Kėdainių Ir Rokiškio Miestų Nuotekų Valyklų Efektyvumo Tyrimai

ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS VANDENS ŪKIO IR ŢEMĖTVARKOS FAKULTETAS Hidrotechnikos katedra

Paulius Butkus

KĖDAINIŲ IR ROKIŠKIO MIESTŲ NUOTEKŲ VALYKLŲ EFEKTYVUMO TYRIMAI

Magistrantūros studijų baigiamasis darbas

Studijų sritis: Technologijos mokslai Studijų kryptis: Aplinkos inţinerija Studijų programa: Hidrotechnikos inţinerija

Akademija, 2012 2

Magistrantūros studijų baigiamųjų darbų ir egzaminų vertinimo komisija:

(Patvirtinta 2012 m. balandţio 24 d. Rektoriaus įsakymu Nr. 105 – Kb)

Pirmininkas: doc. dr. Kazys SIVICKIS, Lietuvos melioracijos įmonių asociacijos pirmininkas

Nariai:

1. prof. dr. Antanas MAZILIAUSKAS, ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS;

2. doc. dr. Algirdas RADZEVIČIUS, ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS;

3. Jonas VARKALYS, UAB „Plungės Jonis“ valdybos pirmininkas;

4. Arūnas ADOMAITIS, UAB „Šiaulių hidroprojektas“ vyriausias inţinierius.

Mokslinis vadovas habil. dr. prof. Albinas KUSTA, ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS

Recenzentas doc. dr. Midona DAPKIENĖ, ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS

Katedros vedėjas doc. dr. Algirdas RADZEVIČIUS, ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS

Oponentas doc. dr. Algimantas PATAŠIUS, ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS

SANTRAUKA

Paulius Butkus

Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumo tyrimai

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas 2009 metais rekonstruotų Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumas. Tyrimo objektas – Kėdainių ir Rokiškio miesto nuotekų valyklos. Tyrimo tikslas – nustatyti, įvertinti ir palyginti Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų veikimo efektyvumą prieš ir po rekonstrukcijos. Darbo uţdaviniai: 1. Surinkus esamus tyrimų duomenis nustatyti, įvertinti ir palyginti Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumą prieš ir po rekonstrukcijos. 2. Atlikti surinktų duomenų statistinę analizę. 3. Nustatyti priklausomybes tarp teršiančių medţiagų koncentracijų atitekančiose ir ištekančiose nuotekose. 4. Nustatyti teršiančių medţiagų koncentracijų po nuotekų valymo priklausomybes nuo temperatūros.

5. Nustatyti Pb ir Nb koncentracijų priklausomybes ištekančiose nuotekose nuo

BDS7/Pb ir BDS7/Nb santykio atitekančiose nuotekose. Tyrimo metodai: Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklos efektyvumui nustatyti buvo atliekama nuotekų uţterštumo analizė atsiţvelgiant į biocheminio (BDS7) ir cheminio deguonies (ChDS), skendinčių medţiagų (SM), bendro azoto (Nb) ir bendro fosforo (Pb) koncentracijas prieš uţterštų nuotekų valymą ir po valymo. UAB „Kėdainių vandenys“ ir UAB „Rokiškio vandenys” laboratorijose surinkti 2008– 2011 metų tyrimų duomenys apdoroti naudojant Microsoft Excel 2007 ir STATISTICA programas. Tyrimo rezultatai: Pirmajame skyriuje aprašomas nuotekų tvarkymas Lietuvoje, nuotekų tvarkymo būdai ir jų efektyvumas, pagrindinės nuotekų uţterštumo charakteristikos, reikalavimai išleidţiamoms nuotekoms ir nuotekų valymo metu susidariusio dumblo panaudojimo būdai. Antrajame skyriuje nurodomas darbo tikslas ir uţdaviniai. Trečiajame skyriuje aprašomi tyrimo objektai, pateikiama teršalų nustatymo nuotekose ir surinktų nuotekų valyklose duomenų apdorojimo metodika. Ketvirtajame darbo skyriuje yra pateikiami tyrimo rezultatai. Pateikiamos pagrindinės aprašomosios statistikos, analizuojamas nuotekų valyklų efektyvumas bei teršalų 4 koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės. Taip pat įvertinama teršiančių medţiagų koncentracijų priklausomybė nuo temperatūros, Pb ir Nb priklausomybė ištekančiose nuotekose nuo BDS7/Pb ir BDS7/Nb santykio. Analizuojant 2008–2011 metų Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valyklų charakteristikas nustatyta, kad didţiausias valymo efektyvumas buvo pagal BDS7 ir ChDS ir siekė 88,1–99,6 %. Abiejose miesto nuotekų valyklose nuotekos po rekonstrukcijos valomos efektyviai, išskyrus Nb Kėdainių miesto nuotekų valykloje, kur metinė DLK (15 mg/l) buvo viršyta 1–2 mg/l. Reikšminiai ţodţiai: nuotekos, bendras azotas, bendras fosforas, cheminis ir biocheminis deguonies sunaudojimas, nuotekų valymo efektyvumas, statistinė analizė. 5

SUMMARY Paulius Butkus

Efficiency Evaluation of Wastewater Treatment Plants in Kėdainiai and Rokiškis Towns

Final work of University Master Studies: 70 pages, 42 figures, 21 tables, 54 references, the Lithuanian language. KEY WORDS: wastewater, total nitrogen, total phosphorus, chemical and biochemical oxygen consumption, efficiency of wastewater treatment plants, statistical analysis. Object of the research: wastewater treatment plants in Kėdainiai and Rokiškis towns. Aim of the research work: to determine, evaluate and compare the efficiency of the wastewater treatment plants in Kėdainiai and Rokiškis towns before and after their reconstruction. Objectives: 1. Following the research data, to determine, evaluate and compare the efficiency of the wastewater treatment plants in Kėdainiai and Rokiškis towns before and after their reconstruction. 2. To carry out the statistical analysis of the obtained research data. 3. To determine the proportion of pollutant concentrations in the incoming wastewater and in the effluent. 4. To determine how the pollutant concentrations that are found after the wastewater treatment are affected by temperature.

5. To determine how the Pt and Nt concentrations in the effluent depend on the

proportion of BOD7/Pt and BOD7/Nt in the incoming wastewater. The research methods: to determine the efficiency of the wastewater treatment plants in Kėdainiai and Rokiškis towns, the analysis of the wastewater contaminants was performed considering the following data: concentrations of biochemical (BOD7) and chemical oxygen

(COD), suspended solids (SS), total nitrogen (Nt) and total phosphorus (Pt) that were fixed before and after the contaminated wastewater treatment. The data of the research, which was carried out and stored in the laboratories of UAB Kėdainių vandenys and UAB Rokiškio vandenys in 2008–2011, were processed using the Microsoft Excel 2007 and STATISTICA programmes. The research results: The first unit introduces the wastewater management in Lithuania, its methods and effectiveness, the main characteristics of wastewater pollution likewise requirements for the effluent and utilization of the sludge resulting from the wastewater treatment. 6

The second unit specifies the aim and the objectives of the research work.. The third unit describes the research objects and provides the data processing techniques that determined the wastewater pollutants. The fourth unit of the research work introduces the research results. It also provides the main descriptive statistics, the analysis of effectiveness of the wastewater treatment plants, and describes the proportions of pollutant concentrations before and after the wastewater treatment. The unit also deals with the dependence of the pollutant concentrations on the temperature and determines the Pt and Nt dependence on the ratio of BOD7/Pt and BOD7/Nt in the effluent. When analysing the characteristics of the wastewater treatment plants in Rokiškis and Kėdainiai towns in 2008-2011, it has been found out that the greatest wastewater treatment efficiency according to BDS7 and COD amounted to 88.1–99.6 per cent. After the reconstruction, both urban wastewater treatment plants have been effectively operating, except for one parameter in the wastewater treatment plant of the Kėdainiai town (the annual

MPL of Pt (15 mg/l) has been exceeded by 1–2 mg/l).

TURINYS

ĮVADAS ...... 8 1. LITERATŪROS APŢVALGA ...... 9 1.1. Nuotekų tvarkymas Lietuvoje ...... 9 1.2. Nuotekų valymo būdai ir jų efektyvumas ...... 11 1.3. Pagrindinės nuotekų uţterštumo charakteristikos ...... 15 1.4. Reikalavimai į gamtinę aplinką išleidţiamoms buitinėms ir komunalinėms nuotekoms ...... 18 1.5. Nuotekų dumblo tvarkymas ir panaudojimo galimybės ...... 19 2. TYRIMO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI ...... 26 3. TYRIMO OBJEKTAS, METODIKA IR ORGANIZAVIMAS ...... 27 3.1. Tyrimo objektas ...... 27 3.2. Tyrimo metodika ...... 32 3.2.1. Nuotekų tyrimas laboratorijoje ...... 32 3.2.2. Tyrimo duomenų analizavimo metodika...... 34 4. TYRIMO REZULTATŲ ANALIZĖ IR APTARIMAS ...... 38 4.1. Rokiškio miesto nuotekų valymo įrenginių efektyvumo vertinimas ...... 38 4.2. Kėdainių miesto nuotekų valymo įrenginių efektyvumo vertinimas ...... 44 4.2. Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valymo įrenginių efektyvumo palyginimas ...... 54 IŠVADOS IR REKOMENDACIJOS ...... 58 NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS ...... 59 DARBO APROBACIJA ...... 64 PRIEDAI ...... 65

ĮVADAS

Sparčiai vystantis pramonei ir energetikai dideli vandens kiekiai yra naudojami ne tik buities reikmėms, bet ir pramonei, energetikai, gamybos technologiniuose procesuose. Kiekvienas nuotekų išleidimas sutrikdo vandens ekosistemos pusiausvyrą ir savaiminius apsivalymo procesus (Skaigirienė, 2006). Kasmet teisės ir norminiuose aktuose atsispindi didėjantis susirūpinimas nuotekų tvarkymu. Lietuvoje nuotekos yra skirstomas į buitines, paviršines ir pramonines. Didţiausią įtaką paviršiniams vandenims daro buitinės nuotekos (Gerasimovas ir kt., 2011). Atviruose vandens telkiniuose egzistuoja daug sudėtingų gyvųjų organizmų sistemų. Kintant aplinkai jos keičiasi ir natūralių gamtinių sistemų pokyčiai gali būti negrįţtami. Vandens telkinių apsaugos problemos, nuotekų valymas, valymo metodų tyrimai yra tarpusavyje glaudţiai susiję (Skaigirienė, 2006). Nevalytų ar nepakankamai išvalytų nuotekų išleidimas į vandens telkinius skatina jų eutrofikaciją. Norint sumaţinti arba išvengti eutrofikacijos, reikia kuo efektyviau pašalinti fosforą ir azotą iš valytų nuotekų (Baltrūnienė ir kt., 2010; Dauknys et al. 2009). Pastaruoju dešimtmečiu Lietuvoje buvo rekonstruojami miestų buitinių nuotekų valymo įrenginiai, įdiegiant biologinį azoto ir fosforo šalinimą (Ofverstrom ir kt., 2010a). Dėl patobulintų nuotekų valymo proceso bei grieţtesnių reikalavimų valytų nuotekų valymo kokybei padidėja susidarančio nuotekų dumblo kiekiai (Ofverstrom ir kt., 2010b). Todėl iškyla problemos kaip jį efektyviai panaudoti. Efektyviausias dumblo utilizavimo būdas – gauti naudą energetiniu ir ekonominių, poţiūriu (Hospido et al., 2005). Tyrimo objektu buvo pasirinktos Kėdainių ir Rokiškio miesto nuotekų valyklos, rekonstruotos 2009 metais. Darbo apimtis – 64 puslapiai, jame yra 21 lentelė ir 32 paveikslai. Bibliografinį aprašą sudaro 54 šaltiniai. 9

1. LITERATŪROS APŢVALGA

1.1. Nuotekų tvarkymas Lietuvoje

Pagal Lietuvos stojimo į Europos Sąjungą sutartį Lietuva įsipareigojo įgyvendinti 1991 m. geguţės 21 d. Tarybos direktyvą Nr. 91/271/EEB dėl miesto nuotekų valymo. Direktyvos pagrindinis tikslas – apsaugoti aplinką nuo ţalingo išleidţiamų miesto nuotekų poveikio. Pagal Sutartį Lietuvai buvo suteiktas pereinamasis laikotarpis šiems direktyvos reikalavimams įgyvendinti: 1. aglomeracijose, kurių dydis didesnis kaip 2000 GE, nuo 2009 m. gruodţio 31 d. turi veikti reikalavimus atitinkančios nuotekų surinkimo sistemos; 2. aglomeracijų, kurių dydis nuo 2000 GE, nuo 2009 m. gruodţio 31 d. nuotekos turi būti valomos pagal nustatytus reikalavimus; 3. naujai planuojamose aglomeracijose visi nuotekų tvarkymo reikalavimai turi būti vykdomi nuo nuotekų susidarymo momento.

Pagal direktyvos reikalavimus visa Lietuvos teritorija buvo priskirta eutrofikacijai jautriai zonai, kurioje nuotekoms išleisti taikomi grieţtesni reikalavimai. Visose aglomeracijose, kurių dydis viršija 10 000 GE nuotekos turi būti valomos tretiniu valymu (t. y. biologiniu su papildomu azoto ir fosforo šalinimu) (Visuomenės..., 2010). Aplinkos ministerija identifikavo 95 aglomeracijas, kurių dydis viršija 2000 GE. 1.1 lentelėje pateiktos aglomeracijos pagal dydį suskirstytos į 5 grupes. 1.1 lentelė. Aglomeracijų skaičius ir apkrova, išreikšta gyventojų ekvivalentu (GE), 2009 m. gruodţio 31 d. Duomenimis (Visuomenės..., 2010)

Aglomeracijos Nuotekų išleidimo vieta grupė Upės, eţerai ir Kuršių Baltijos jūros pakrantės Visose vietose marios vandenys Aglom. b.g.e.* Aglom. b.g.e. * Aglom. b.g.e. * skaičius skaičius skaičius 2000≥GE≤10000 571 171340 - - 57 171340 200015000 55 1303306 - - 5 1303306 Iš viso 95 2123836 Pastabos: *- bendra aglomeracijų apkrova išreikšta GE,vieną prie nuotekų surinkimo sistemų neprijungtą gyventoją prilyginant 1 GE. Aglomeracijos: 1) Akmenė, Ariogala, Baisogala, Eišiškės, Eţerėlis, Gelgaudiškis, Ignalina, Juodkrantė, Juodupė, Kalvarija, Kalveliai, Karmėlava, Kazlų Rūda, Kybartai, Krekenava, Kudirkos Naumiestis, Kvėdarna, Lazdijai, Linkuva, Molėtai, Nemenčinė, Nemėţis, Neveronys, Nida, Pabradė, Pagėgiai, Pakruojis, Pravieniškės, Ramygala, Raudondvaris, Rietavas, Rūdiškės, Rukla, Rusnė, Salantai, Simnas, Skaidiškės, Skaudvilė, Skuodas, 10

Šakiai, Šalčininkai, Šeduva, Šilalė, Širvintos, Švėkšna, Švenčionėliai, Švenčionys, Tytuvėnai, Valčiūnai, Veisiejai, Venta, Viduklė, Viekšniai, Vilkija, Zarasai, Ţagarė, Ţieţmariai. 2) Birštonas-Prienai, Joniškis, Jurbarkas, Kelmė, Kupiškis, Raseiniai, Varėna, Vilkaviškis. 3) Alytus, Anykščiai, Birţai, Druskininkai, Elektrėnai-Vievis, Jonava, Kaišiadorys, Kėdainiai, Kretinga, Kuršėnai, Marijampolė, Maţeikiai, Naujoji Akmenė, Pasvalys, Plungė, Radviliškis, Rokiškis, Šilutė, Tauragė, Telšiai, Trakai- Lentvaris, Ukmergė, Utena, Visaginas. 4) Palanga. 5) Kaunas, Klaipėda, Panevėţys, Šiauliai, Vilnius. Nuotekos iš visų aglomeracijų, išskyrus Palangą, yra išleidţiamos į paviršinius vidaus vandens telkinius (upes, eţerus, Kuršių marias). Palangos aglomeracijoje susidariusios nuotekos išleidţiamos į Baltijos jūros pakrantės vandenis. 1.1 paveiksle pavaizduoti vandens telkiniai, į kuriuos nuotekos išleidţiamos iš aglomeracijų, kurių dydis viršija 10 000 GE (Visuomenės..., 2010).

1.1 pav. Pagrindiniai vandens telkiniai, į kuriuos išleidţiamos nuotekos iš aglomeracijų, kurių dydis viršija 10 000 GE (Visuomenės..., 2010)

Visą dešimtmetį dėl statomų naujų ar rekonstruotų senų nuotekų valymo įrenginių nuotekų išvalymo kokybė sparčiai augo. 2009 m. išvalytų iki nustatytų normų nuotekų kiekis pasiekė aukštą – 88,9 % ribą, kai tuo tarpu, 2001 m. siekė tik 17,8 %. Nepakankamai išvalytų nuotekų kiekis atitinkamai sumaţėjo – 2009 m. sudarė tik 11,1 %, o 2001 m. – 81,2 % viso reikalaujančių valymo nuotekų kiekio. Beveik nebeliko išleidţiamų be valymo buitinių ir gamybinių nuotekų (2009 m. – 0,05%) (Visuomenės..., 2010). 11

1.2. Nuotekų valymo būdai ir jų efektyvumas

Nuotekų valymui naudojami tokie būdai:  Mechaninis valymas;  Biologinis valymas;  Cheminis valymas. Mechaninio valymo įrenginiuose sulaikomi stambiausi ir sunkiausi nuotekų teršalai. Mechaninio valymo įrenginiai – grotos, smėliagaudės, sėsdintumai (Baltrėnas ir kt. 2008). Mechaniniai valymo metodai leidţia nusodinti 20–60 % visų pakibusių dalelių įrenginius (Skaisgirienė, 2002; Baltrėnas ir kt., 2008). Mechaninio valymo įrenginiai technologinėje schemoje išdėstomi pagal tam tikrą eiliškumą: pirmiausia šalinamos stambios priemaišos (naudojamos grotos, sietai), po to mineralinės kilmės priemaišos – smėlis, molio dalelės (įvairių tipų smėliagaudės, hidrociklonai) ir galiausiai – smulkios pakibusios dalelės (įvairių tipų nusodintuvai). Valant miestų nuotekas, mechaninis valymas yra pirminė stadija prieš biocheminio valymo įrenginius (Skaisgirienė, 2002).

