sudarė 98,99 %, pagal suspenduotas medžiagas - 98,79 %, bendrą fosforą – 97,34 %, bendrą azotą – 90,89 %. Per 2018 m. dumblo džiovinimo įrenginiuose išdžiovinta 5.545,6 tonos dumblo, utilizuota 6.750,0 tonos džiovinto dumblo.

Pav. 1

Į nuotekų valyklą iš miesto nuotekos atiteka trimis vamzdžiais, kurių skersmuo 1,2 m. Stambūs nešmenys sulaikomi perforuotose grotose Huber EscaMax, kurių skylučių diametras 6 mm. Taip prakošus nuotekas sulaikoma apie 40 t per mėnesį įvairių plaukiojančių atliekų. Smėlis nusodinamas aeruojamose smėliagaudėse. Nešmenys nuo grotų nusausinami presu, o smėlis separatoriumi ir visos šios atliekos išvežamos specialiomis mašinomis į Lapių sąvartyną. Per metus smėlio susidaro apie 250 t.

Nuotekos mechaniškai valomos dviejuose pirminiuose sėsdintuvuose, kurių diametras Ø 40 m, gylis - 3 m, bendras tūris - 7500 m3. Susidaręs pirminis dumblas iš sėsdintuvų šalinamas žalio dumblo siurbliais į metantankų siurblinėje esantį rezervuarą. Plaukiojančios medžiagos nuo sėsdintuvų paviršiaus šalinamos siurbliais į nuotekų valyklos priėmimo kamerą - prieš grotas.

Biologinį valymą sudaro 4 lygiagrečios technologinės linijos, kurių kiekvienoje yra 1.674 m3 talpos bio-P (biologinio fosforo šalinimo) reaktorius ir 15.165 m3 talpos N/DN (vienalaikės nitrifikacijos- denitrifikacijos) reaktorius. Bendras aerotankų tūris- 67.356 m3. Projektinė aktyviojo dumblo koncentracija- 4,8 g/l (prie 81.890 m3/d paros nuotekų debito). Į šiuos reaktorius, kuriuose palaikomas anaerobinės sąlygos, patenka jau susimaišęs su nuotekomis cirkuliacinis veiklusis dumblas. Lėtaeigės maišyklės, kurių kiekviename reaktoriuje sumontuota po dvi, palaiko dumblo mišinį pakibusioje būklėje. Pagrindinė fosforo dalis virsta ištirpusiais fosfatais, kuriuos tolesniam valymo procese įsisavina veiklusis dumblas.

Nitrifikacijos - denitrifikacijos reaktoriuose (aerotankuose) vyksta organinių ištirpusių teršalų skaidymas ir azoto šalinimas (nitrifikacija ir denitrifikacija lygiagrečiai). Tam, kad užtikrinti vienu metu sąlygas nitrifikacijai ir denitrifikacijai, reikalinga palaikyti optimalią ištirpusio deguonies koncentraciją - apie 0,15 - 0,3 g/l. Deguonies koncentracija matuojama dviejuose taškuose kiekviename N/DN reaktoriuje ir pagal tai reguliuojama ištirpusio deguonies koncentracija, kurios dydis nustatomas programiniame valdyme. Kiekviename reaktoriuje matuojama veikliojo dumblo koncentracija (įrenginio gale) ir nuotekų temperatūra dviejuose taškuose.

Nuotekų biologiniam valymui užtikrinti reikalingas oras tiekiamas orapūtėmis. Pradėjus eksploatuoti biologinio valymo įrenginius buvo sumontuotos penkios HV-Turbo orapūtės, kurių našumas po 9000 m3 oro per valandą, elektrinis galingumas – 200kW.  2017 metais viena šių orapūčių buvo pakeista į Sulzer HST tipo turbininę orapūtę su elektromagnetiniais guoliais. 2019 metais dar dvi orapūtės buvo pakeistos į Aerzen AT400-0.8T G5 orapūtes su oriniais guoliais. Šių naujų orapūčių privalumas yra tas, kad turbokompresoriaus darbo ratas neturi mechaninių guolių, nėra trinties, nereikia keisti tepalų. Tai įgalina turbokompresorių suktis 25000 aps/min greičiu, ir tiekti suspaustą iki 0,6bar orą 15% mažesnėmis elektros sąnaudomis. 

