Kas yra nuotekų valymas ir kaip šis procesas tobulėjo pasaulio istorijoje?

Nuotekų valymas kitaip tariant yra priemaišų pašalinimas iš nuotekų, kol jos pasiekia vandeninguosius sluoksnius arba natūralius vandens telkinius, tokius kaip upės, ežerai ir vandenynai. Kadangi gryno vandens nėra gamtoje, bet koks skirtumas tarp švaraus ir užteršto vandens priklauso nuo vandenyje esančių priemaišų tipo ir koncentracijos, taip pat nuo jo paskirties. Apskritai sakoma, kad vanduo yra užterštas, kai jame yra pakankamai priemaišų, kad jis būtų netinkamas tam tikram naudojimui, pavyzdžiui, gerti, plaukioti ar žvejoti. Nors vandens kokybei įtakos turi gamtinės sąlygos, žodis tarša dažniausiai reiškia žmogaus veiklą kaip taršos šaltinį. Todėl vandens taršą pirmiausia sukelia užterštų nuotekų nutekėjimas į paviršinius ar požeminius vandenis, o nuotekų valymas yra pagrindinis vandens taršos kontrolės elementas. O nuotekų valymo įrenginių priežiūra yra einantis po to elementas.

Šiek tiek istorijos

Daugelyje senovės miestų buvo drenažo sistemos, tačiau jos pirmiausia buvo skirtos lietaus vandeniui nutekėti nuo stogų ir šaligatvių. Puikus pavyzdys yra senovės Romos drenažo sistema. Jame buvo daug paviršinių vamzdžių, kurie buvo prijungti prie didelio skliautuoto kanalo, vadinamo Cloaca Maxima („Didžioji kanalizacija“), kuriuo drenažo vanduo tiekiamas į Tibro upę. Iš akmens pastatyta didžiulio masto Cloaca Maxima yra vienas seniausių esamų romėnų inžinerijos paminklų.

Viduramžiais miesto drenažo ar kanalizacijos pažanga buvo nedidelė. Buvo naudojami slapti skliautai ir latakai, tačiau dauguma atliekų buvo tiesiog supilamos į latakus, kad potvynių metu būtų nuplaunami per kanalizaciją. Tualetai (vandens klozetai) namuose buvo įrengti XIX amžiaus pradžioje, tačiau dažniausiai jie buvo jungiami prie kubilų, o ne kanalizacijos. Tankiai apgyvendintose vietovėse vietos sąlygos greitai tapo netoleruotinos, nes rezervuarai retai būdavo ištuštinami ir dažnai persipildydavo. Išryškėjo grėsmė visuomenės sveikatai. XIX amžiaus viduryje Anglijoje choleros protrūkiai buvo atsekami dėl šulinių vandens atsargų, užterštų žmonių atliekomis iš slaptų saugyklų ir šiukšliadėžių. Netrukus iškilo būtinybė visus didesnių miestų klozetus tiesiogiai prijungti prie lietaus kanalizacijos. Taip nuotekos iš grunto prie namų buvo perkeltos į netoliese esančius vandens telkinius. Taip išryškėjo nauja problema – paviršinių vandenų tarša.

Nuotekų valymo proceso raida

Anksčiau buvo sakoma, kad „taršos sprendimas yra paprasčiausiai jos praskiedimas“. Nedidelį nuotekų kiekį išleidus į tekantį vandens telkinį, vyksta natūralus upelio apsivalymo procesas. Tankiai apgyvendintose bendruomenėse susidaro toks didelis nuotekų kiekis, tačiau vien praskiedimas neapsaugo nuo taršos. Todėl prieš šalinant nuotekas būtina tam tikru laipsniu išvalyti jas.

Centralizuotų nuotekų valymo įrenginiai pradėti statyti XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje, daugiausia Jungtinėje Karalystėje ir JAV. Vietoj to, kad nuotekos būtų išleidžiamos tiesiai į netoliese esantį vandens telkinį, jos pirmiausia buvo praleidžiamos per fizinių, biologinių ir cheminių procesų derinį, kuris pašalino kai kuriuos arba didžiąją dalį teršalų. Taip pat nuo 1900-ųjų buvo sukurtos naujos nuotekų surinkimo sistemos, skirtos lietaus vandeniui atskirti nuo buitinių nuotekų, kad valymo įrenginiai nebūtų perkrauti esant drėgnam orui.

Po XX amžiaus vidurio didėjantis visuomenės susirūpinimas aplinkos kokybe paskatino platesnį ir griežtesnį nuotekų šalinimo reguliavimą. Reikėjo aukštesnio lygio valymo. Pavyzdžiui, pramoninių nuotekų pirminis valymas, siekiant, kad toksiškos cheminės medžiagos netrukdytų nuotekų valymo įrenginiuose naudojamiems biologiniams procesams, dažnai tapdavo būtinybe. Tiesą sakant, nuotekų valymo įrenginys, kaip toks, pažengė taip, kad iš nuotekų tapo įmanoma pašalinti praktiškai visus teršalus. Tačiau tai buvo taip brangu, kad toks aukštas valymo lygis paprastai nebuvo pateisinamas

Nuotekų valymo įrenginiai tapo dideliais kompleksiniais įrenginiais, kurių veiklai reikėjo nemažai energijos. Aštuntajame dešimtmetyje pakilus naftos kainoms, susirūpinimas energijos taupymu tapo svarbesniu veiksniu, kuriant naujas taršos kontrolės sistemas. Todėl, kur įmanoma, buvo skiriamas didesnis dėmesys nuotekų šalinimui po žeme. Tokie „žemų technologijų“ taršos kontrolės metodai ne tik gali padėti taupyti energiją, bet ir padėti perdirbti maistines medžiagas bei papildyti požeminio vandens atsargas.