1 – ramintuvas, 2 – grotos, 3 – smėliagaudės, 4 – debito matavimo mazgas, 5 – pirminiai nusodintuvai, 6 – smėlio bunkeriai

1.2 pav. Principinė mechaninio valymo schema

Grotos naudojamos vandenyje esantiems stambiems, netirpstantiems, neskęstantiems teršalams sulaikyti. Rankinio nuvalymo grotos naudojamos tada, kai nuogrėbų kiekis neviršija 0,1 m3/d. Esant didesniam nuogrėbų kiekiui, naudojamos mechanizuotos grotos, kurios skirstomos pagal atliekų šalinimo mechanizmo konstrukciją. Gana daţnai naudojamos juostinės automatiškai išsivalančios grotos (Striška, 2001). Grotos sudarytos iš apvalių, stačiakampių ar kitos formos metalinių strypų, pritvirtintų prie metalinio rėmo, ir įrenginių, naudojamų stambioms, netirpioms priemaišoms, atliekoms gaudyti ar sulaikyti įtekančiose nuotekose. Nuotekų valymo įrenginiuose turi būti numatomos 12 grotos su ne didesniais kaip 16 mm tarpais tarp grotelių su tiesiais strypais arba grotos – smulkintuvai (Skaisgirienė, 2002).

1.3 pav. Mechaninės grotos (Baltrėnas ir kt., 2008)

Smėliagaudės sulaiko nutekamuosiuose vandenyse esantį smėlį ir kitus netirpius mineralinius teršalus. Jos skirstomos į horizontalias, vertikalias ir su apskritiminiu skysčio tekėjimu. Pastarosios būna tangentinės ir aeruojamos (Skaisgirienė 2002). Horizontalios smėliagaudės taikomos, kai debitas didesnis nei 10000 m3/d, aeruojamos – didesnis kaip 2000 m3/d. Konstrukciniu atţvilgiu, smėliagaudės su apskritiminiu vandens tekėjimu yra horizontalių smėliagaudţių modifikacija. Jos yra apvalios formos plane. Rekomenduojamos esant palyginus nedideliam debitui – iki 70000 m3/d. Tangentinės smėliagaudės taip pat turi apvalią formą plane ir taikomos, kai debitas yra iki 50000 m3/d. (Skaisgirienė 2002). Vertikalios smėliagaudės yra didelių gabaritų ir dirba neefektyviai, dėl to jas naudoja išskirtinais atvejais, esant tam tikrom sąlygoms (Skaisgirienė 2002). Pirminiame nuotekų valyme naudojant mechanines priemones ir gravitacijos principą, iš nuotekų išskiriamos didesnių matmenų priemaišos ir kitos priemaišos, kurios, pratekant valymo įrenginiuose nuotekoms nedideliu greičiu, per 1,5–2 h gali nusėsti ant įrenginių rezervuarų dugno. Likusias smulkesnes, lengvesnes priemaišas išskirti sėsdinimo principu būtų sunku, nes nuotekos per įrenginius turi ilgai tekėti, tam reikia pernelyg didelių sėsdinimo rezervuarų (Baltrėnas ir kt. 2008). Tokių valymo įrenginių efektyvumas priklauso nuo nuotekų tekėjimo greičio ir tekėjimo laiko per šiuos įrenginius. 13

Likusių smulkesnių ir lengvesnių teršalų išskyrimui panaudojami mikroorganizmai, kurie minta likusiais organiniais teršalais. Tai nuotekų biologinis valymas. Biologinis valymo metodas pagrįstas mikroorganizmų gebėjimu skaidyti suspenduotas, koloidines ir ištirpusias organines medţiagas. Biologiškai negalima valyti pramoninių nutekamųjų vandenų, kuriuose yra labai maţai ar visiškai nėra organinių medţiagų (Baltrėnas ir kt., 2008).

1 – aerotankas; 2 – antriniai nusodintuvai; 3 – siurblinė; 4 – maišyklė; 5 – chloratorinė; 6 – kontaktiniai rezervuarai

1.4 pav. Biologinio valymo bei nuotekų dezinfekavimo principinė schema

Nuotekų biologinio valymo įrenginius galima suskirstyti:  veikiantys dirbtinėmis sąlygomis;  aeraciniai įrenginiai (aktyviojo dumblo įrenginiai);  biologiniai filtrai (biologinės plėvelės įrenginiai);  veikiantys pusiau gamtinėmis sąlygomis;  gruntinės filtracijos įrenginiai (poţeminės filtracijos laukeliai, šuliniai, smėlio- ţvyro filtrai ir pan.);  biologiniai tvenkiniai. Pagal valymo proceso intensyvumą biologinio valymo įrenginius galima suskirstyti:  intensyvaus valymo įrenginiai;  vidutinio intensyvumo įrenginiai;  maţo intensyvumo įrenginiai. Prie intensyvaus valymo įrenginių galima priskirti aktyviojo dumblo įrenginius. Prie vidutinio intensyvumo įrenginių priskiriami visų tipų biofiltrai. Maţo intensyvumo įrenginiai – tai įrenginiai, veikiantys pusiau gamtinėmis sąlygomis (Baltrėnas ir kt., 2008). 14

Biologinio valymo įrenginių efektyvumui įtakos turi:  Organinių medţiagų geba oksiduotis;  Mikroorganizmams būtinų maisto medţiagų (azoto, fosforo, kalio, anglies, vitaminų ir mikroelementų) buvimas;  Teršalų koncentracija (turi būti ne didesnė uţ nustatytas normas);  Vandens rūgštingumo reakcija (pH) turi būti artima neutraliai (pH = 6,5–8,2);  Toksiškų medţiagų koncentracijos kiekis neturi slopinti mikroorganizmų dauginimosi ir jų biocheminio aktyvumo;  Vandenyje esančios ir deguoniui patekti trukdančios paviršinio aktyvumo medţiagos. Organinė medţiaga – tai visi cheminiai anglies junginiai, išskyrus oksidus ir karbonatus. Labiausiai organinė medţiaga susijusi su gyvais organizmais, tačiau yra ir tokių organinių junginių, kurie neaptinkami gyvajame pasaulyje (Albrektienė ir kt., 2010).

Oksidacijos proceso metu organinės medţiagos suskaidomos į anglies dioksidą (CO2), vandenį (H2O), nitratus, sulfatus ir biomasę (Zuokaitė ir kt., 2010). Biologiškai valant nuotekas yra naudojamas aerobinis būdas. Jis pagrįstas tuo, kad mikroorganizmai, esantys veikliajame dumble, savo gyvybinėms funkcijoms palaikyti naudoja nuotekose esančius teršalus, o šiems teršalams oksiduoti – deguonį. Tačiau deguonis dėl blogo tirpumo vandenyje negali būti pasisavintas tiesiogiai iš oro, todėl dideliems deguonies kiekiams perduoti naudojami keli būdai: oras arba grynas deguonis gali būti įterptas į vandenį arba nuotekos gali būti išpurkštos ore (Sokolova, 2010; Sokolova ir kt. 2010). Taip didinamas valymo įrenginių efektyvumas. Cheminiame valyme naudojami dideli chemikalų kiekiai, kurių pagalba koaguliuojamos ir dezinfekuojamos nuotekos. Įvairūs cheminiai junginiai – rūgštys, druskos, šarmai, sunkiųjų metalų jonai ir kai kurie kiti teršalai iš nutekamųjų vandenų šalinami cheminiais arba fiziniais cheminiais valymo būdais. Valant vandenis cheminiu būdu, teršalai paprastai neutralizuojami arba oksiduojami (Baltrėnas ir kt., 2008). Neutralizuojama:  sumaišant rūgščius ir šarminius nutekamuosius vandenis, kad įvyktų tarpusavio neutralizavimo reakcijos;  naudojant įvairius reagentus – kalkes (CaO), rūgščių tirpalus, kalcinuotą sodą

(Na2CO3), natrio šarmą (NaOH), amoniako vandenį (NH4OH);  filtruojant neutralizuojančiaisiais filtrais (uţpildas – kalkės, dolomitas, magnezitas, kreida ir kt.).

Kai nutekamuosiuose vandenyse yra toksiškų priemaišų (cianidų, kompleksinių cianidų) yra taikomas oksidacinis metodas. Šis metodas taip pat taikomas kai nutekamuosiuose vandenyse yra junginių, kuriuos šalinti kitais metodais netikslinga. Oksidatoriais naudojami: chloras, kalio ir natrio hidrochloridai, chloro dioksidas, ozonas, deguonis (Daunaravičienė, 2010). Nutekamiesiems vandenims valyti naudojami ir mišrūs fiziniai cheminiai metodai, paremti koaguliacijos, flotacijos, ir kt. reiškiniais (Baltrėnas ir kt., 2008). Flotacija taikoma netirpstančioms disperguojančioms priemaišoms, kurios savaime sunkiai nusėda, pašalinti. Flotacija – toks procesas, kai dalis valytų nuotekų, veikiant slėgiui, yra prisotinamos oro. Po to skystis, prisotintas oro, per redukcinį voţtuvą tiekiamas į flotacinę kamerą, ir staigiai keičiantis slėgiui, susidaro maţi oro burbuliukai (10–120 μm). Taip yra sukuriamas flotacijos procesas . Taikant flotacijos principą iš nuotekų galima atskirti riebalus, naftos produktus, smulkias drumzles (kurių hidraulinis stambumas ne maţesnis kaip 0,01 mm/s), detergentus ir įvairios sudėties dumblo mišinius (Gerasimovas ir kt., 2011). Koaguliacija – tai koloidinių dalelių sulipimas į stambesnius junginius. Koaguliaciją greitina šildymas, maišymas, koaguliantų (polivalenčių metalų druskų, polielektrolitų ir kt.) junginiai (Baltrėnas ir kt., 2008).

1.3. Pagrindinės nuotekų uţterštumo charakteristikos

Nuotekos charakterizuojamos ne tik kiekybiniu dydţiu – debitu, bet ir uţterštumu. Kiekvienas gyventojas vidutiniškai per parą sukuria tam tikrą teršalų kiekį: 60 g organinių medţiagų (išreiškiamų penkių parų biocheminiu deguonies suvartojimu), 70 g skendinčių medţiagų, 12 g azoto ir 2,7 g fosforo. Nuotekų uţterštumas charakterizuojamas teršalų kiekiu tūrio vienete (koncentracija) ir ţymimas mg/l ar g/m3 (Rimeika, 2006). Pagrindiniai rodikliai, apibūdinantys buitinių nuotekų uţterštumo lygį, yra biocheminis deguonies sunaudojimas (BDS5) ir skendinčios medţiagos (SM) (Maţosios..., 2005). Biocheminis deguonies sunaudojimas (BDS) – ištirpusio deguonies, kuris suvartojamas tam tikromis sąlygomis biologiškai skaidyti organines ir/arba neorganines nuotekų priemaišas, koncentracija (Statybos..., 2004). BDS nustatomas remiantis ištirpusio deguonies koncentracijos sumaţėjimu tiriamajame mėginyje, kuris laikomas specialiame hermetiškame inde tamsoje, 20 ºC temperatūroje penkias (BDS5) arba septynias paras (BDS7) (Kaunelienė ir kt., 2003). Organinių teršalų šaltinis nuotekose yra įvairiuose procesuose naudojamos ţaliavos ir chemikalai, buitinės atliekos, ţmonių ir gyvulių fiziologinės išskyros. Dėl tokios organinių 16 medţiagų įvairovės yra sunku nustatyti konkrečias medţiagas. Todėl daţniausiai naudojami tam tikri netiesioginiai rodikliai, pagal kuriuos galima įvertinti vandenyje esančių organinių medţiagų sumą. Vienas iš tokių rodiklių ir yra biocheminis deguonies sunaudojimas (Vincevičienė, 1998). Kai nuotekose yra pankamai deguonies, mikroorganizmai suskaido organinius teršalus iki galutinių suoksidinimo produktų. Šis procesas vadinamas biocheminiu medţiagų suoksidinimu aerobinėmis sąlygomis. Teršalų oksidacijai deguonis gaunamas iš aplinkos oro natūraliu arba dirbtiniu būdu. Deguonies sunaudojimo ir tirpumo greitis yra atvirkščiai proporcingi teršalų koncentracijai. Ištirpusio deguonies kiekis nuotekose priklauso nuo nuotekų sudėties, slėgio palaikomo tirpimo metu, temperatūros. Norint, kad tirpimo greitis būtų vienodas visoje tirpimo masėje, vanduo turi būti intensyviai maišomas. Tai svarbi sąlyga aerobiniame biologiniame nuotekų valyme (Skaisgirienė, 2006). Skendinčios medţiagos (SM) – tai mineralinių ir (arba) organinių medţiagų pakibusios dalelės, esančios nuotekose arba vandenyje (upių, eţerų ir kt.). Dalis jų, sumaţėjus nuotekų tėkmės greičiui, nusėda. Nusėdusios skendinčios medţiagos vadinamos nuosėdomis arba dumblu (Maţosios..., 2005). Cheminis deguonies sunaudojimas (ChDS) – tai deguonies kiekis (arba oksidatoriaus kiekis, perskaičiuotas į deguonį), kuris reikalingas visiškai suoksiduoti mėginyje esančioms organinėms medţiagoms iki mineralinių komponentų (Kaunelienė ir kt., 2003). ChDS rodo ne tik oksiduojamų organinių medţiagų kiekį (jį rodo ir BDS), bet ir biocheminiu būdu sunkiai oksiduojamų arba visai neoksiduojamų organinių medţiagų kiekį. Todėl to paties tiriamo mėginio ChDS reikšmė visada yra didesnė uţ BDS reikšmę. Pavyzdţiui buitinėse nuotekose ChDS ir BDS santykis yra apie 1,5. Jei šis santykis yra ţymiai didesnis, tai galima teigti, kad nuotekose yra pramoninės kilmės sunkiau skylančių organinių medţiagų. Biologiškai nuotekos yra valomos jei ChDS ir BDS santykis neviršija 2,5. (Maţosios..., 2005). Azoto ir fosforo šalinimas iš nuotekų yra viena iš svarbiausių priemonių, norint sumaţinti eutrofikaciją (masinį dumblių susidarymą) vandens telkiniuose (Dauknys et al. 2009). Azoto junginiai. Buitinėse nuotekose esantys azoto junginiai daţniausiai yra baltymų ir šlapimo irimo produktas. Organinės kilmės azotas, vykstant biologinėms reakcijoms, virsta laisvu amoniaku (NH3) arba amonio azotu (NH4). Visų formų azoto junginių, esančių nuotekose, suma išreiškiama bendruoju azotu (Pb) (Baltrėnas ir kt., 2008). Viena iš pagrindinių problemų biologiškai šalinant azotą yra per ţema dumblo mišinio temperatūra ţiemos laikotarpiu. Dumblo mišinio temperatūra turi būti ne maţesnė negu 5 C. 17

Kai dumblo mišinio temperatūra nukrenta ţemiau 5 C, nitrifikuojančios bakterijos tampa visiškai neaktyvios. Kai kuriose valyklose nuotekų temperatūrai įtakos turi nuotekų pritekėjimo sezoniškumas (Vabolienė ir kt., 2006).

Kita problema biologiškai šalinant azotą yra ţemas BDS/Nb santykis valomose nuotekose. Jeigu BDS/Nb < 3,5, tuomet turi būti naudojamas papildomas anglies šaltinis (Vabolienė ir kt., 2006). Fosforas. Visų nuotekose esančių įvairių formų fosforo junginių suma, išreikšta fosforo kiekiu vandens tūrio vienete, yra vadinama bendruoju fosforu. Didesni negu 1–2 mg/l bendrojo fosforo kiekiai valytose nuotekose yra nepageidaujami, nes sukelia vandens telkinių eutrofikaciją (Aškinis, 2011; Baltrėnas ir kt., 2008). Viena iš pagrindinių daţniausiai pasitaikančių problemų biologiškai šalinant fosforą yra nepakankamas deguonies kiekis aeracinėje kameroje. Norint padidinti fosforo šalinimo efektyvumą, bandoma kaitalioti anaerobinę ir aerobinę fazes. Aerobinėje zonoje turi būti pakankamas deguonies kiekis tam, kad organizmai optimaliai įsisavintų fosforą. Šį kiekį nurodo visiška arba beveik visiška nitrifikacija. Ištirpusio deguonies koncentracija aerobinėje zonoje turėtų būti 2-6 mg/l ir ne maţesnė kaip 1 mg/l, nes kitu atveju fosfatai pradės išsiskirti iš organizmų į nuotekas (Vabolienė et al., 2007). Biologinis fosforo ir azoto šalinimas yra tarpusavyje susijęs ir teigiama ir neigiama prasme. Azotas turi neigiamą poveikį fosforo šalinimui iš aktyviojo dumblo (Bitton, 1994; Jenicek et al., 2004). Kita problema yra nepakankamas lengvai biologiškai skaidomų organinių teršalų

(BDS) kiekis nuotekose. Tyrimais nustatyta, kad BDS5/Pb santykis nevalytose nuotekose sąlygoja tirpaus fosforo koncentraciją išvalytose nuotekose. Nustatyta, kad minėtajam santykiui svyruojant tarp 20-30 ir esant sąlyginai trumpam dumblo amţiui, tirpaus fosforo Koncentracija ištėkyje neviršija 1,0 mg/l (Dauknys ir kt. 2000; Vabolienė ir kt. 2006). Šalinant azotą ir fosforą įtakos turi dumblo amţius. Kombinuotoje technologijoje susiduriama su prieštaravimu aeracinėje zonoje: sukauptas veikliajame dumble fosforas turi būti kuo greičiau pašalintas iš sistemos, nes ilgainiui vėl pradeda išsiskirti į nuotekas. Šalinant azotą ilgesnis nuotekų išbuvimo laikas aeracinėje zonoje yra būtinas dėl lėto nitrifikuojančių bakterijų augimo. Čia ypač svarbus tinkamas valymo įrenginių eksploatavimas. Dumblo amţius turi būti palaikomas ne maţiau 8 parų dėl azoto šalinimo ir ne daugiau kaip 25 parų dėl fosforo šalinimo (Vabolienė ir kt., 2006).

1.4. Reikalavimai į gamtinę aplinką išleidţiamoms buitinėms ir komunalinėms nuotekoms

Lietuvoje, sprendţiant nuotekų tvarkymo uţduotis, reikia vadovautis Seimo, Vyriausybės, Aplinkos ministerijos ir kitų ţinybų priimtais įstatymais, nutarimais, įsakymais bei patvirtintais dokumentais.