Paskirstymo pastate - siurblinėje sumontuoti nuotekų pakėlimo ir cirkuliacinio veikliojo dumblo pakėlimo siurbliai, kurių pajėgumas 1.800- 2.200 m3/h. Nuotekoms skirti keturi siurbliai, cirkuliaciniam dumblui - šeši (po tris kiekvienai sėsdintuvų porai). Kai atitekančių nuotekų debitas viršija 5.855 m3/h, šį dydį viršijantis kiekis aplenkia aerotankus ir teka tiesiai į išleidimą- tai užtikrinama specialiu nuotekų siurblinių programiniu valdymu. Po pakėlimo cirkuliacinis dumblas ir nuotekos susimaišo šiame statinyje esančioje specialios konstrukcijos kameroje ir iš jos pasiskirsto į atskiras biologinio valymo technologines linijas.

Denitrifikacijos procese nitratai skyla iki dujinio azoto ir deguonies. Išsiskyręs deguonis gali padidinti jo koncentraciją N/DN reaktoriuje, kas nėra priimtina. Todėl deguonis turi būti sunaudojamas lengvai skaidomų organinių junginių biocheminei oksidacijai. Tokiu junginiu numatytas naudoti metanolis. Metanolio ūkyje numatyta 30 m3 plieninė talpa reagento laikymui ir 2 dozavimo siurbliai, kurių pajėgumas- iki 200 l/h. Projektinė metanolio dozė - 1,4 t/parą, esant 81.890 m3/d nuotekų kiekiui, o prie esamo nuotekų kiekio - apie 1,0- 1,1 t/d- ~55 l/h.

Antriniais sėsdintuvais tarnauja buvę pirminiai sėsdintuvai (viso - 4 vnt.), atlikus tam tikrą jų rekonstrukciją. Vieno sėsdintuvo sėsdinimo zonos tūris yra apie 8.000 m3. Sėsdintuvų darbo režimas parenkamas pagal technologinius skaičiavimus. Iš antrinių sėsdintuvų sutankėjęs veiklusis dumblas savitaka grįžta į paskirstymo pastatą- siurblinę, kurioje įrengtos atskiros kameros kiekvienam sėsdintuvui. Cirkuliacinio dumblo koncentracija būna apie 8- 11 g/l. Plaukiojančios medžiagos nuo sėsdintuvų nuvedamos į valymo įrenginių priekį - tam sumontuota surinkimo įranga su siurbliais, nukreipiančiais šias medžiagas į buvusį centrinį dumblo rezervuarą (kiekvieno sėsdintuvo centre), o išsiurbimui iš jo panaudojami buvę dumblo transportavimo siurbliai.

Valant nuotekas biologiniu būdu susidaro perteklinis veiklusis dumblas. Prieš paduodant jį į pūdymą, reikalinga dumblą sutankinti, t. y., padidinti jo koncentraciją ir sumažinti tūrį apie 4,5- 6,0 kartus.

Dumblo sutankinimui pastatyti trys juostinio tipo tankintuvai, kurių kiekvieno našumas- iki 50 m3/val. Prieš tankinimą į dumblą įvedamas katijoninis neaukšto polimerizacijos laipsnio flokuliantas. Dumblo tankinimo procese atsiskyręs filtratas per vietinę siurblinę nukreipiamas į valymo įrenginių priekį (prieš grotas).

Dumblo pūdymui naudojami 2 metantankai po 8.800 m3 tūrio kiekvienas ir dvi dumblo saugyklos po 4.500 m3, komplekso aptarnavimui naudojama dumblo siurblinė. Sulaikytas pirminiuose sėsdintuvuose ir sutankintas perteklinis dumblas siurbliais tiekiamas į dumblo siurblinės rezervuarą (bufertanką). Iš šio rezervuaro dumblas patenka į dirbantį metantanką, kur vyksta anaerobinis pūdymo procesas. Optimali temperatūra mezofiliniam pūdymui- 34- 35°C. Reikiama temperatūra palaikoma šilumokaičiu „dumblas- vanduo" pagal automatinio valdymo programą. Dumblas dalinai pašildomas išpūdyto dumblo pagalba, naudojant „dumblas/ dumblas" šilumokaičius. Paprastai temperatūra pakeliama 7-12 laipsnių, ko pasekoje nukrinta išpūdyto dumblo, tiekiamo į dumblo saugyklą, temperatūra.