Poveikis paviršiniam vandens telkiniui vertinamas pagal BDS7, bendrą azotą ir bendrą fosforą. Į gamtinę aplinką išleidţiamų buitinių ir komunalinių nuotekų uţterštumas negali viršyti 1.2 lentelėje nurodytų DLK (Lietuvos..., 2007). 1.2 lentelė. Į gamtinę aplinką išleidţiamų nuotekų uţterštumo normos (Lietuvos..., 2007) Vidutinio Minimal Aglomeracijos paros Momentinė Vidutinė us (išleidţiamų mėginio1 DLK metinė DLK išvalymo Parametrai nuotekų DLK (didţiausias (didţiausias efektyvu kiekis/taršos (didţiausia išvalymo išvalymo mas, šaltinio) dydis s išvalymo laipsnis) laipsnis) procenta laipsnis) is 2 3 Biocheminis < 5 m /d - 35/40 25/29 -

deguonies suvartojimas < 2000 GE - 30/34(15/17) 20/23(10/12 ) - BDS5/BDS7 3 >5 3 2000 – 10000 25/29 nustatoma m /d - 4 70–90 (be GE (10/12) individualiai nitrifikacijos nustatoma ) mg/l O > 10000 GE 15/17 (8/10) - 70–90 2 individualiai4 ChDS mg/l daugiau kaip 2000 125 - - 75 O2 GE

< 10000 GE - - 2 Bendras >5 fosforas 10000 - 80 m3/d - - 2 ( 1 ) mgP/l 100000 GE

> 100000 GE - - 1 ( 0,5 )

< 10000 GE - - 20 Bendras > 5 10000 - azotas - - 15 ( 10) 70–80 m3/d 100000 GE mgN/l > 100000 GE - - 10 ( 10 ) Pastabos: 1 Teršalo koncentracija vidutiniame paros (proporcingame srautui arba laikui) mėginyje. 2 Nuotekų valymo efektyvumas = ((atitekančių teršalų kiekis – išleidţiamų teršalų kiekis) / atitekančių teršalų kiekis)*100. 3 Perskaičiuojant BDS5 į BDS7, taikoma formulė: BDS7 = 1,15 x BDS5. 19

4 Vidutinė metinė koncentracija nustatoma pagal objekto faktines galimybes, bet negali būti didesnė uţ vidutinio paros mėginio DLK. Į gamtinę aplinką išleidţiamos nuotekos turi atitikti 1.3 lentelėje nurodytas sąlygas. 1.3 lentelė. Bendrieji reikalavimai į gamtinę aplinką išleidţiamoms nuotekoms (Lietuvos..., 2007)

Parametras Ribinė vertė Maksimali temperatūra ne didesnė kaip 30 0C pH2 6,5–8,5 Mineralizacija ne didesnė kaip 2 g / l Nuotekos negali būti toksiškos

Nuotekos, išleidţiamos į nuotakyną ar į gamtinę aplinką, bei jų poveikis gamtinei aplinkai turi būti kontroliuojami teisės aktų nustatyta tvarka (vykdomi nustatytus reikalavimus atitinkantys matavimai).

1.5. Nuotekų dumblo tvarkymas ir panaudojimo galimybės

Dėl tobulesnių nuotekų valymo procesų bei grieţtesnių reikalavimų išvalytų nuotekų kokybei padidėja susidarančio nuotekų dumblo kiekiai, susidarantys visuose nuotekų valymo procesuose. Dumblo charakteristikos ir jo kiekis priklauso nuo į nuotekų valyklą atitekančių nuotekų sudėties, nuotekų valyklų technologinės schemos bei naudojamų valymo metodų (Ofverstrom ir kt., 2010b; Atsinaujinančių..., 2010). Bendras dumblo apdorojimo tikslas – gauti produktą, kuris būtų utilizuojamas, saugomas ir tvarkomas pačiu ekonomiškiausiu būdu. Dumblo apdorojimo cikle, kaip metodas pašalinantis nemalonius kvapus, daţnai yra naudojamas stabilizacijos etapas, kuris susijęs taip pat ir su tolimesniu tvarkymu. Kai dumblas stabilizuojamas biologiniais metodais sumaţėja ir dumblo kietosios medţiagos kiekis (Atsinaujinančių..., 2010). Kasmet Lietuvoje susikaupia apie 200 tūkst. tonų nuotekų dumblo. Nuotekų dumblas yra ypač svarbus organinių atliekų srautas, susidarantis vandenvalos įmonėse. Valstybinis strateginis atliekų tvarkymo planas reglamentuoja, kad komunalinių nuotekų valymo metu susidarančio dumblo šalinimas sąvartynuose, dumblo aikštelėse (1.5 pav.) ir kitokiose talpyklose turi būti nutrauktas ne vėliau kaip iki 2013 metų. Tačiau kyla problema, kaip jį panaudoti. Reikia ekologiniu poţiūriu patrauklių, darnaus vystymosi principais pagrįstų nuotekų dumblo tvarkymo metodų. Pats pigiausias ir plačiausiai taikomas nuotekų dumblo utilizavimo būdas – jo naudojimas tręšimui (Radţiūtė ir kt., 2010; Lietuvos..., 2007b). 20

1.5 pav. Dumblo saugojimo aikštelė Rokiškio miesto nuotekų valykloje (Autoriaus nuotrauka)

Pagrindiniai nuotekų dumblo tvarkymo ir panaudojimo būdai:  tankinimas;  laukų tręšimas;  stabilizacija;  biodujų gamyba;  sausinimas;  deginimas;  nukenksminimas;  kompostavimas. Tankinimas Pagrindinis dumblo tankinimo (tirštinimo) tikslas yra sumaţinti dumblo tūrį, prieš tolimesnius dumblo apdorojimo etapus. Europoje plačiausiai paplitę trys tankinimo metodai: gravitacinis, mechaninis ir flotacinis. Pastarasis tankinimas daugiausiai naudojamas tik pramonės įmonėse ir pasiţymi didelėmis energijos sąnaudomis (Investicinė..., 2006). Gravitacinis dumblo tankinimas jau keletą dešimtmečių yra ţinomas ir naudojamas Lietuvoje (1.6 pav.).

Pagrindinės konstrukcinės dalys: I. Biologinio valymo įrenginys II. Dumblo tankintuvas (DT) 1. Nudumblėjusio vandens kaupimo kamera 2. Aeracinė kamera 3. Bioįkrova 4. Difuzorius 5. Antrinis sėsdintuvas 6. Išplūdų atmušėjas 7. Ištekančio vandens srauto reguliatorius 8. Erliftas 9. Dumblo kamera 10. Apţiūros dangtis 11. Apţiūros dangtis 12. Orapūtė

1.6 pav. Gravitacinio tankintuvo principinė schema (Gravitacinio..., 2010) 21

Taikant šį metodą dumblas tiekiamas į tankintuvo centrinę dalį. Dumblas skaidrėja dėl veikiančių gravitacinių jėgų. Nuskaidrėjęs dumblo vanduo per persipylimo briaunas yra surenkamas ir nuvedamas į valyklos pradţią. Sukdamasis ratu dumblo grandiklis sustumia dumblą į tankintuvo centrinėje dalyje esančią prieduobę, iš kur dumblas siurbliais tiekiamas į tolesnį apdorojimo etapą. Šiuolaikiniuose dumblo gravitaciniuose tankintuvuose daţnai dumblo grandiklis yra montuojamas su virš jo “pakabintomis” grotelėmis. Tokia konstrukcija uţtikrina geresnį tankinimo efektą, kadangi lėtai maišant nusėdusį dumblą, sudaroma galimybė pasišalinti dumble susikaupusiems dujų burbuliukams (Investicinė..., 2006). Elektros energijos sąnaudos, naudojant gravitacinį tankinimo metodą yra apie 5 kWh vienai tonai dumblo sausos medţiagos. Privalumai:  ţemas energijos poreikis;  patikimas procesas, reikalaujantis nedidelių darbo jėgos sąnaudų;  tankinimo efektui pasiekti nenaudojami chemikalai. Trūkumai:  galimas nemalonių kvapų sklidimas, ypač tankinant pirminį dumblą;  sąlyginai didelis uţimamas plotas;  nepasiekiamas norimas tankinimo efektas, tankinant biologinį perteklinį dumblą (Investicinė..., 2006). Mechaninis dumblo tankinimas išpopuliarėjo pradėjus taikyti biologinio azoto ir fosforo šalinimo iš nuotekų technologiją. Dumblo mechaniniam tankinimui naudojami būgniniai arba juostiniai tankintuvai, arba centrifugos. Dumblo tankinimas centrifugomis yra palyginti brangus metodas (Investicinė..., 2006).

1.7 pav. Juostinis tankintuvas Rokiškio miesto nuotekų valykloje (Autoriaus nuotrauka)

Juostinių ar būgninių tankintuvų tankinimo metodų esmė yra vienoda: dumblo vanduo iš skysto dumblo yra pašalinamas filtruojant tankinamą dumblą per tankų audinį. Dumblo dribsniai yra sulaikomi ant filtruojančio audinio paviršiaus, o per audinį prasisunkęs dumblo vanduo nuvedamas iš įrenginio ir grąţinamas į nuotekų valyklos pradţią (Investicinė..., 2006). Mechaninis tankinimas taikytinas norint galutiniame dumblo apdorojimo etape pasiekti aukštą dumblo nusausinimo efektą. Biologiniuose nuotekų valymo įrenginiuose, kur fosforas šalinamas biologinio proceso metu, mechaninis dumblo tankinimas yra viena iš pagrindinių sėkmingo nuotekų išvalymo sąlygų, kadangi greitas tankinimas nesudaro sąlygų dumble susikaupusiam fosforui ištirpti ir grįţti į valyklos pradţią (Investicinė..., 2006). Privalumai:  pasiekiamas geras perteklinio dumblo sutankinimo efektas;  ţemas energijos poreikis;  patikimas procesas, reikalaujantis nedidelių darbo jėgos sąnaudų;  proceso kompaktiškumas;  į aplinką nesklinda nemalonūs kvapai. Trūkumai:  tankinimo efektui pasiekti reikalingi chemikalai.  filtro audinio plovimui reikalingas nepertraukiamas reikiamo slėgio vandens tiekimas (gali būti panaudojamos išvalytos nuotekos). Laukų tręšimas Laukų tręšimą nuotekų dumblu reglamentuoja LR aplinkos ministro įsakymu Nr. 349 patvirtinti Nuotekų dumblo naudojimo tręšimui reikalavimai (Lietuvos..., 2005). Tręšimui gali būti naudojamas tik A ir B klasių dumblas (1.4 lentelė) ir I–II kategorijų dumblas (1.5 lentelė). Draudţiama naudoti neapdorotą, III kategorijos arba C klasės dumblą. Nuotekų dumble esančios organinės medţiagos patręšia dirvoţemį, papildo jį maisto medţiagomis ir mikroelementais, pagerina jo kokybę, suintensyvindamos dirvoţemio humifikacijos procesus. 1.4 lentelė. Dumblo skirstymas į klases pagal mikrobiologinius-parazitologinius parametrus (Lietuvos..., 2005) Anaerobinės Fekalinė Helmintų klostridijos Patogeninės Dumblo ţarnyno lazdelė kiaušinėliai (Clostridium enterobakterij klasė (Escherichia ir lervos perfringens) os kol. sk./g coli) kol. sk./g vnt./kg kol. sk./g A ≤ 1000 ≤ 100 000 0 0 B 1001–100 000 100 001–10 000 000 1–100 0 C > 100 000 >10 000 000 > 100 >1

1.5 lentelė. Dumblo skirstymas į kategorijas pagal sunkiųjų metalų koncentraciją (Lietuvos..., 2005) Dumblo Sunkiųjų metalų koncentracija, mg/kg kategorija Pb Cd Cr Cu Ni Zn Hg I <140 <1,5 <140 <75 <50 <300 <1,0 II 140–750 1,5–20 140–400 75–1000 50–300 300–2500 1,0–8,0 III >750 >20 >400 >1000 >300 >2500 >8,0

Tręšiant nuotekų dumblu būtina turėti tręšimo planą, laikytis nustatytų normų, o skleidimo plotis, intensyvumas, tolygumas ir skleidimo kokybė turi atitikti aplinkosaugos reikalavimus. Tręšiant nuotekų dumblu būtina turėti tręšimo planą, laikytis nustatytų normų, o skleidimo plotis, intensyvumas, tolygumas ir skleidimo kokybė turi atitikti aplinkosaugos reikalavimus. Biodujų gamyba Biodujų gamyba iš nuotekų dumblo ir panaudojimas teikia naudą aplinkosauginiu ir ekonominiu poţiūriu. Biodujų gamyba kelia šalies ekonomiką, sukuria darbo vietas ir prisideda prie ekonominės ir socialinės plėtros (Al Seadi et al., 2008). Vienas iš pagrindinių privalumų gaminant biodujas iš nuotekų dumblo yra gebėjimas paversti atliekas į vertingą kurą. Daugelis ES šalių susiduria su didelėmis problemomis, susijusiomis su organinėmis atliekomis, kurios susidaro pramonės įmonėse, ţemės ūkyje ir buityje. Nacionaliniai ir ES teisės aktai vis labiau skatina naudoti bioskaidţias atliekas energijos gamybai, todėl biodujų gamyba yra puikus būdas šiam tikslui įgyvendinti, o perdirbtą substratą panaudojant kaip trąšą (Al Seadi et al., 2008). Biodujos Europoje daugiausiai naudojamos šilumos ir elektros energijos gamyboje. Išvalytas biodujas galima panaudoti kaip atsinaujinantį biokurą autotransportui.

1.8 pav. Biodujų degalinė Švedijoje (Biodujų ..., 2008) 24

Tokiose šalyse kaip Švedija, Šveicarija ir Vokietija biodujos jau yra naudojamos transportui tuo pačiu yra modernizuojamas bei plečiamas biodujų degalinių tinklas (Al Seadi et al., 2008). Biodujų jėgainės Lietuvoje Nors Lietuvoje biodujų energetika plėtojama daugiau kaip 15 metų, per šį laikotarpį buvo pastatytos tik 9 jėgainės. Šiandien Lietuvoje veikia tik septynios jėgainės, anaerobiniu būdu perdirbančios biodegraduojančias organinės kilmės atliekas ir gaminančios šiluminę ir elektros energiją. Keturios jėgainės pastatytos Kauno, Utenos, Klaipėdos ir Panevėţio vandenvalos įmonėse, viena Šakių rajone, Sirvydų kaime kiaulių fermoje (UAB „Lekėčiai”), viena Rokiškyje pieno perdirbimo įmonėje (AB „Rokiškio sūris“) ir Bioetanolio gamybos įmonėje UAB „Kurana”. 1.6 lentelė. Biodujų jėgainės Lietuvoje (Energetikos..., 2009) Pavadinimas Biodujų ţaliava Instaliuota galia UAB „Sema" biodujų jėgainė Gamybiniai vandenys 7,8 MWth Kauno nuotekų valymo stoties Nuosėdos, kanalizacijos dumblas 3,8 MW biodujų jėgainė th Gyvulių mėšlas, maisto Įmonės „Vyčia” biodujų jėgainė pramonės ir kerdyklos organinės 0,9/0,186 MWth/MWel atliekos Utenos nuotekų valymo stoties biodujų jėgainė Nuosėdos, kanalizacijos dumblas 0,4/0,275 MWth/MWel

UAB „Rokiškio sūris” biodujų 0,486/0,330 Sūrio gamybos išrūgos jėgainė MWth/MWel Lekėčių biodujų jėgainė Kiaulių mėšlas, maisto atliekos 0,6 MWth Noreikiškių biodujų jėgainė Nuotekų dumblas 1,05/0,75 MWth/MWel

Deginimas Dumblo deginimas Europos šalyse (pavyzdţiui, Vokietijoje, Prancūzijoje) ilgą laiką buvo vienas iš pagrindinių dumblo šalinimo būdų. Kai kuriuose literatūros šaltiniuose dumblo deginimas jau nebelaikomas dumblo apdorojimo metodu, o traktuojama, kad tai yra dumblo likvidavimo technologija. Išsivysčiusiose šalyse atliekų deginimo stotys kartu atlieka maţų ir didelių katilinių ar elektrinių vaidmenį. Šiluminės elektrinės gali panaudoti dţiovintą dumblą, kuris energetine verte prilygsta medienai. Remiantis kitų šalių patirtimi deginant nuotekų dumblą nustatyta, kad geriau deginti nestabilizuotą po nusausinimo dumblą, kurio šilumingumas siekia 23000– 29000 kJ/kg sausos masės ir prilygsta rudųjų anglių šilumingumui. Nuotekų dumblo deginimas yra naudingas tuo atveju, kai nereikia papildomai naudoti kito kuro degimo procesui palaikyti bei kai jo energetinė vertė yra didesnė negu 8000 kJ/kg (Čepanko ir kt., 2007). 25

Tačiau dumblo deginimo įrenginių statymas šalia kiekvienos nuotekų valyklos ekonominiu poţiūriu nėra optimalus sprendimas. 2005 m. pabaigoje Karlstadt gyvenvietėje (Bavarija, Vokietija) šalia cemento gamyklos pradėję veikti nuotekų dumblo tvarkymo įrenginiai kompleksiškai išsprendė nuotekų dumblo utilizavimo problemą – išdţiovintas nuotekų dumblas buvo panaudotas kaip alternatyvus kuras cemento gamyklai. Šioje cemento gamykloje panaudojamas nuotekų dumblas iš maţdaug 100 nuotekų valyklų, kurių dauguma yra Vokietijoje, kelios Olandijoje (Vandentvarka..., 2009). Dumblo deginimo privalumai:  esminis dumblo kiekio sumaţinimas;  nekenksmingas galutinis produktas (pelenai), jeigu deginamas ne ţemesnės kaip II kategorijos dumblas;  ţymiam kiekio sumaţinimui (nuo 22–25% sausumo dumblo iki pelenų pavidalo) pakanka pačiame dumble esančio energetinio potencialo;  nuotekų valyklose kartu galima deginti ir grotų nešmenis bei valykloje sulaikytą smėlį/ţvyrą bei riebalus;  galima panaudoti perteklinę šilumą. Dumblo deginimo trūkumai:  deginimo metu sunaikinamos maistingosios medţiagos (N ir P);  emisijos į atmosferą yra grieţtai kontroliuojamos;

 kenksmingas galutinis produktas (pelenai), jeigu deginamas ţemesnės kaip II kategorijos dumblas;  dėl didelių investicinių kaštų deginimas yra racionalus tiktai didelio našumo nuotekų valyklose. Kompostavimas Kompostavimas – kompleksinis biologinis, biocheminis ir fizinis procesas, kurio metu, dalyvaujant mikroorganizmams ir zoocenozėms ir jų išskiriamiems fermentams, vyksta sudėtingi organinių atliekų mineralizacijos, biogeninių elementų išlaisvinimo ir humuso formavimo procesai. Nuotekų dumblo kompostas – dumblas, sumaišytas su turtingomis anglimi organinėmis atliekomis ir išlaikytas iki subrendimo. Organinės atliekos – įvairios augalinės ar gyvulinės kilmės atliekos, biologiškai skaidomos dirvoţemio mikroorganizmų ir zoocenozių (Investicinė..., 2006). Kompostuotas dumblas panaudojamas: ţemės ūkiui, energetinio miško sodinimui, paţeistų teritorijų rekultivacijai, ţaliųjų plotų, kelių bei miško atsodinimo vietose (Paţusis ir kt., 2010).

2. TYRIMO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas – nustatyti, įvertinti ir palyginti Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų veikimo efektyvumą prieš ir po rekonstrukcijos. Darbo uţdaviniai: 1. Surinkus esamus tyrimų duomenis nustatyti, įvertinti ir palyginti Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumą prieš ir po rekonstrukcijos; 2. Atlikti surinktų duomenų statistinę analizę; 3. Nustatyti priklausomybes tarp teršiančių medţiagų koncentracijų atitekančiose ir ištekančiose nuotekose; 4. Nustatyti teršiančių medţiagų koncentracijų po nuotekų valymo priklausomybes nuo temperatūros;

5. Nustatyti Pb ir Nb koncentracijų priklausomybes ištekančiose nuotekose nuo

BDS7/Pb ir BDS7/Nb santykio atitekančiose nuotekose. 27

3. TYRIMO OBJEKTAS, METODIKA IR ORGANIZAVIMAS

3.1. Tyrimo objektas

Tyrimo objektas – Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklos.

Kėdainiuose dar sovietmečiu buvo suprojektuota ir įrengta buitinių nuotekų šalinimo sistema. Pagal dabartinę situaciją nuotekos yra surenkamos iš kiekvieno miesto kvartalo šulinių ir vamzdynais nutekinamos į pagrindinį to kvartalo kolektorių, o iš jo į pagrindinį miesto kolektorių. Iš pagrindinio kolektoriaus nuotekos siurbliais pumpuojamos į nuotekų valyklą, kuri yra Kėdainių miesto pietvakarinėje dalyje, ţemiausioje nagrinėjamos teritorijos vietoje pagal altitudes, netoli upės (3.1 ir 3.2 pav.).

3.1 pav. Kėdainių miesto nuotekų valyklos padėtis (Registrų..., 2012)

Kai kuriuose nuotakyno infrastruktūros vamzdţiuose nėra slėgio, nes nuotekos teka laisvąja tėkme, o kituose vamzdynuose yra įmontuoti slėginiai siurbliai, perpumpuojantys nuotekas į aukštesnėse vietose esančius kolektorius. Valykloje nuotekos išvalomos iki nepavojingos aplinkai koncentracijos ir išleidţiamos į nuotekų priimtuvą – Nevėţio upę. Po to jos teka upe pasroviui, tolyn nuo miesto ribų. 28

3.2 pav. Kėdainių miesto nuotekų valykla (Autoriaus nuotrauka)

Esami nuotekų valymo įrenginiai Kėdainiuose buvo pastatyti 1983 metais 36 ha ploto teritorijoje, apie 3,5 km į pietvakarius nuo miesto. Įrenginiai buvo suprojektuoti ţymiai didesnio našumo. Dabar per juos pratekančių nuotekų debitas yra maţesnis, nes sumaţėjo gyventojų skaičius, kai buvo uţdaryta sovietinė oro pajėgų bazė, ir pramoninių nuotekų išleidimas. Nuotekų valymo įrenginius iki rekonstrukcijos sudarė šie elementai:  įtekėjimo šulinys, kur patenka nuotekos iš siurblinių;  keturios rankiniu būdu valomos grotos;  dvi sūkurinės smėliagaudės (smėlio šalinimo įrenginiai) su aeracine smėlio šalinimo sistema;  matavimo latakas (nenaudojamas);  du pirminiai sėsdintuvai. Naudojamas tik vienas;  trys įprastiniai aeraciniai kanalai su aktyviuoju dumblu. Naudojamas tik vienas;  kompresorinė ir aktyviojo dumblo grąţinimo siurblinė;  keturi antriniai sėsdintuvai. Naudojami du;  aeraciniai dumblo pūdytuvai;  penkios dumblo dţiovinimo aikštelės. Naudojamas visas plotas;  siurblinė ir kompresorinė;  administracinis pastatas ir laboratorija. Kėdainių miesto nuotekų valyklos rekonstrukcijos darbai baigti 2009 metais. Rekonstruotų nuotekų valymo įrenginių našumas 8200 m3/parą. 29

Iki rekonstrukcijos esami valymo įrenginiai neišvalė atitekančių nuotekų iki norminių uţterštumo reikalavimų išleidţiamam vandeniui. Pagrindiniai nuotekų valymo variantai, modernizuojant bei pritaikant esamus valymo įrenginius, buvo:  Valymas naudojant įprastinį aktyvųjį dumblą ir šalinant azotą bei fosforą;  Valymas taikant prailgintą aeraciją;  Valymas naudojant pertraukiamo veikimo reaktorius. Numatyti modernizavimo variantai turi ir privalumų ir trūkumų (3.1 lentelė). 3.1 lentelė. Valymo procesų privalumai ir trūkumai

Privalumai Trūkumai

Įprastinis aktyvus dumblas

Nuosaikūs reikalavimai ţemei Reikalinga kvalifikuota prieţiūra Ţemesni energetiniai reikalavimai nei Susidaro didelis kiekis nestabilaus kituose aeravimo procesuose dumblo Plačiai taikomi dideliuose nuotekų Daug mechaninių ir elektros įrenginių valymo įrenginiuose

Pratęstas aeravimas

Stabilus procesas su geru pasipriešinimu Aukšti energetiniai reikalavimai kintančioms apkrovoms Aukštesni reikalavimai ţemei nei Santykinai paprasta eksploatacija ir taikant aktyvuotą dumblą prieţiūra Maţesnis kiekis (lyginant su aktyviuoju dumblu) stabilaus susidarančio dumblo Lengvai pasiekiamas azoto šalinimas Nuosaikūs statybos kaštai

Pertraukiamo veikimo reaktorius

Reikalinga maţa teritorija Santykinai kompleksiška kontrolės Lanksti eksploatacija, įskaitant azoto ir sistema fosforo šalinimą, jei reikalinga Daug mechaninės ir elektros įrangos, Nuosaikūs statybos kaštai jei įskaitoma ir kontrolės sistema Reikalinga kvalifikuota eksploatacija, nes turi būti modifikuojamas ciklas Dumblą reikia papildomai valyti

Kėdainiuose, kur gyvena maţdaug 30 600 gyventojų, modernizuotose nuotekų valymo įrenginiuose siektini ištekančio srauto uţterštumo rodikliai nurodyti 3.2 lentelėje.

3.2 lentelė. Siektini išleidţiamo srauto rodikliai (Kėdainių..., 2011)

Siektinas rodiklis Vidutinės reikšmės mg/l

Biocheminis deguonies sunaudojimas (BDS7) 15

Cheminis deguonies sunaudojimas (ChDS) 125

Skendinčios medţiagos (SM) 25

Bendras azotas (Nb) 15

Bendras fosforas (Pb) 2

Modernizavus Kėdainių miesto nuotekų valyklą siektinos reikšmės 2010 ir 2011 metais nebuvo viršytos, išskyrus bendrąjį azotą, kur koncentracija buvo didesnė 1–2 mg/l negu siektina vertė (3.3 lentelė).

3.3 lentelė. Vidutinės metinės nuotekų uţterštumo charakteristikos Kėdainių miesto valyklos išleidţiamose nuotekose 2008-2011 m. (Įmonės pateikti duomenys)

Vidutinė metinė koncentracija mg/l Metai BDS7 ChDS SM Nb Pb

2008 11 69 14 17 1,13

2009 20 43 39 18 0,84

2010 8,6 60 8,9 16 0,36

2011 8,6 72 11,3 17 0,42

Rokiškio miesto nuotekų valykla yra Rokiškio raj. Jakiškių ir Serapiniškio kaimuose (3.3 pav.). Nuotekų valykla uţima 12,3 ha plotą. Rokiškio miesto vandentvarkos ūkis veiklą pradėjo 1964 metais. Tais metais čia išgręţtas pirmasis ţvalgybinis gręţinys ir sukurta centralizuota vandens tiekimo sistema. Nuotekų mechaninio valymo įrenginiai Rokiškyje buvo pastatyti 1963 metais. Tada jų našumas buvo 3 tūkst. m3 per parą. Biologinio nuotekų valymo įrenginiai, kurių našumas yra 10 tūkst. m3 per parą, Rokiškyje pastatyti 1983 metais. Nuotekos į įrenginius atiteka apie 55 km ilgio vamzdynais. Rokiškio miesto nuotekų valyklos projektas buvo pradėtas rengti 1976 metais. Šio projekto rengėjai – Kauno Miestų statybos projektavimo institutas. Visi objekto statybos darbai galutinai baigti 1982 m. Tais pačiais metais buvo pradėta eksploatuoti ir nuotekų valykla. 31

3.4 pav. Rokiškio miesto nuotekų valyklos padėtis (Registrų..., 2012)

Valykloje nuotekos išvalomos iki nepavojingos aplinkai koncentracijos ir išleidţiamos į nuotekų priimtuvą – Laukupės upę. Po to jos teka upe pasroviui, tolyn nuo miesto ribų.

3.5 pav. Rokiškio miesto nuotekų valykla (Autoriaus nuotrauka)

Rokiškio miesto nuotekų valykla baigta rekonstruoti 2009 metais. Iš 3.4 lentelės matyti, kad po rekonstrukcijos 2011 metais visi nuotekų uţterštumo rodikliai po valymo sumaţėjo ir neviršijo nuotekų tvarkymo reglamente nurodytų reikalavimų (Lietuvos..., 2007). 32

3.4 lentelė. Vidutinės metinės nuotekų uţterštumo koncentracijos Rokiškio miesto valyklos išleidţiamose nuotekose 2008, 2009 ir 2011 m. (Įmonės pateikti duomenys)

Vidutinė metinė koncentracija mg/l Metai BDS7 ChDS Nb Pb

2008 4,49 38,13 10,58 1,7

2009 12,92 35,39 11,85 1,1

2011 4,57 22,94 4,87 1,1

Nuotekų valymo įrenginius iki rekonstrukcijos sudarė šie elementai:  viena priėmimo kamera;  dvi smėliagaudės;  du smėlio bunkeriai;  trys pirminiai radialieji nusodintuvai;  du maišomieji aeravimo rezervuarai;  trys antriniai radialieji nusodintuvai;  du kontaktiniai rezervuarai;  trys biologiniai tvenkiniai;  šešios dumblo dţiovinimo aikštelės;  dvi dumblo aikštelės;  kiti statiniai (Katilinė, drenaţinio vandens siurblinė, buitinis – laboratorinis pastatas, dumblo sausinimo pastatas, chloratorinės pastatas, garaţai).

3.2. Tyrimo metodika

3.2.1. Nuotekų tyrimas laboratorijoje

Pagrindinių vandens kokybės rodiklių (skendinčių medţiagų, cheminio ir biocheminio deguonies suvartojimo koncentracijos ir kt.) nustatymo metodai pateikti aplinkos apsaugos normatyviniuose dokumentuose (LAND), kurie parengti vadovaujantis tarptautiniais ISO ir Europos EN standartais. Naudojant unifikuotus nuotekų tyrimų metodus, pirmiausiai yra nustatomos fizinės savybės, t.y. kvapas, spalva, temperatūra, skaidrumas, aktyvi vandens reakcija pH. Vienas iš pagrindinių vandens kokybės rodiklių yra skendinčios medţiagos (SM). Skendinčių medţiagų analizė atliekama filtruojant ţinomą vandens kiekį per filtrą su apytikriai ţinomu porų dydţiu naudojant vakuuminį siurbimą. Po to sveriama ant filtro sulaikyta sausa liekana. Naudojamo filtro rūšis priklauso nuo analizės tikslo. Bet kuriuo 33 atveju, jei tikslas yra suţinoti pluošto ir stambių dalelių kiekį (EN 871, stambių dalelių ir pluošto nustatymas naudojant laidţią 60–70 μm tinklelio medţiagą) ar visų dalelių kiekį (EN 872, bendras skendinčių medţiagų kiekis), naudojami skirtingi filtrai. Daugelis šalių naudoja stiklo pluošto filtrus, kuriais analizės metu gaunamas apytikris skendinčių medţiagų kiekis. Skendinčių medţiagų nustatymui naudojant košimą pro stiklo pluošto koštuvą naudojamas tarptautinis standartinis metodas (ISO 11923:1997). Taip pat skendinčių medţiagų nustatymą reglamentuoja Europos Norma EN 872. Lietuvoje SM koncentracija nustatoma košimo pro stiklo pluošto koštuvą metodu, aprašytu aplinkos apsaugos normatyviniame dokumente LAND 46–2007. Kitas pagrindinis vandens kokybės rodiklis yra biocheminis deguonies suvartojimas (BDS). Norint nustatyti, kiek deguonies reikia organinėms medţiagoms biochemiškai suoksiduoti, naudojamas skiedimo ir sėjimo, pridėjus aliltiokarbamido, metodas (LAND 47– 1:2007). Apdorotas analizuojamas vandens mėginys praskiedţiamas skirtingais kiekiais skiedimo vandens, prisotinto ištirpusiu deguonimi ir uţsėto aerobiniais mikroorganizmais su nitrifikacijos inhibitoriumi. Mėginys inkubuojamas, esant 20º C temperatūrai, tamsoje, pilnai uţpildytuose ir uţkimštuose buteliukuose apibrėţtu periodu 5 arba 7 paras. Išmatuojama ištirpusio deguonies koncentracija prieš ir po inkubacijos. Bendrojo azoto koncentracijos nustatymui nuotekose yra naudojamas oksidacinio mineralinimo peroksodisulfatu metodas (LAND 59–2003). Amoniakas, nitritai ir daugelis organinių azoto junginių, esančių mėginyje, yra oksiduojami iki nitratų peroksodisulfatu buferinėje šarminėje terpėje, kaitinant mėginį uţdarame inde, esant aukštesniam slėgiui. Po to nitratai yra redukuojami į nitritus, praleidţiant po mineralizacijos gautąjį tirpalą pro kolonėlę, uţpildytą variu padengtu kadmiu. Susidarę nitritai reaguoja su 4-amino benzensulfonamidu ir N- (1-naftil)-1,2 diamino etandihidrochloridu, sudarydami roţinės spalvos junginį. Fotometriniai matavimai atliekami esant 540 nm bangos ilgiui. Biologiškai valant buitines ir kai kurias pramonines nuotekas susidaro fosforo organiniai junginiai. Paviršiniuose vandenyse fosforo junginiai gali būti ištirpę, koloidų ir suspenduotų dalelių pavidalo. Fosfatų koncentracijos nustatomos spektrometriniu metodu, vartojant amonio molibdatą (LAND 58–2003). Fosfatų kocentracijos nustatymo metodo principas: rūgščioje terpėje ortofosfato jonai reaguoja su molibdato ir stibio jonais sudarydami stibio fosfomolibdato kompleksą. Redukavus šį kompleksą askorbo rūgštimi, susidaro intensyvios mėlynos spalvos molibdeno kompleksas. Matuojant šio komplekso absorbciją, nustatoma ortofosfato koncentracija. Polifosfatai ir kai kurie organiniai fosforo junginiai yra nustatomi vykdant hidrolizę sieros rūgštimi, kurios metu susidaro ortofosfatai, reaguojantys su molibdatu. Didelė dalis organinių 34 fosforo junginių mineralizuojant persulfatu paverčiami ortofosfatais. Jei reikalingas stipresnis apdorojimas, tada mineralizacijai naudojamos sieros ir azoto rūgštys.