Dumblo sausinimui sumontuotos 4 Westfalia- Separator 16 tipo centrifūgos. Trijų pirmųjų, pastatytų I-mojo statybos etapo metu, pajėgumas- po 800 kg SM per valandą, tačiau šiuo metu jos stipriai susidėvėję ir pajėgumas siekia apie 500- 600 kg SM/ h. Naujesnė centrifūga, įvesta kartu su biologiniu valymu, yra 650 KG SM/ h pajėgumo. Nusausinto dumblo drėgmė, sausinant išpūdytą pirminio ir perteklinio dumblo mišinį, siekia apie 73- 75 %. 

Po išpūdymo ir nusausinimo gauname apie 13- 13 tonų dumblo pagal sausą medžiagą, arba 44 -48 tonas 73 proc. drėgnumo dumblo masės per parą.


Dumblo džiovinimas

2016m. į eksploataciją įvesti dumblo džiovinimo įrenginiai. Šiuos įrenginius sudaro dvi lygiagrečios dumblo džiovinimo linijos Sulzle Klein Pro-Dry 2/4, kurių bendras vandens išgarinimo našumas siekia 2700 kg/h, džiovinamo dumblo kiekis (prie 24% SM) 3730 kg/h. Nusausintas dumblas aukšto slėgio siurbliais tiekiamas į džiovintuvą, paskirstomas ant perforuotos juostos ir džiovinamas 85oC temperatūroje. Išeinantis iš džiovintuvo oras ataušinamas rekuperatoriuje, toliau patenka į dviejų pakopų cheminį skruberį skirtą oro valymui. Galutinis oro valymas vyksta biofiltre.  Išdžiovinto iki <10% drėgmės dumblo granulės susmulkinamos, sraigtinių konvejerių pagalba tiekiamos į džiovinto dumblo bokštą. Toliau dumblo granulės fasuojamos į didmaišius arba supilamos į automašinas ir išvežamos utilizavimui. Per parą džiovinto dumblo granulių susikaupia 13 - 15 tonų. Džiovintas dumblas naudojamas energetinio miško tręšimui.

 

Biodujų gamyba

Dumblo pūdymo metu, anaerobiniams mikroorganizmams skaidant organines medžiagas, gaminamos biodujos. Gautos biodujos valomos, išskiriant iš jų drėgmę, galimus dumblo likučius ir surenkamos dujų talpykloje (gazholderyje), kurio tūris- 1.044 m3. Iš gazholderio biodujos paduodamos į kompresorinę, kurioje suspaudžiamos iki 0,2 bar ir tiekiamos į vietinę katilinę bei kogeneracinę jėgainę.

Šiuo metu gaminame 7.400- 7.950 nm3/d biodujų, prie paduodamo 11.500 kg/d organikos kiekio. Biologinių valymo įrenginių statybos metu buvo sumontuoti du dujiniai elektros generatoriai, kurių kiekvieno elektrinis galingumas- 311 kW. Trečias generatorius sumontuotas dumblo džiovinimo įrenginių statybos metu, jo elektrinis galingumas siekia 360kW.  

 

Technologinių procesų valdymas ir kontrolė

Nuotekų valymo, dumblo apdorojimo ir biodujų gamybos bei panaudojimo technologiniai procesai yra pilnai automatizuoti ir valdomi iš centrinio valdymo pulto . Atskirų technologinių etapų valdymą atlieka 10 šiuolaikinių programuojamų loginių valdiklių (PLV), užtikrinančių aukštą duomenų perdavimo patikimumą. Technologinių procesų valdymui sukurta lanksti programinė įranga, leidžianti operatyviai reaguoti į technologinių procesų eigos pokyčius. Visi duomenys apie proceso eigą yra apdorojami tolimesnei jų analizei ir procesų optimizavimui. Programinę įrangą valdymui kūrė Lietuvos automatikos firma UAB „Elinta", su kuria intensyviai bendradarbiaujama tobulinant technologinių procesų valdymą ir įrengimų aptarnavimo efektyvumą.