3.2.2. Tyrimo duomenų analizavimo metodika

Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumui nustatyti buvo atliekama nuotekų uţterštumo analizė atsiţvelgiant į biocheminio (BDS7) ir cheminio deguonies

(ChDS), bendro azoto (Nb), bendro fosforo (Pb) ir skendinčių medţiagų (SM) koncentracijas prieš uţterštų nuotekų valymą ir po valymo. UAB „Kėdainių vandenys“ (2008, 2009, 2010 ir 2011 metų) ir UAB „Rokiškio vandenys” (2008, 2009 ir 2011 metų) laboratorijose atliktų tyrimų duomenys apdoroti naudojant „Microsoft Excel 2007“ programą. Nuotekų valymo efektyvumas apskaičiuotas pagal formulę (Radzevičius ir kt., 2010):

C  C E  0 100%, (3.1) C čia E – nuotekų valymo efektyvumas, %; C – valomų nuotekų taršos koncentracija, mg/l;

C0 – išvalytų nuotekų taršos koncentracija, mg/l. Statistinė analizė atlikta naudojant statistinės analizės programą “STATISTICA”. Aprašomoji statistika nagrinėja kintamųjų grupavimo poţymius, grupavimo intervalus, grupavimų rūšis, įvertina duomenų variaciją ir koncentraciją, atvaizduoja statistikos duomenis grafikais ir lentelėmis. Aprašomosios statistikos objektas yra vidurkiai, moda, mediana, standartinis nuokrypis, variacijos koeficientas (Kasiulevičius ir kt., 2008). Ryšiams tarp nagrinėjamų reiškinių nustatyti gali būti naudojama dvinarė koreliacinė analizė, kurios pagrindiniai etapai yra šie: • esminių ryšių nustatymas; • analitinės priklausomybės išraiška; • regresijos koeficientų apskaičiavimas; • ryšio stiprumo nustatymas; • gautų parametrų patikimumo įvertinimas. Koreliacinių ryšių formai ir tamprumui įvertinti naudojami specialūs matematiniai koreliacijos ir regresijos metodai. Tiesinės koreliacijos tikslas - nustatyti vyraujančių poţymių tarpusavio priklausomybės laipsnį ir kryptį. Poţymių tarpusavio ryšiams nurodyti plačiausiai yra naudojamas koreliacijos koeficientas r (Rupšys, 1999). Ryšiams nustatyti atliekama išsami nagrinėjamų reiškinių analizė. Ryšių formos ir jų stiprumas nustatomi labiausiai paplitusiu grafiniu metodu. 35

Koreliaciniai ryšiai turi dvejopą kryptį. Pirmoji kryptis – kai vieno poţymio reikšmėms didėjant, kito poţymio reikšmės taip pat didėja. Tokie ryšiai yra tiesioginiai ir yra teigiami. Antroji kryptis pasireiškia tuo, kad vieno poţymio reikšmėms didėjant, kito poţymio reikšmės maţėja. Tokie ryšiai yra atvirkštiniai ir yra neigiami (Stancevičius, 1981). Nustačius ryšio formą koreliacinė priklausomybė išreiškiama analitiškai, parenkant reiškinio esmę atitinkantį matematinės funkcijos tipą. Daţniausiai naudojama tiesės lygtis:

yt  a  bt, (3.2)

čia yt – rezultatinis poţymis; t – veiksnys; a, b – neţinomi parametrai, kurių suradimas yra tolesnis koreliacinės analizės etapas (Čiulevičienė ir kt., 2000). Neţinomus regresijos lygties parametrus galima nustatyti maţiausiųjų kvadratų metodais. Plačiausiai paplitęs maţiausiųjų kvadratų metodas, kadangi pagal šį metodą išlyginti duomenys yra artimiausi faktiniams (empiriniams) duomenims, t.y.:

2 (y  yt )  min. (3.3) Matematiškai įrodyta, kad ši sąlyga įvykdoma tada, kai neţinomi parametrai randami sprendţiant normalinių lygčių sistemą, atitinkančią maţiausiųjų kvadratų metodo reikalavimus. Taigi, esant tiesinei priklausomybei, neţinomi parametrai a ir b randami išsprendus tokią normalinę lygčių sistemą (Čiulevičienė ir kt., 2000):

 y  na  bt , (3.4)  2  yt  at  bt čia n – stebėjimų (koreliuojamų atvejų) skaičius; a ir b parametrai apskaičiuojami atitinkamai naudojant formules (Čiulevičienė ir kt., 2000):

y yt a   ; b   ; (3.5) n t 2 Parametras a tiesės lygtyje rodo rezultatinio poţymio dalį, priklausančią nuo kitų į tyrimus neįtrauktų veiksnių, o parametras b nagrinėjamo veiksnio (t) efektyvumą, t.y. rezultatinio rodiklio, pakitus veiksniui vienu vienetu, pokytį. Į gautą lygtį įrašius faktines reikšmes, apskaičiuojamos rezultatinio poţymio reikšmės, t.y. tos, kurios teoriškai turėjo būti, esant atitinkamam veiksnio lygiui. Nagrinėjant koreliacinius ryšius, svarbu nustatyti ne tik jų formą bei analitinę išraišką, bet ir koreliacinio ryšio stiprumą. Dviejų nagrinėjamų poţymių (y ir t) ryšio laipsnis (stiprumas), kai priklausomybė tarp jų yra tiesinė, nustatomas 36 apskaičiuojant koreliacijos koeficientą ryt. Tai tikimybinis rodiklis, rodantis rezultatinio poţymio variacijos dalį, sąlygojamą veiksnio (faktorinio poţymio) pokyčių. Koreliacijos koeficientą galima apskaičiuoti pagal formules (Čiulevičienė ir kt., 2000):

 t ryt  b , (3.6)  y

čia ryt – tiesinės koreliacijos koeficientas; b – tiesinės lygties koeficientas;

δt – veiksnio vidutinis kvadratinis nuokrypis;

δy – rezultatinio poţymio vidutinis kvadratinis nuokrypis; arba

(t  t )(y  y) ryt  , (3.7) nt y arba

(t  t )(y  y) ryt  , (3.8) (t  t )2 (y  y)2 arba

ty  ty ty t  y ryt  ; ty  ; t  ; y  . (3.9)  t y n n n

čia y, t – nagrinėjami parametrai;

y,t – nagrinėjamų parametrų vidutinė reikšmė;

n – stebėjimų (koreliuojamų atvejų) skaičius; Koreliacijos koeficientas kinta nuo -1 iki +1 ir parodo tiesinės arba jai artimos koreliacijos laipsnį (skaitmeninė reikšmė), ryšio stiprumą (koreliacijos koeficientui artėjant prie vieneto, ryšys tarp nagrinėjamų parametrų stiprėja) bei kryptį (parodo ţenklas). Jeigu koreliacijos koeficientas teigiamas, tai ryšiai tarp nagrinėjamų reiškinių yra tiesioginiai, o jeigu neigiamas – atvirkščiai proporcingi. Ţemiau pateikta koreliacijos koeficiento reikšmių vertinimo lentelė. 3.5 lentelė. Koreliacijos koeficiento vertinimas (Kasiulevičius, 2008) r reikšmė Vertinimas 0,00–0,19 Labai silpnas tarpusavio ryšys 0,20–0,39 Silpnas ryšys 0,40–0,69 Vidutinis ryšys 0,70–0,89 Stiprus ryšys 0,90–1,00 Labai stiprus tarpusavio ryšys 37

Pakėlus koreliacijos koeficientą kvadratu, gaunamas determinacijos koeficientas (D):

2 D  rxy . (3.10) Determinacijos koeficientas yra tikimybinis rodiklis, rodantis konkretaus veiksnio procentinę dalį tiriamojo rodiklio variacijoje (Čiulevičienė ir kt., 2000). Prieš darant sprendimus ir apibendrinančias išvadas patikrinama, ar apskaičiuoti rodikliai patikimi ir realūs. Koreliacijos koeficiento patikimumas nustatomas pagal Stjudento kriterijų t, kuris esant dvinarei koreliacijai apskaičiuojamas pagal formulę:

b t n  2 tR  , (3.11) 2  y 1 r čia b – tiesinės lygties koeficientas;

δt – veiksnio vidutinis kvadratinis nuokrypis; n – koreliuojamų variantų skaičius;

δy – rezultatinio poţymio vidutinis kvadratinis nuokrypis; r – koreliacijos koeficientas.

Apskaičiuota Stjudento kriterijaus tR reikšmė palyginama su kritine reikšme tkr – taikoma esant 5 % reikšmingumui. Jeigu tR > tkr , tai koreliacija yra reikšminga. Įvertinti determinacijos koeficiento D patikimumui, naudojamas Fišerio kriterijus, kuris apskaičiuojamas pagal formulę (Čiulevičienė ir kt., 2000):

D n  m F   , (3.12) f 1 D m 1 čia D – determinacijos koeficientas; (m − 1) – pirmasis laisvės laipsnis; (n − m) – antrasis laisvės laipsnis; m – regresijos lygties parametrų skaičius.

Determinacijos koeficientas yra patikimas, kai apskaičiuota Ff reikšmė yra didesnė uţ reikšmę Fk, duotą Fišerio kriterijų lentelėje, t.y. uţ teorinę reikšmę (Gaurylius ir kt., 1994). Kad veiksnių tarpusavio priklausomybė būtų vaizdi, naudotini grafiniai vaizdavimo metodai.

4. TYRIMO REZULTATŲ ANALIZĖ IR APTARIMAS

4.1. Rokiškio miesto nuotekų valyklų efektyvumo vertinimas

Tyrimu siekiama nustatyti Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumą prieš rekonstrukciją ir po jos. Svarbu yra nustatyti valyklos efektyvumą po rekonstrukcijos tam, kad būtų galima spręsti ar teisingai buvo parinktas valyklos rekonstrukcijos variantas. Rokiškio miestas patenka į aglomeraciją, kurios dydis nuo 15000 iki 150000 GE. Nuotekų valykloje įrenginių išvalytos nuotekos išleidţiamos į gamtinę aplinką turi atitikti bendruosius reikalavimus bei neviršyti Lietuvos Respublikos Aplinkos ministro įsakymu „Dėl nuotekų tvarkymo reglamento patvirtinimo” 2007 m. spalio 8 d. Nr.D1-515 nustatytų parametrų (4.1 lentelė). 4.1 lentelė. Į gamtinę aplinką išleidţiamų nuotekų uţterštumo normos (kai GE nuo 15000 iki 150000) (Lietuvos..., 2007) Leidţiama vidutinė metinė Teršiančios medţiagos koncentracija mg/l 1 BDS7 17 ChDS 1252 Bendras fosforas 2 Bendras azotas 15

Rokiškio miesto nuotekų valyklos laboratorijoje surinkti 2008, 2009 ir 2011 metų nuotekų uţterštumo duomenys buvo apdoroti Microsoft excel 2007 ir STATISTICA programomis. Nustatytos pagrindinės aprašomosios statistikos (vidurkis, mediana, minimumas, maksimumas, plotis ir standartinis nuokrypis). Pagal 3.1 formulę, remiantis vidutinėmis nuotekų uţterštumo charakteristikų koncentracijomis (1 priedas), apskaičiuotas valymo įrenginių efektyvumas ir pavaizduotas grafiškai (4.1, 4.2, 4,4 ir 4.6 pav.). Nustatytos priklausomybės tarp koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo.

4.2 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (BDS7) gauti STATISTICA programa

BDS7 koncentracija mg/l Metai Standartinis Vidurkis Mediana Minimumas Maksimumas Plotis nuokrypis Prieš valymą 2008 583,58 505,00 301,00 1157,50 856,50 258,86 2009 338,54 306,75 166,50 561,3 394,75 135,02 2011 376,75 281,00 108,67 935,0 826,33 283,16 Po valymo 2008 4,49 4,15 2,87 7,2 4,28 1,37 2009 12,92 7,44 1,57 52,1 50,57 15,42 2011 4,57 4,00 2,20 9,4 7,25 2,01

1 DLK nustatyta Rokiškio miesto valyklos TIPK leidime 2 Pateikta vidutinio paros mėginio DLK 39

4.2 lentelėje matyti, kad prieš rekonstrukciją (2008 metais) BDS7 vidutinė metinė koncentracija prieš valymą buvo 1,5–1,7 karto didesnė, tačiau po valymo, lyginant su kitais metais, buvo maţiausia. Taigi 2008 metais nuotekų valyklos efektyvumas, lyginant su kitų metų efektyvumu, buvo didţiausias ir siekė 99,2 %. 4.1 paveiksle matyti, kad prasčiausiai nuotekos buvo valomos 2009 metais, kur valymo efektyvumas atskirais mėnesiais nukrisdavo iki 90,7 % (kovo mėn.). Nors ir tais metais efektyvumas siekė 99,1 % (rugpjūčio mėn.). Visais metais efektyvumas buvo maţiausias pirmąjį ketvirtį. Blogesniam efektyvumui galėjo turėti reikšmės ţemesnė temperatūra ţiemos laikotarpiu. 100 99

98 97 96 95 2008 94 2009 93

Efektyvumas, % Efektyvumas, 2011 92 91 90

4.1 pav. Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal BDS7 2008,2009 ir 2011 metais

Nors efektyvumas pagal BDS7 po rekonstrukcijos sumaţėjo, tačiau nuotekų tvarkymo reglamente nurodyta didţiausia leidţiama koncentracija (17 mg/l) ir minimalus išvalymo efektyvumas (70–90 %) atitinka reikalavimus.

Nustatyta BDS7 koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybė

2008, 2009 ir 2011 metais. Didţiausia priklausomybė tarp BDS7 koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo gauta 2009 metais, kur koreliacijos koeficientas siekė 0,7 (stiprus ryšys) (3 priedas). Didėjant koncentracijai nevalytose nuotekose, nustatytos didesnės koncentracijos po valymo. Analizuojant 2008 ir 2011 metų koncentracijų priklausomybes gautas labai silpnas ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė iki 0,15 (3 priedas).

Kaip ir BDS7 taip ir Nb koncentracijos prieš rekonstrukciją (2008 metais) buvo didesnės (4.3 lentelė). Vidutinė metinė koncentracija prieš valymą buvo 5,3–7,6 karto didesnė. Rekonstravus nuotekų valyklą vidutinė metinė Nb koncentracija po valymo 2011 metais sumaţėjo dvigubai. Tačiau šiais metais sumaţėjo ir nuotekų tarša prieš valymą. Didelė standartinio nuokrypio reikšmė rodo, kad atskirais metų mėnesiais koncentracijos labai svyravo ir buvo nepastovios. 40

4.3 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (Nb) gauti STATISTICA programa

Nb koncentracija mg/l Metai Standartinis Vidurkis Mediana Minimumas Maksimumas Plotis nuokrypis Prieš valymą 2008 376,75 281,00 108,67 935,00 826,33 283,16 2009 71,45 70,40 55,30 107,26 51,96 14,70 2011 49,54 47,95 35,30 80,40 45,10 11,52 Po valymo 2008 10,58 7,22 4,48 20,50 16,02 5,90 2009 11,85 13,55 3,72 19,50 15,78 5,43 2011 4,87 3,99 1,95 12,90 10,95 2,95

Efektyvumas pagal Nb po rekonstrukcijos padidėjo. 4.2 paveiksle matyti, kad kaip ir

BDS7 prasčiausiai Nb buvo valomas 2009 metais. Maţiausias valymo efektyvumas buvo nustatytas liepos mėnesį ir siekė 56,5 %. Nors šiais metais Nb buvo valomas prasčiausiai, tačiau bendras metinis efektyvumas siekė 83,4 %. Po rekonstrukcijos 2011 metais efektyvumas pagal Nb buvo didţiausias ir svyravo nuo 83,1 iki 96,9 %.

100 95 90

80 75 2008 70 2009 65 2011 60 Efektyvumas, % Efektyvumas, 55 50

4.2 pav. Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal Nb 2008, 2009 ir 2011 metais

Nuotekų tvarkymo reglamente nurodyta didţiausia leidţiama Nb koncentracija (15 mg/l) ir minimalus išvalymo efektyvumas (70–80 %) atitinka reikalavimus.

Nustatyta Nb koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybė 2008,

2009 ir 2011 metais. Didţiausia priklausomybė tarp Nb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo gauta 2011 metais, kur koreliacijos koeficientas siekė 0,8 (stiprus ryšys) (3 priedas). Analizuojant 2008 ir 2009 metų koncentracijų priklausomybes gautas labai silpnas arba silpnas tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė 0,17 (2008 m.) ir 0,29 (2009 m.) (3 priedas). 41

Vabolienė ir kt. straipsnyje „Azoto ir fosforo šalinimas iš nuotekų Lietuvoje“ teigia, kad viena iš pagrindinių problemų biologiškai šalinant azotą yra ţemas BDS ir Nb santykis valomose nuotekose (BDS/Nb < 3,5) (Vabolienė ir kt., 2006). Darbe pagal surinktus duomenis buvo įvertinta Nb po valymo priklausomybė nuo BDS7 ir Nb santykio. Gautas labai silpnas tarpusavio ryšys, koreliacijos koeficientas siekia 0,11 (4.3 pav.).

y = 10,290 - 0,2105 * x Koreliacijos koef.: r = -0,1105 22

20 95% patikimumo koef.

koncentracija po valymo, mg/l 6

b N 4

0 0 2 4 6 8 10 12 14 BDS /N 7 b

4.3 pav. Nb koncentracijos po nuotekų valymo ir BDS7/Nb priklausomybės grafikas

Iš 4.3 paveiksle pateikto grafiko matyti, kad BDS7 ir Nb santykis yra didesnis negu 3,5, taigi nuotekos valomos efektyviai.

Pb koncentracijos, kaip ir BDS7 bei Nb koncentracijos, prieš rekonstrukciją (2008 metais) buvo didesnės (4.4 lentelė). Bendras metinis efektyvumas buvo didţiausias 2008 metais ir siekė 88,1 %. Tačiau po rekonstrukcijos metinė Pb sumaţėjo iki 1,1 mg/l, valymo efektyvumas 87,9 %.

4.4 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (Pb) gauti STATISTICA programa

Pb koncentracija mg/l Metai Standartinis Vidurkis Mediana Minimumas Maksimumas Plotis nuokrypis Prieš valymą 2008 14,3 12,9 2,83 38,3 35,4 8,94 2009 4,5 3,4 0,45 10,4 10,0 3,13 2011 9,1 8,5 3,56 18,7 15,1 5,10 Po valymo 2008 1,7 0,9 0,43 4,0 3,6 1,35 2009 1,1 1,1 0,37 2,2 1,9 0,64 2011 1,1 0,7 0,36 3,43 3,0 0,90 42

Nuotekų tvarkymo reglamente nurodyta didţiausia leidţiama Pb koncentracija (2 mg/l) ir minimalus išvalymo efektyvumas (80 %) atitiko reikalavimus 2008 ir 2011 metais. 2009 metais efektyvumas siekė tik 75,6 % ir buvo 1,06 karto maţesnis negu minimalus leistinas efektyvumas. 4.4 paveiksle matyti, kad efektyvumo duomenys atskirais mėnesiais labai svyravo, ypač 2009 ir 2011 metais. 2009 metais birţelio mėnesį efektyvumas buvo lygus nuliui, t.y. koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo buvo vienodos (0,45 mg/l).

100 90

70 60 50 2008 40 2009 30 Efektyvumas, % Efektyvumas, 2011 20 10 0

4.4 pav. Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal Pb 2008, 2009 ir 2011 metais

Efektyvumas atskirais mėnesiais maţiausiai kito 2008 metais ir svyravo nuo 66,6 (kovo mėn.) iki 97,6 % (spalio mėn.). Lyginant su kitomis nuotekų uţterštumo charakteristikomis Rokiškio miesto nuotekų valykloje prasčiausiai yra valomas Pb. 2009 ir 2011 metais maţiausias efektyvumas buvo geguţės – birţelio mėnesiais ir siekė iki 10 %.

Didţiausia priklausomybė tarp Pb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo gauta 2011 metais, kur koreliacijos koeficientas siekė 0,62 (vidutinis ryšys) (3 priedas). 3 priede matyti, kad esant didesnėms Pb koncentracijoms prieš valymą, buvo nustatytos maţesnės Pb koncentracijos po valymo. Analizuojant 2008 ir 2009 metų koncentracijų priklausomybes gautas silpnas tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė 0,21 (2009 m.) ir 0,27 (2008 m.) (3 priedas). Vabolienė ir kt. straipsnyje „Azoto ir fosforo šalinimas iš nuotekų Lietuvoje“ teigia, kad BDS ir Pb santykis įtėkyje sąlygoja tirpaus fosforo koncentraciją ištėkyje. Minėtajam santykiui svyruojant tarp 20–30 tirpaus fosforo koncentracija ištėkyje neviršija 1,0 mg/l (Vabolienė ir kt., 2006). 43

Darbe pagal surinktus duomenis buvo įvertinta Pb po valymo priklausomybė nuo BDS7 ir Pb santykio. Buvo gautas silpnas tarpusavio ryšys, kur koreliacijos koeficientas siekė 0,28

(4.5 pav.). Iš pateikto grafiko matyti, kad tirpaus Pb koncentracija ištėkyje neviršija 1,0 mg/l tada, kai BDS7 ir Pb santykis yra didesnis negu 100. Kai šis santykis svyruoja tarp 20 ir 30, Pb koncentracija po valymo siekia iki 1,5 mg/l. Taip pat 4.8 paveiksle matyt, kad kuo didesnis

BDS7 ir Pb santykis, tuo maţesnė Pb koncentracija po valymo.

y = 1,7420 - 0,0072 * x Koreliacijos koef.: r = -0,2777 4,5

4,0 95% patikimumo koef.

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

koncentracija po valymo, mg/l

P 1,0

0,5

0,0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 BDS /P 7 b

4.5 pav. Pb koncentracijos po nuotekų valymo ir BDS7/Pb priklausomybės grafikas

Kaip ir aukščiau aprašytų nuotekų taršos charakteristikų, ChDS koncentracijos buvo didţiausios 2008 metais (4.5 lentelė). Po rekonstrukcijos vidutinė metinė ChDS koncentracija po valymo sumaţėjo 1,6 karto. Didelė standartinio nuokrypio reikšmė 2011 metais rodo, kad koncentracijos atskirais mėnesiais labai svyravo. 4.5 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (ChDS) gauti STATISTICA programa

ChDS koncentracija mg/l Metai Standartinis Vidurkis Mediana Minimumas Maksimumas Plotis nuokrypis Prieš valymą 2008 826,17 860,50 136,00 1603,20 1467,20 511,52 2009 682,54 622,50 361,33 1224,50 863,20 249,72 2011 703,36 562,00 98,50 1852,00 1753,50 527,64 Po valymo 2008 38,13 39,00 11,35 77,50 66,20 19,35 2009 35,39 37,33 18,50 50,70 32,20 8,81 2011 22,94 22,00 17,00 31,00 14,00 4,65 44

Nuotekų tvarkymo reglamente nurodytas minimalus išvalymo efektyvumas (75 %) atitiko reikalavimus ir buvo didesnis negu 90 %. Vidutinis metinis efektyvumas buvo didţiausias po rekonstrukcijos 2011 metais ir siekė 96,7 %. 4.6 paveiksle matyti, kad efektyviausiai nuotekos buvo valomos 2011 metais. Tačiau šiais metais sausio mėnesį efektyvumas buvo maţiausias lyginant su kitais metais ir siekė 82,4 %. Kitais mėnesiais efektyvumas buvo didesnis negu 92 %.

100 98

96 94 92 90 2008 88 86 2009

Efektyvumas, % Efektyvumas, 84 2011 82 80

4.6 pav. Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal ChDS 2008, 2009 ir 2011 metais

2009 metais nuotekų valyklos efektyvumas svyravo nuo 88,4 % (geguţės mėn.) iki 97,3 % (spalio mėn.). 2008 metais nuotekų valyklos efektyvumas svyravo nuo 89,8 % (rugsėjo mėn.) iki 97,0 % (spalio mėn.)

Didţiausia priklausomybė tarp ChDS koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo gauta 2008 metais, kur koreliacijos koeficientas siekė 0,71 (stiprus ryšys) (3 priedas). Analizuojant 2009 ir 2011 metų koncentracijų priklausomybes gautas silpnas tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė 0,27 (2009 m.) ir 0,21 (2011 m.) (3 priedas).

4.2. Kėdainių miesto nuotekų valyklos efektyvumo vertinimas

Kėdainių, kaip ir Rokiškio, miestas patenka į aglomeraciją, kurios dydis nuo 15000 iki 150000 GE. Išleidţiamų teršalų DLK atitinka 4.1 lentelėje pateiktas reikšmes. Siektinos išleidţiamų teršalų koncentracijų reikšmės pateiktos 3.2 lentelėje. Kėdainių miesto nuotekų valyklos rekonstrukcijos darbai baigti 2009 metais. Kėdainių miesto nuotekų valyklos laboratorijoje surinkti 2008, 2009, 2010 ir 2011 metų nuotekų uţterštumo duomenys buvo apdoroti Microsoft Excel 2007 ir STATISTICA programomis. Darbe neatliekamas aprašomųjų statistikų nustatymas STATISTICA programa, nes UAB „Kėdainių vandenys“ pateikė analizuojamų metų kiekvieno ketvirčio vidutines, 45 minimalias ir maksimalias teršalų koncentracijas ir metinius duomenis. Pagal 3.1 formulę remiantis vidutinėmis nuotekų uţterštumo charakteristikų koncentracijomis (2 priedas) apskaičiuotas valymo įrenginių efektyvumas ir pavaizduotas grafiškai (4.7, 4.9, 4.11, 4.14 ir 4.15 pav.). Nustatytos priklausomybės tarp koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo.

BDS7 koncentracijos valytose nuotekose po sumaţėjo iki 2,3 karto. Siektina metinė

BDS7 vertė (15 mg/l) po rekonstrukcijos buvo pasiekta 2010 bei 2011 metais ir siekė 8,6 mg/l (4.6 lentelė).

4.6 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (BDS7) (Įmonės pateikti duomenys) BDS koncentracija, mg/l Metai 7 Vidurkis Minimumas Maksimumas Prieš valymą 2008 351,0 98,0 831,0 2009 433,0 128,0 842,0 2010 447,0 86,0 999,0 2011 445,0 236,0 827,0 Po valymo 2008 11,0 3,7 23,0 2009 20,0 3,8 648,0 2010 8,6 3,8 14,0 2011 8,6 4,2 37,0

Nuotekų tvarkymo reglamente nurodytas minimalus išvalymo efektyvumas (70–90 %) atitiko reikalavimus ir buvo didesnis negu 95 %. Didţiausias efektyvumas pasiektas po rekonstrukcijos 2010 ir 2011 metais ir siekė 98,1 %. 4.7 paveiksle matyti, kad efektyviausiai nuotekos buvo valomos 2010–2011 metais, kur efektyvumas buvo didesnis negu 96 %. Visais metais maţiausias efektyvumas buvo pirmąjį ketvirtį. Tam įtakos galėjo turėti ţemesnė temperatūra ţiemos laikotarpiu.

100

96 94 2011 92 2010 90 2009 88 Efektyvumas, % Efektyvumas, 2008 86 84 I II III IV Ketvirtis

4.7 pav. Kėdainių miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal BDS7 2008- 2011 metais 46

Kaip matyti 4.7 paveiksle labiausiai efektyvumas atskirais ketvirčiais svyravo 2009 metais nuo 85,2 % (pirmas ketvirtis) iki 99,2 % (trečias ketvirtis).

Siekiant įvertinti ar BDS7 koncentracijai po valymo turi įtakos koncentracija prieš valymą, programa STATISTICA nustatytas ryšys tarp BDS7 koncentracijų prieš valymą ir po valymo (4 priedas). Gautas labai silpnas tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė

0,15. 4 priede matyti, kad esant didesnei BDS7 koncentracijai prieš valymą, nustatoma maţesnė koncentracija po valymo. Tačiau pagal nustatytą ryšį galima teigti, kad BDS7 koncentracija prieš nuotekų valymą neturi ryšio su nustatoma koncentracija po valymo.

Analizuojant literatūrą buvo nustatyta, kad BDS7 koncentracijai po valymo įtakos turi nuotekų temperatūra, nuotekų sudėtis ir kt., nuo kurių priklauso ištirpusio deguonies kiekis nuotekose (Skaisgirienė, 2006). Todėl pagal surinktus visų metų duomenis buvo atlikta analizė ir programa STATISTICA pavaizduotas BDS7 koncentracijos po valymo priklausomybės nuo nuotekų temperatūros grafikas (4.8 pav.).

4.8 paveiksle matyti, kad nustatytas ryšys tarp BDS7 koncentracijos po nuotekų valymo ir nuotekų temperatūros yra silpnas, nes koreliacijos koeficientas siekia 0,3. Taip pat matyti, kad nuotekos efektyviau valomos kai yra aukštesnė nuotekų temperatūra. Kad būtų 0 išlaikyta siektina BDS7 reikšmė (15 mg/l) nuotekų temperatūra turėtų būti didesnė negu 5 C. Esant maţesnei temperatūrai iš atliktos analizės bei remiantis literatūros šaltiniais nustatyta, kad nuotekos bus valomos neefektyviai.

y = 18,572 - 0,7937 * x Koreliacijos koef.: r = -0,3061 60

95% patikimumo koef. 50

koncentracija po valymo, mg/l

BDS 10

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0 Temperatūra, C

4.8 pav. BDS7 koncentracijos po nuotekų valymo ir temperatūros priklausomybės grafikas 47

Nb koncentracijos prieš valymą ir po valymo po rekonstrukcijos išliko panašios.

Siektina metinė Nb vertė (15 mg/l) po rekonstrukcijos nebuvo pasiekta ir buvo 1–2 mg/l didesnė (4.7 lentelė).

4.7 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (Nb) (Įmonės pateikti duomenys)

Metai Nb koncentracija, mg/l Vidurkis Minimumas Maksimumas Prieš valymą 2008 67,0 35,0 109,0 2009 73,0 34,0 174,0 2010 67,0 29,0 160,0 2011 66,0 39,0 112,0 Po valymo 2008 17,0 3,2 37,0 2009 18,0 5,8 132,0 2010 16,0 5,5 30,0 2011 17,0 7,2 37,0

Nuotekų tvarkymo reglamente nurodytas minimalus išvalymo efektyvumas (70–80 %) atitiko reikalavimus ir buvo didesnis negu 70 %. Didţiausias efektyvumas pasiektas po rekonstrukcijos 2010 metais ir siekė 76,1 %. Tačiau nuotekos pagal Nb nėra valomos efektyviai, nes viršija nuotekų tvarkymo reglamente nurodytą DLK (15 mg/l). 4.9 paveiksle matyti, kad efektyviausiai nuotekos buvo valomos 2010 metais. Efektyvumas svyravo nuo 65,0 % (pirmas ketvirtis) iki 83,6 % (trečias ketvirtis).

100 95

90 85 80 2011 75 70 2010 65 2009 Efektyvumas, % Efektyvumas, 60 2008 55 50 I II III IV Ketvirtis

4.9 pav. Kėdainių miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal Nb 2008- 2011 metais

Visais metais maţiausias efektyvumas buvo pirmąjį ketvirtį. Tam įtakos galėjo turėti ţemesnė temperatūra ţiemos laikotarpiu. 48

Nustatyta Nb koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybė pagal 2008–2011 metais surinktus duomenis. Gautas silpnas tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė 0,29 (4 priedas). Kaip buvo nagrinėta aukščiau viena iš pagrindinių problemų biologiškai šalinant azotą yra ţemas BDS ir Nb santykis valomose nuotekose (BDS/Nb < 3,5) (Vabolienė ir kt., 2006).

Darbe pagal surinktus duomenis buvo įvertinta Nb po valymo priklausomybė nuo BDS7 ir Nb santykio. Gautas labai silpnas tarpusavio ryšys, koreliacijos koeficientas siekia 0,1 (4 priedas). Pagal nustatytą ryšį galima teigti, kad Nb koncentracija po nuotekų valymo neturi ryšio su BDS ir Nb santykiu.

Analizuojant literatūrą buvo nustatyta, kad viena iš Nb šalinimo problemų yra per ţema dumblo mišinio temperatūra ţiemos laikotarpiu. Dumblo mišinio temperatūra turi būti ne maţesnė nei 5 C (Vabolienė ir kt. 2006). Todėl pagal surinktus visų metų duomenis buvo atlikta analizė ir programa STATISTICA pavaizduotas Nb koncentracijos po valymo priklausomybės nuo nuotekų temperatūros grafikas (4.10 pav.).

4.10 paveiksle matyti, kad nustatytas ryšys tarp Nb koncentracijos po nuotekų valymo ir nuotekų temperatūros yra silpnas, nes koreliacijos koeficientas siekia 0,28.

y = 21,238 - 0,4814 * x Koreliacijos koef.: r = -0,2819 36 34 95% patikimumo koef. 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14

koncentracija po valymo, mg/l

N 12 10 8 6 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0 Temperatūra, C

4.10 pav. Nb koncentracijos po nuotekų valymo ir temperatūros priklausomybės grafikas

Iš 4.10 paveikslo matyti, kad nuotekos efektyviau valomos kai yra aukštesnė nuotekų temperatūra. Kad būtų išlaikyta siektina Nb reikšmė (15 mg/l) nuotekų temperatūra turėtų būti didesnė negu 14 0C. Esant maţesnei temperatūrai nuotekos bus valomos neefektyviai.

Pb koncentracijos (kaip ir Nb) prieš valymą ir po valymo po rekonstrukcijos išliko panašios. Siektina metinė Pb vertė (2 mg/l) po rekonstrukcijos buvo pasiekta (4.8 lentelė). 49

Nuotekų tvarkymo reglamente nurodytas minimalus išvalymo efektyvumas (80 %) atitiko reikalavimus ir buvo didesnis negu 88 %. Didţiausias efektyvumas pasiektas po rekonstrukcijos 2010 metais ir siekė 95,1 %. Nuotekos pagal Pb yra valomos efektyviai ir neviršija nuotekų tvarkymo reglamente nurodyto DLK (2 mg/l).

4.8 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (Pb) (Įmonės pateikti duomenys) Pb koncentracija, mg/l Metai Vidurkis Minimumas Maksimumas Prieš valymą 2008 9,6 4,3 26,5 2009 8,5 3,4 15,0 2010 8,1 4,5 12,3 2011 7,8 2,1 14,5 Po valymo 2008 1,1 0,2 3,9 2009 0,8 0,1 22,0 2010 0,4 0,1 0,7 2011 0,4 0,1 1,9

4.11 paveiksle matyti, kad efektyviausiai nuotekos buvo valomos po rekonstrukcijos 2010 ir 2011 metais, kur efektyvumas buvo didesnis negu 93 %.

100

95 90 2011 85 2010 80 2009 Efektyvumas, % Efektyvumas, 75 2008 70 I II III IV Ketvirtis

4.11 pav. Kėdainių miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal Pb 2008- 2011 metais

Pirmą ir antrą ketvirčius prasčiausiai buvo valomos nuotekos 2009 metais, kur efektyvumas siekė 75,7–90,1 %. Pirmąjį ketvirtį valymo efektyvumas buvo 1,1 karto maţesnis negu nuotekų tvarkymo reglamente nurodytas minimalus išvalymo efektyvumas (80 %). Trečiąjį ir ketvirtąjį ketvirčius efektyvumas 2009 metais buvo didţiausias, lyginant su kitų metų nuotekų valyklos efektyvumu.

Nustatyta Pb koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybė pagal 2008–2011 metais surinktus duomenis. Gautas vidutinis tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė 0,48 (4 priedas). 50

Analizuojant literatūrą buvo nustatyta, kad BDS ir Pb santykis įtėkyje sąlygoja tirpaus fosforo koncentraciją ištėkyje. Minėtajam santykiui svyruojant tarp 20–30 tirpaus fosforo koncentracija ištėkyje neviršija 1,0 mg/l (Vabolienė ir kt., 2006). Darbe pagal surinktus duomenis buvo įvertinta Pb po valymo priklausomybė nuo BDS7 ir Pb santykio. Buvo gautas vidutinis tarpusavio ryšys, kur koreliacijos koeficientas siekė 0,51 (4.12 pav.).

Iš pateikto grafiko matyti, kad tirpaus Pb koncentracija ištėkyje neviršija 1,0 mg/l tada, kai BDS7 ir Pb santykis yra didesnis negu 35. Kai šis santykis svyruoja tarp 20 ir 30, Pb koncentracija po valymo siekia iki 1,3 mg/l. Taip pat 4.12 paveiksle matyt, kad kuo didesnis

BDS7 ir Pb santykis, tuo maţesnė Pb koncentracija po valymo.

y = 1,7530 - 0,0206 * x Koreliacijos koef.: r = -0,5142 2,6 2,4 95% patikimumo koef. 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8

koncentracija po valymo, mg/l

b 0,6

P 0,4 0,2 0,0 20 30 40 50 60 70 80 90

BDS7/Pb

4.12 pav. Pb koncentracijos po nuotekų valymo ir BDS7/Pb priklausomybės grafikas

Analizuojant literatūrą buvo nustatyta, kad ištirpusio deguonies kiekis nuotekose priklauso nuo nuotekų temperatūros, nuotekų sudėties ir kt.(Skaisgirienė, 2006). O viena iš problemų biologiškai šalinant Pb yra nepakankamas deguonies kiekis aeracinėje kameroje (Vabolienė ir kt., 2006). Pagal surinktus visų metų tyrimų duomenis buvo atlikta analizė ir programa STATISTICA pavaizduotas Pb koncentracijos po valymo priklausomybės nuo nuotekų temperatūros grafikas (4.13 pav.).