Energetika

Nuotekų valyklai elektros energija yra tiekiama iš modernios Marvelės TP 100/10 kV skirstyklos. Skirstyklos darbo kontrolė yra vykdoma telekomunikacinių priemonių pagalba, informaciją perduodant į elektros tinklų dispečerinę ir nuotekų valyklos valdymo pultą. Elektros energija į nuotekų valyklą tiekiama dviem nepriklausomais įvadais ir iš centrinės paskirstymo pastotės paduodama į atskirus technologinius objektus. Nuotekų valykloje sumontuotos aštuonios  pagrindinės skirstyklos, kurių bendras galingumas- 13.4 MW. 2008 m. pradėti eksploatuoti biologinio valymo įrengimai ir kogeneracinė jėgainė, kurios bendras elektrinis galingumas- 622 kW, šiluminis- 876 kW.,o  jau 2016m. į eksploataciją buvo įvesta dumblo džiovykla ir papildoma elektros jegainė 2019m. nuotekų valyklos kogeneracinės jėgainės elektrinis  galingumas išaugo iki 994kw ir šiluminis -1316 kW

Kogeneracinės jėgainės gaminama elektros energija aprūpina savus nuotekų valyklos elektros tinklus ir sudaro apie 27% visos suvartojamos elektros energijos. Gaminama iš biodujų elektros energija priskiriama prie

atsinaujinančių energijos šaltinių, todėl labai svarbu plėtoti ir šią energetikos rūšį. „Žaliąją" energetiką numatoma naudoti ir  perspektyvoje t.y. įsirengti saulės jėgaines, kurios yra . alternatyva brangiam branduoliniam kurui.

Elektros tiekimo technologiškai svarbiems objektams patikimumui užtikrinti, įrengti autonominiai dyzeliniai generatoriai, o skirstyklose sumontuotos automatinio rezervo įvedimo sistemos. Elektros energijos taupymui ir įrenginių darbo efektyvumui padidinti plačiai naudojamos dažninės pavaros, reaktyvinės galios kompensavimo sistemos. 2018m. metinis elektros energijos sunaudojimas siekė apie 9573 tūkst. kWh.

 

Nuotekų valyklos darbo efektyvumas

Pagal šiuo metu galiojantį Nuotekų tvarkymo reglamentą, Kauno m. nuotekos turėtų būti apvalomos iki rodiklių, nustatytų daugiau kaip 100.000 gyventojų turintiems miestams. Šie rodikliai pateikti lentelėje.

Faktinė įrenginių eksploatacija nuo rodo, kad šiuos rodiklius mes pasiekiame ir galime nuotekas apvalyti iki dar geresnių rodiklių (žr. lentelėje pasiektus rodiklius).

Valytų nuotekų užterštumo rodikliai

Normatyvas, mg/l

2018 m. pasiekti rodikliai, mg/l

BDS5 (pagal paros vidutinį pavyzdį)

15

3,2

Bendrasis azotas (metinis vidurkis)

10

7,3

Bendrasis fosforas (metinis vidurkis)

1

0,35

ChDS (pagal paros vidutinį pavyzdį)

125

30

Pav. 2

Bendrovės veikla visada orientuota į klientų poreikių tenkinimą, pastovų paslaugų kokybės ir kainos santykio gerinimą. Tai vykdyti padeda nuo metų pradžios įdiegtos ir veikiančios kokybės vadybos ir aplinkos apsaugos vadybos sistemos. Jų atitikimą ISO 9001:2008 ir ISO 14001:2005 standartams patvirtino tarptautinės Vokietijos sertifikacinės įstaigos „TUV CERT" išduoti sertifikatai.