4.13 paveiksle matyti, kad nustatytas ryšys tarp Pb koncentracijos po nuotekų valymo ir nuotekų temperatūros yra vidutinis, nes koreliacijos koeficientas siekia 0,41. Nors yra akivaizdi tendencija, kad nuotekos efektyviau valomos kai yra aukštesnė nuotekų temperatūra.

y = 1,1173 - 0,0518 * x Koreliacijos koef.: r = -0,4114 2,6 2,4 95% patikimumo koef. 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8

koncentracija po valymo, mg/l

b 0,6

P 0,4 0,2 0,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Temperatūra, 0C

4.13 pav. Pb koncentracijos po nuotekų valymo ir temperatūros priklausomybės grafikas

ChDS koncentracijos prieš valymą ir po valymo buvo nustatytos didesnės. Tačiau siektina metinė ChDS vertė (125 mg/l) po rekonstrukcijos nebuvo viršyta ir buvo iki 2 kartų maţesnė (4.9 lentelė). Remiantis UAB „Kėdainių vandenys“ pateiktais duomenimis ChDS padidėjimą galėjo įtakoti didesnė išleidţiamų pramoninių nuotekų tarša. Nuotekų tvarkymo reglamente nurodytas minimalus išvalymo efektyvumas (75 %) atitiko reikalavimus ir buvo didesnis negu 90 %. Didţiausias efektyvumas pasiektas 2009 metais ir siekė 95,0 %. Nuotekos pagal ChDS yra valomos efektyviai ir neviršija nuotekų tvarkymo reglamente nurodyto DLK (125 mg/l). 4.9 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (ChDS) (Įmonės pateikti duomenys) ChDS koncentracija, mg/l Metai Vidurkis Minimumas Maksimumas Prieš valymą 2008 789,0 163,0 2257,0 2009 854,0 198,0 1706,0 2010 832,0 133,0 1823,0 2011 879,0 475,0 1405,0 Po valymo 2008 69,0 24,0 145,0 2009 43,0 85,0 1292,0 2010 60,0 32,0 98,0 2011 72,0 40,0 165,0 52

4.14 paveiksle matyti, kad efektyviausiai nuotekos buvo valomos po rekonstrukcijos 2010 ir 2011 metais. 100

90 2011 2010 85 2009

Efektyvumas, % Efektyvumas, 80 2008

75 I II III IV

Ketvirtis

4.14 pav. Kėdainių miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal ChDS 2008- 2011 metais

Kaip ir kitų nuotekų uţterštumo charakteristikų maţiausi efektyvumo duomenys nustatyti pirmąjį ketvirtį. 2009 metais efektyvumas pirmąjį ketvirtį siekė 79,9 %. Taip pat 4.14 paveiksle matyti, kad ChDS efektyvumas 2008, 2010 ir 2011 metais visais ketvirčiais buvo didesnis negu 88 % ir išliko pastovus visus metų laikotarpius – svyravo tarp 88 % ir 95 %.

Nustatyta ChDS koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybė pagal 2008–2011 metais surinktus duomenis. Gautas labai silpnas tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė 0,09 (4 priedas). Todėl galima teigti, kad ChDS koncentracija prieš valymą neturi įtakos koncentracijai po valymo, t.y. valymo efektyvumas gana stabilus ir patikimas netgi esant labai didelėms koncentracijoms nevalytame vandenyje. Kadangi BDS ir ChDS yra tarpusavyje susiję, todėl ChDS koncentracijoms po valymo įtakos gali turėti nuotekų temperatūra. Pagal surinktus visų metų duomenis buvo atlikta analizė ir programa STATISTICA pavaizduotas ChDS koncentracijos po valymo priklausomybės nuo nuotekų temperatūros grafikas (4 priedas).

4 priede matyti, kad nustatytas ryšys tarp ChDS koncentracijos po nuotekų valymo ir nuotekų temperatūros yra silpnas, nes koreliacijos koeficientas siekia 0,27. Tai rodo, kad yra daug kitų veiksnių, darančių įtakos valymo efektyvumui, tačiau taip pat akivaizdu, kad nuotekos efektyviau valomos kai yra aukštesnė jų temperatūra.

SM koncentracijos prieš valymą ir po valymo po rekonstrukcijos sumaţėjo. Tiksliai nustatyti, kodėl atitekančiose nuotekose sumaţėjo SM koncentracija, sunku, nes tai galėjo įtakoti gyventojų skaičiaus kaita, naujų pramonės įmonių atsiradimas, senų uţsidarymas, 53

įmonių technologinių procesų modernizavimas ir kitos prieţastys. Po valymo SM koncentracijai nuotekose įtakos turi nuotekų tėkmės greitis valymo įrenginiuose. Siektina metinė SM vertė (25 mg/l) po rekonstrukcijos nebuvo viršyta ir buvo 2,2–2,8 karto maţesnė (4.10 lentelė). 4.10 lentelė. Aprašomosios statistikos duomenys (SM) (Įmonės pateikti duomenys) Metai SM koncentracija, mg/l Vidurkis Minimumas Maksimumas

Prieš valymą 2008 287,0 52,0 860,0 2009 287,0 106,0 766,0 2010 236,0 90,0 610,0 2011 259,0 116,0 515,0 Po valymo 2008 14,0 3,9 28,0 2009 39,0 4,6 1562,0 2010 8,9 4,0 17,0 2011 11,3 3,0 33,0

Didţiausias efektyvumas pasiektas po rekonstrukcijos 2010 metais ir siekė 96,2 %.

Nuotekos pagal SM yra valomos efektyviai. Po rekonstrukcijos nuotekų valymo efektyvumas 2011 metais buvo maţesnis negu 2010 metais, bet didesnis negu 2008 ir 2009 metais. Pagal tyrimų duomenis galima teigti, kad nuotekos valomos efektyviai. 4.15 paveiksle matyti, kad nuotekos efektyviausiai buvo valomos 2008, 2010 ir 2011 metais. 100 95

90 85 80 2011 75 2010 70 2009 65

Efektyvumas, % Efektyvumas, 2008 60 55 50 I II III IV Ketvirtis

4.15 pav. Kėdainių miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal SM 2008- 2011 metais

4.15 paveiksle matyti, kad valymo efektyvumas buvo didesnis negu 92,3 %. Pirmąjį ketvirtį 2009 metais efektyvumas pagal SM siekė tik 52,5 %. Tačiau antrąjį ketvirtį efektyvumas pasiekė 89,5 % ir kitais ketvirčiais buvo didesnis. 54

Pagal surinktus visų metų duomenis buvo atlikta analizė ir programa STATISTICA pavaizduotas SM koncentracijos po valymo priklausomybės nuo nuotekų temperatūros grafikas (4 priedas). 4 priede matyti, kad nustatytas ryšys tarp SM koncentracijos po nuotekų valymo ir nuotekų temperatūros yra silpnas, nes koreliacijos koeficientas siekia 0,34.

Nustatyta SM koncentracijų prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybė pagal 2008–2011 metais surinktus duomenis. Gautas labai silpnas tarpusavio ryšys. Koreliacijos koeficientas siekė 0,05 (4 priedas). Todėl galima teigti, kad SM koncentracija prieš valymą neturi įtakos koncentracijai po valymo, t.y. valymo efektyvumas gana stabilus ir patikimas netgi esant labai didelėms koncentracijoms nevalytame vandenyje.

4.2. Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valymo įrenginių efektyvumo palyginimas

Išanalizavus atskirai Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valymo įrenginių efektyvumą yra pateikiamas abiejų nuotekų valyklų efektyvumo duomenų palyginimas (4.16– 4.18 pav.). Kadangi UAB „Rokiškio vandenys“ nepateikė 2010 metų nuotekų uţterštumo duomenų, todėl šiame poskyryje bus palyginti tik 2008, 2009 ir 2011 metų efektyvumo duomenys. Abi nuotekų valyklos baigtos rekonstruoti 2009 metais ir abi priklauso tai pačiai aglomeracijai (15000 iki 150000 GE). Lyginant 2008 metų Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valyklų efektyvumo duomenis labiausiai skyrėsi efektyvumas pagal Nb pirmąjį ir antrąjį ketvirčius.

Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas pirmąjį ketvirtį pagal Nb siekė 78,0 % ir buvo 25,3 % didesnis negu efektyvumas nustatytas Kėdainių miesto nuotekų valykloje (4.16 pav.). Antrąjį ketvirtį šis skirtumas siekė 32,8 %.

4.16 pav. Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumo palyginimas 2008 metais 55

4.16 paveiksle galima matyti, kad Rokiškio miesto nuotekų valykloje efektyviau buvo valomas BDS7 ir ChDS negu Kėdainių miesto nuotekų valykloje. Tačiau abiejose valyklose efektyvumas visais metų laikotarpiais buvo 90 % ir daugiau. Taip pat galima pastebėti, kad efektyviausiai nuotekos buvo valomos trečiąjį ketvirtį, kur pagal visus rodiklius efektyvumas siekė 90 % ir daugiau. Pirmąjį ir antrąjį ketvirčius Kėdainių miesto nuotekų valykloje efektyviau buvo valomas Pb negu Rokiškio miesto nuotekų valykloje. Skirtumas siekė iki 10,8 %. Kitais ketvirčiais atvirkščiai – Rokiškio miesto nuotekų valykloje efektyviau buvo valomas Pb negu Kėdainių miesto nuotekų valykloje. Efektyvumo skirtumas siekė iki 11,4 %. Lyginant 2009 metų Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valyklų efektyvumo duomenis labiausiai skyrėsi efektyvumas pagal Pb trečiąjį ketvirtį. Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas trečiąjį ketvirtį pagal Pb siekė 62,8 % ir buvo 35,0 % maţesnis negu efektyvumas nustatytas Kėdainių miesto nuotekų valykloje (4.17 pav.). 2009 metais pirmąjį ir antrąjį ketvirčius prasčiausiai buvo valomas Nb. Kėdainių miesto nuotekų valykloje efektyvumas siekė tik 57,5–61,8 %, Rokiškio miesto nuotekų valykloje – 72,1–72,9 %.

4.17 pav. Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumo palyginimas 2009 metais

Didţiausias efektyvumas, kaip ir 2008 metais, buvo nustatytas pagal BDS7 ir ChDS. Tačiau pirmąjį ketvirtį pastebimas šių uţterštumo charakteristikų valymo efektyvumo sumaţėjimas Kėdainių miesto nuotekų valykloje. Lyginant 2011 metų Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valyklų efektyvumo duomenis labiausiai skyrėsi efektyvumas pagal Nb. Rokiškio miesto nuotekų valyklos 56 efektyvumas pirmąjį ketvirtį pagal Nb siekė 90,2 % ir buvo 28,1 % didesnis negu efektyvumas nustatytas Kėdainių miesto nuotekų valykloje (4.18 pav.).

4.18 pav. Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumo palyginimas 2011 metais

4.18 paveiksle matyti, kad nuotekų valyklų efektyvumas pagal BDS7 tiek Kėdainių, tiek Rokiškio miestų nuotekų valyklose buvo panašus. Didţiausias jų skirtumas nustatytas ketvirtąjį ketvirtį (1,2 %). Nustatyta, kad Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas pagal ChDS visais metų ketvirčiais buvo didesnis (nuo 3,5 iki 6,2 %) negu Kėdainių miesto nuotekų valyklos. Tačiau efektyvumas pagal Pb Kėdainių miesto nuotekų valykloje buvo nuo 3,5 iki 12,5 % didesnis negu Rokiškio miesto nuotekų valyklos efektyvumas. Analizuojant visų metų Kėdainių ir Rokiškio miestų efektyvumo duomenis iš pirmo ţvilgsnio atrodo, kad nėra rekonstrukcijos įtakos efektyvumui. Tačiau vien tik iš efektyvumo duomenų negalima spręsti apie rekonstruotų valymo įrenginių efektyvų veikimą. Iš metinių duomenų galima pastebėti, kad išvalytose nuotekose metinės teršiančių medţiagų koncentracijos po rekonstrukcijos sumaţėjo (4.19 ir 4.20 pav.). Lyginant duomenis prieš nuotekų valymą ir po valymo Rokiškio miesto nuotekų valykloje po rekonstrukcijos labiausiai sumaţėjo BDS7 (iki 2,8 karto) ir Nb (iki 2,4 karto) koncentracijos išleidţiamose nuotekose. Kėdainių miesto nuotekų valykloje po rekonstrukcijos BDS7 koncentracijos išleidţiamose nuotekose buvo iki 1,9 karto didesnės, o

Nb – net iki 3,5 karto didesnės negu Rokiškio miesto nuotekų valykloje.

4.19 pav. Rokiškio miesto nuotekų valyklos nuotekų tarša prieš ir po valymo

Lyginant duomenis prieš nuotekų valymą ir po valymo Kėdainių miesto nuotekų valykloje po rekonstrukcijos labiausiai sumaţėjo BDS7 (iki 2,3 karto) ir SM (iki 4,4 karto) koncentracijos išleidţiamose nuotekose.

4.20 pav. Kėdainių miesto nuotekų valyklos nuotekų tarša prieš ir po valymo

Efektyvumui įtakos turi koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo. Kadangi sumaţėjo teršalų koncentracijos atitekančiose nuotekose, todėl nustatytas efektyvumas gali būti maţesnis net ir po rekonstrukcijos. Iš 4.21 ir 4.22 paveikslų yra matoma akivaizdi rekonstrukcijos nauda – į aplinką yra išleidţiamos maţesnės teršiančių medţiagų koncentracijos.

IŠVADOS IR REKOMENDACIJOS

1. Nustatyta, kad Rokiškio ir Kėdainių miestų nuotekų valyklose didţiausias valymo

efektyvumas buvo pagal BDS7 ir ChDS ir siekė 88,1–99,6 %. Metų laikai nuotekų

valymo įrenginių efektyvumui pagal BDS7 ir ChDS įtakos neturėjo.

2. Nustatyta, kad Rokiškio miesto nuotekų valykloje prasčiausiai valomas Pb. 2009 metais efektyvumas siekė tik 75,6 %. Tačiau po rekonstrukcijos minimalus išvalymo efektyvumas (80 %) ir DLK (2 mg/l) atitiko reikalavimus.

3. Nustatyta, kad Kėdainių miesto nuotekų valykloje Nb DLK (15 mg/l) po rekonstrukcijos nebuvo pasiekta ir buvo 1–2 mg/l didesnė. Tam įtakos galėjo turėti per ţema atitekančių nuotekų temperatūra.

4. Nustatyta, kad Kėdainių miesto nuotekų valyklos Pb koncentracijos išleidţiamose

nuotekose priklauso nuo BDS7/Pb santykio (r=0,5) ir temperatūros (r=0,4).

5. Nustatyta, kad Rokiškio miesto nuotekų valyklos Pb koncentracijos išleidţiamose

nuotekose priklausomybės ryšys nuo BDS7/Pb santykio yra silpnas (r=0,28).

NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. ALBREKTIENĖ, R., RIMEIKA, M. Organinių medžiagų ir spalvos nustatymo metodai vandenyje. Iš: Aplinkos apsaugos inžinerija, 2010, Nr. 2(5), p. 5–8. 2. AL SEADI, T., RUTZ, D., PRASSL, H., KÖTTNER, M., FINSTERWALDER, T., VOLK, S., JANSSEN, R. Biogas handbook. Published by University of Southern Denmark Esbjerg, Niels Bohrs Vej 9-10,DK-6700 Esbjerg, Denmark, 2008. 3. AŠKINIS, S. Fosforo šalinimo iš pieno surinkimo punktų nuotekų efektyvumas skirtingų konstrukcijų smėlio filtruose. Iš: Vandens ūkio inžinerija, 2011, 39 (59), p. 46–51. 4. Atsinaujinančių energijos išteklių panaudojimo Ukmergės rajone galimybių studija. Ukmergė, 2010 [interaktyvus]. [Ţiūrėta 2012-03-21]. Prieiga per internetą: . 5. BALTRĖNAS, P., BUTKUS, D., OŠKINIS, V., VASAREVIČIUS, S., ZIGMONTIENĖ, A. Aplinkos apsauga. Vilnius: Technika, 2008. 6. BALTRŪNIENĖ, R., DAUKNYS, R. Lengvai biologiškai skaidomų organinių teršalų koncentracijos Palangos miesto nuotekose tyrimai Pastatų inţinerinės sistemos: 13-oji Lietuvos jaunųjų mokslininkų konferencija „Mokslas – Lietuvos ateitis“: straipsnių rinkinys. Vilnius, 2010, p. 9–14. 7. Biodujų degalinės [interaktyvus]. 2008. [Ţiūrėta 2012-03-21]. Prieiga per internetą: . 8. BITTON G. Wastewater microbiology. New York: Wiley-Liss, 1994. 9. ČEPANKO, V., BALTRĖNAS, P. Naujų biokuro rūšių naudojimo energetikos ūkyje galimybės. Aplinkos apsaugos inţinerija: 10-oji Lietuvos jaunųjų mokslininkų konferencija „Mokslas – Lietuvos ateitis“, straipsnių rinkinys. Vilnius: Technika, 2007, p. 45–54. 10. ČIULEVIČIENĖ, V., ŠIULIAUSKIENĖ, D. Statistikos formulių rinkinys. Kaunas: LŢŪU leidybos centras, 2000. 11. DAUKNYS, R., MATUZEVIČIUS, A. Veiksnių, turinčių įtakos biologiniam fosforo šalinimui iš nuotekų, eksperimentiniai tyrimai. Iš: Aplinkos inžinerija, 2000, 8(3), p. 155-166. 12. DAUKNYS, R., VABOLIENĖ, G., VALENTUKEVIČIENĖ, M., RIMEIKA, M. Influence of sustrate on biological removal of phosphorus. Iš: Ekologija, 2009, Nr. 55(3-4), p. 220–225. 13. DAUKŠAS, J. Aplinkos apsaugos technologijos. Šiauliai: VŠĮ Šiaulių universiteto leidykla, 2004. 60

14. DAUNARAVIČIENĖ, A. Technogeninių atliekų susidarymas, valymas ir utilizavimas. Vilnius: Technika, 2010. 15. Energetikos agentūra [interaktyvus]. 2009. [Ţiūrėta 2012-03-21]. Prieiga per internetą: . 16. GAURYLIUS, A., ŠIULIAUSKIENĖ, D. Matematinės statistikos formulių rinkinys. Kaunas: Akademija, 1994. 17. GERASIMOVAS, V., URBANAVIČIUS, R. Mėsos pramonės nuotekų valymo flotaciniu metodu efektyvumo tyrimas. Mechanika, medţiagų inţinerija, pramonės inţinerija ir vadyba: „Mokslas – Lietuvos ateitis“. 2011, Nr. 3(6), p. 5–7. 18. Gravitacinio tankintumo principinė schema [interaktyvus]. 2010. [Ţiūrėta 2012-03- 21]. Prieiga per internetą: . 19. GRUŠAUSKAS, V., DAUKNYS, R. Aerobinio proceso taikymo pertekliniam dumblui stabilizuoti tyrimas. Pastatų inţinerinės sistemos: 13-oji Lietuvos jaunųjų mokslininkų konferencija „Mokslas – Lietuvos ateitis“: straipsnių rinkinys. Vilnius, 2010, p. 35–40. 20. HOSPIDO, A., MOREIRA, M.T., MARTIN, M., ROGOLA, M., FEIJOO, G. Environmental Evaluation of Different Treatment Processes for Sludge from Urban Wastewater Treatments: Anaerobic Digestion versus Thermal Processes. From: The International Journal of Life Cycle Assessment, 2005, 10(5), p. 336-345. 21. Investicinė programa dumblo tvarkymui Lietuvoje. II tomas [interaktyvus]. Aplinkos projektų valdymo agentūra, 2006 m. [Ţiūrėta 2012-03-21]. Prieiga per internetą: . 22. JENICEK, P., SVEHLA, P., ZABRANSKA, J., DOHANYOS, M. Factors affecting nitrogen removal by nitrification/ denitrification. From: Water Science & Technology, 2004, Vol. 49, No. 5/6: p.73–79. 23. KASIULEVIČIUS, V., DENAPIENĖ, G. Statistikos taikymas mokslinių tyrimų analizėje. Iš: Gerontologija, 2008, Nr. 9(3), p. 176–180. 24. KAUNELIENĖ, L., MAČIULYTĖ, L. Sunkiųjų metalų kaupimasis karklų žilvičių (Salix viminalis), laistomų sąvartyno filtratu, audiniuose. Iš: Aplinkos tyrimai, inžinerija ir vadyba, 2003, Nr. 3 (25), p. 62–70. 25. Kėdainių rajono savivaldybė [interaktyvus]. [Ţiūrėta 2011–12–28]. Prieiga per internetą:. 61

26. LAND 46–2007. Vandens kokybė. Skendinčių medžiagų nustatymas. Košimo pro stiklo pluošto koštuvą metodas, 2007. 27. LAND 47–1:2007. Vandens kokybė. Biocheminio deguonies suvartojimo per n parų nustatymas. 1 dalis. Skiedimo ir sėjimo pridėjus aliltiokarbamido, metodas, 2007. 28. LAND 58–2003. Vandens kokybė. Fosforo nustatymas. Spektrometrinis metodas, vartojant amonio molibdatą, 2003. 29. LAND 59–2003. Vandens kokybė. Azoto nustatymas. 1 dalis. Oksidacinio mineralinimo peroksodisulfatu metodas, 2003. 30. Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2005 m. lapkričio 28 d. įsakymas Nr. D1–575 „Dėl aplinkos ministro 2001 m. birţelio 28 d. įsakymo Nr. 349 „Dėl Lietuvos Respublikos aplinkos apsaugos normatyvinio dokumento LAND 20-2001 „Nuotėkų dumblo naudojimo tręšimui reikalavimai“ patvirtinimo“ pakeitimo“. “. Iš: Valstybės žinios, 2005, Nr. 142–5135. 31. Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2007 m. spalio 8 d. Įsakymas Nr. D1–515 „Dėl aplinkos ministro 2006 m. geguţės 17 d. Įsakymo Nr. D1 – 236 „Dėl nuotekų tvarkymo reglamento patvirtinimo“ pakeitimo“. Iš: Valstybės žinios, 2007a, Nr. 110– 4522. 32. Lietuvos Respublikos vyriausybės 2007 m. spalio 31 d. Nutarimas Nr. 1224 „Dėl Lietuvos Respublikos vyriausybės 2002 m. balandţio 12 d. Nutarimo Nr. 519 „Dėl valstybinio strateginio atliekų tvarkymo plano patvirtinimo“ pakeitimo“. Iš: Valstybės žinios, 2007b, Nr. 122–5003. 33. Mažosios nuotekų valyklos gyvenamosiose vietovėse. Sudarytojas Levitas E. Lietuvos Respublikos Aplinkos ministerija VĮ „Grunto valymo technologijos“. Vilnius: Apyaušris, 2005. 34. OFVERSTROM, S., SAPKAITĖ, I., DAUKNYS, R. Cheminio fosforo šalinimo įtaka anaerobiniam dumblo pūdymo procesui. Iš: Aplinkos apsaugos inžinerija, 2010a, Nr. 2 (5), p.71–74. 35. OFVERSTROM, S., SAPKAITĖ, I., DAUKNYS, R. Pirminio – perteklinio dumblo mišinio anaerobinio pūdymo tyrimai. Pastatų inţinerinės sistemos: 13-oji Lietuvos jaunųjų mokslininkų konferencija „Mokslas – Lietuvos ateitis“: straipsnių rinkinys. Vilnius, 2010, p.72-75. 36. RADZEVIČIUS, A., DAPKIENĖ, M., ČESONIENĖ, L. Optimalių nuotekų valymo technologinių schemų parinkimas mažoms Lietuvos gyvenvietėms. Iš: Vagos: Mokslo darbai, 2010, Nr. 89(42), p. 69–76. 62

37. RAŢIŪTĖ, M., MATUSEVIČIŪTĖ, A. Nuotekų dumblo kompostu tręštų dirvožemių fizikinė – cheminė charakteristika. Iš: Aplinkos apsaugos inžinerija, 2010, Nr. 2 (5), p. 87–92. 38. Registrų centras [interaktyvus]. [Ţiūrėta 2012–01–30]. Prieiga per internetą: . 39. RIMEIKA, M. Nuotakyno projektavimas. Vilnius: Technika, 2006. 40. RUPŠYS, P. Matematinė statistika. Akademija, 1999. 41. PAŢUSIS, R., RIMEIKA, M. Dumblo kompostavimo įrenginių efektyvumo tyrimai. Pastatų inţinerinės sistemos: 13-oji Lietuvos jaunųjų mokslininkų konferencija „Mokslas – Lietuvos ateitis“: straipsnių rinkinys. Vilnius, 2010, p. 76–79. 42. SKAISGIRIENĖ, A. Biologinio nuotekų valymo tyrimai naudojant fermentinius preparatus: disertacija technologijos mokslų, aplinkos inţinerijos ir kraštotvarkos (04T) daktaro laipsniui įgyti. VGTU. Vilnius, 2006. 43. SKAISGIRIENĖ, A. Mechaninio nuotekų valymo įrenginiai. Klaipėda, 2002. 44. SOKOLOVA, A. Vamzdinių aeratorių, sumontuotų vertikaliai, efektyvumo tyrimai. Pastatų inţinerinės sistemos: 13-oji Lietuvos jaunųjų mokslininkų konferencija „Mokslas – Lietuvos ateitis“: straipsnių rinkinys. Vilnius, 2010, p. 109–113. 45. SOKOLOVA, A., RIMEIKA, M. Aeratorių montavimo būdai ir nuotekų valyklos konstrukcijos įtaka aeravimo sistemų darbui. Iš: Aplinkos apsaugos inžinerija, 2010, Nr. 2(5), p. 97–102. 46. STANCEVIČIUS, A., ARVASAS J. Lauko bandymų duomenų įvertinimo metodika. Mokymo priemonė agronomijos fakulteto studentams. Kaunas–Akademija, 1981. 47. Statybos techninis reglamentas STR 2.02.05:2004. Nuotekų valyklos. Pagrindinės nuostatos. Iš: Valstybės žinios, 2004, Nr. 116–4346. 48. STRIŠKA, V. Aplinkosaugos įrenginiai ir sistemos. Vilnius: Technika, 2001. 49. VABOLIENĖ, G., MATUZEVIČIUS, A., DAUKNYS, R. Azoto ir fosforo šalinimas iš nuotekų Lietuvoje. Respublikinė mokslinė konferencija: straipsnių rinkinys. Vilnius, 2006, p. 193–202. 50. VABOLIENĖ, G., MATUZEVIČIUS, A., VALENTUKEVIČIENĖ, M. Effect of nitrogen on phosphate reduction in biological phosphorus removal from wastewater. From: Ekologija, 2007, Vol. 53, No. 1: p. 80–88. 51. Vandentvarka. Lietuvos vandens tiekėjų ir asociacijos informacinis leidinys, 2009, Nr. 35 [interaktyvus]. [Ţiūrėta 2012–01–30]. Prieiga per internetą:< http://www.lvta.lt/sites/default/files/LVTA_35.pdf>. 63

52. VINCEVIČIENĖ, V. Atvirų telkinių vandens kokybės modeliavimas. Kaunas: Technologija, 1998. 53. Visuomenės informavimas apie nuotekų ir dumblo tvarkymą pagal 1991 m. gegužės 21 d. Tarybos direktyvos Nr. 91/271/EEB dėl miesto nuotekų valymo 16 straipsnį: ataskaita uţ 2010 m. Aplinkos apsaugos agentūra, 2010. 54. ZUOKAITĖ, E., ZIGMONTIENĖ, A. Organinės anglies tyrimai nuotekų dumble ir komposte. Iš: Aplinkos apsaugos inžinerija, 2010, Nr. 2(5), p. 119–124.

Darbo aprobacija

Tyrimų rezultatai paskelbti studentų mokslinėje konferencijoje: BUTKUS, P. Kėdainių ir Rokiškio miestų nuotekų valyklų efektyvumo tyrimai. ASU Vandens ūkio ir ţemėtvarkos fakultetas. Akademija, 2012.

Tyrimų rezultatai paskelbti leidinyje: Studentų mokslo darbai „Jaunasis mokslininkas 2012”. Kompaktinė plokštelė, 2012.

PRIEDAI 1 PRIEDAS

Rokiškio miesto nuotekų valyklos uţterštumo duomenys Koncentracija prieš ir po valymo mg/l ir efektyvumas % Sausis Vasaris Kovas Balandis PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. 2008 metai BDS7 301,00 3,37 98,88 491,50 4,15 99,16 305,50 5,40 98,23 505,00 2,87 99,43 Nb 107,26 17,77 83,43 59,90 15,30 74,46 75,80 20,50 72,96 70,60 5,88 91,67 Pb 12,93 4,04 68,76 12,94 0,66 94,91 6,63 2,22 66,59 11,38 0,56 95,06 ChDS 761,67 38,00 95,01 961,00 44,50 95,37 987,00 42,30 95,71 1093,00 39,00 96,43 2009 metai BDS7 276,60 7,40 97,32 256,10 11,10 95,67 561,25 52,14 90,71 261,60 7,44 97,16 Nb 45,05 15,15 66,37 53,05 15,07 71,60 80,40 19,50 75,75 49,10 10,60 78,41 Pb 10,44 1,47 85,88 3,37 2,23 33,83 1,12 0,63 44,04 8,08 0,73 90,96 ChDS 576,75 37,50 93,50 479,33 42,00 91,24 981,67 50,67 94,84 728,00 41,00 94,37 2011 metai BDS7 108,67 5,17 95,25 128,34 9,45 92,64 663,50 4,00 99,40 935,00 5,40 99,42 Nb 26,00 3,50 86,54 31,40 3,99 87,29 52,25 3,30 93,68 160,00 12,90 91,94 Pb 3,67 1,31 64,21 5,60 2,01 64,16 18,68 0,48 97,43 12,99 0,36 97,24 ChDS 98,50 17,30 82,44 370,50 30,00 91,90 1313,50 20,50 98,44 1852,00 23,00 98,76

1 PRIEDO TĘSINYS

Rokiškio miesto nuotekų valyklos uţterštumo duomenys tęsinys Koncentracija prieš ir po valymo mg/l ir efektyvumas % Geguţė Birţelis Liepa Rugpjūtis PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. 2008 metai BDS7 447,00 7,15 98,40 911,00 3,30 99,64 580,00 5,75 99,01 610,83 3,97 99,35 Nb 60,50 4,48 92,60 70,40 4,70 93,32 82,60 5,70 93,10 67,60 7,22 89,32 Pb 11,68 3,35 71,28 14,07 0,85 93,93 38,26 3,09 91,93 15,14 2,71 82,13 ChDS 761,60 38,08 95,00 1603,15 53,10 96,69 181,40 11,35 93,74 136,00 12,07 91,13 2009 metai BDS7 183,50 5,85 96,81 508,17 32,65 93,57 306,75 7,78 97,47 166,50 1,57 99,06 Nb 53,10 13,55 74,48 47,95 16,50 65,59 39,85 17,35 56,46 35,30 3,72 89,46 Pb 7,46 1,29 82,66 0,45 0,45 0,22 6,05 1,14 81,22 2,47 1,06 57,19 ChDS 361,33 42,00 88,38 829,33 37,33 95,50 622,50 30,50 95,10 468,00 18,50 96,05 2011 metai BDS7 254,00 3,20 98,74 281,00 3,60 98,72 294,00 3,00 98,98 499,75 4,90 99,02 Nb 28,80 4,87 83,11 59,20 2,57 95,66 63,20 1,95 96,91 37,15 5,42 85,42 Pb 3,66 3,35 8,47 10,59 0,65 93,89 15,84 0,74 95,32 8,47 0,54 93,63 ChDS 544,00 21,50 96,05 562,00 20,00 96,44 625,00 23,00 96,32 702,50 31,00 95,59

1 PRIEDO TĘSINYS

Rokiškio miesto nuotekų valyklos uţterštumo duomenys tęsinys Koncentracija prieš ir po valymo mg/l ir efektyvumas % Rugsėjis Spalis Lapkritis Gruodis PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. 2008 metai BDS7 697,50 2,90 99,58 1157,50 5,30 99,54 412,50 5,20 98,74 375,00 2,60 99,31 Nb 77,50 6,20 92,00 58,50 14,00 76,07 55,30 14,58 73,64 58,70 10,00 82,96 Pb 13,17 0,74 94,37 17,98 0,43 97,60 2,83 0,54 80,80 18,58 0,81 95,65 ChDS 167,00 17,00 89,82 1575,50 46,50 97,05 860,50 77,50 90,99 492,00 29,00 94,11 2009 metai BDS7 323,75 3,15 99,03 517,25 8,00 98,45 362,50 5,00 98,62 314,50 3,80 98,79 Nb 49,15 6,12 87,55 47,45 6,24 86,86 44,50 6,54 85,31 67,90 4,89 92,79 Pb 2,79 2,01 27,85 2,94 0,37 87,52 4,27 0,41 90,38 2,42 1,03 57,44 ChDS 578,00 29,00 94,98 1224,50 33,33 97,28 658,50 27,50 95,82 523,00 27,00 94,84 2011 metai BDS7 145,00 6,10 95,79 125,00 2,20 98,24 710,00 3,20 99,55 - - - Nb 52,50 3,61 93,12 66,40 5,30 92,02 101,00 6,17 93,89 - - - Pb 3,56 1,38 61,24 9,38 1,22 86,99 7,29 0,37 94,87 - - - ChDS 285,00 22,00 92,28 251,00 17,00 93,23 1133,00 27,00 97,62 - - -

2PRIEDAS

Rokiškio miesto nuotekų valyklos uţterštumo duomenys 2008 metais Koncentracija prieš ir po valymo mg/l ir efektyvumas % I ketvirtis II ketvirtis III ketvirtis IV ketvirtis 2008 metų metinis PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt.

BDS7 vid. 388 14 96,39 372 12 96,77 256 6,3 97,54 388 10 97,42 351,00 11,00 96,87 min. 98 8,6 - 210 5,6 - 103 3,7 - 171 6,01 - 98,00 3,70 - maks. 637 23 - 820 20 - 831 14 - 640 22 - 831,00 23,00 -

Nb vid. 55 26 52,73 62 25 59,68 76 7,3 90,39 74 11 85,14 67,00 17,00 74,63 min. 35 19 - 47 14 - 47 3,2 - 48 7,1 - 35,00 3,20 - maks. 78 37 - 99 34 - 109 11 - 88 13 - 109,00 37,00 -

Pb vid. 7,74 0,81 89,53 9,46 0,98 89,64 11,26 1,18 89,52 9,83 1,56 84,13 9,57 1,13 88,19 min. 4,3 0,32 - 6,51 0,18 - 6,2 0,19 - 7,07 0,41 - 4,30 0,18 - maks. 15 1,8 - 16 3,9 - 27 2 - 12,3 3,1 - 26,50 3,90 - ChDS vid. 728 73 89,97 716 78 89,11 628 56 91,08 808 69 91,46 789,00 69,00 91,25 min. 285 59 - 311 53 - 163 24 - 445 38 - 163,00 24,00 - maks. 1431 90 - 1168 104 - 2257 95 - 1009 145 - 2257,00 145,00 - SM vid. 261 20 92,34 304 17 94,41 248 8,5 96,57 336 12 96,43 287,00 14,00 95,12 min. 52 14,2 - 228 8,5 - 128 3,9 - 138 7,5 - 52,00 3,90 - maks. 680 24 - 400 28 - 860 20 - 465 23 - 860,00 28,00 - PH vid. 7,67 7,74 - 7,85 7,78 - 7,83 7,7 - 7,54 7,74 - 7,72 7,74 - min. 7,42 7,55 - 7,6 7,64 - 7,28 7,54 - 7,33 7,71 - 7,29 7,55 - maks. 7,97 7,91 - 8,01 7,94 - 7,97 7,89 - 7,68 7,81 - 8,06 7,97 - Temp. vid. 8,2 8,2 - 13,3 14 - - - - 14,1 12,9 - 13,20 13,30 - min. 8,2 7 - 10 12 - - - - 12 10,2 - 8,20 7,00 - maks. 8,2 9 - 16,8 17,1 - - - - 15,5 16,1 - 17,20 20,10 -

2 PRIEDO TĘSINYS

Rokiškio miesto nuotekų valyklos uţterštumo duomenys 2009 metais Koncentracija prieš ir po valymo mg/l ir efektyvumas % I ketvirtis II ketvirtis III ketvirtis IV ketvirtis 2009 metų metinis PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt.

BDS7 vid. 379 56 85,22 456 16 96,49 460 3,5 99,24 436 6,7 98,46 433,00 20,00 95,38 min. 166 6,2 - 128 5,8 - 316 3,8 - 324 4,6 - 128,00 3,80 - maks. 632 648 - 842 60 - 652 8,6 - 678 12 - 842,00 648,00 -

Nb vid. 80 34 57,50 68 26 61,76 79 8,1 89,75 66 8,5 87,12 73,00 18,00 75,34 min. 50 14 - 34 16 - 57 5,8 - 46 7 - 34,00 5,80 - maks. 175 132 - 102 43 - 107 11 - 104 10 - 174,00 132,00 -

Pb vid. 9,85 2,39 75,74 5,56 0,55 90,11 10,22 0,22 97,85 8,38 0,3 96,42 8,50 0,84 90,12 min. 7,6 0,29 - 3,4 0,24 - 6,54 0,14 - 3,55 0,15 - 3,40 0,14 - maks. 15 22 - 8,4 1,4 - 14,1 0,33 - 11,5 0,81 - 15,00 22,00 - ChDS vid. 782 157 79,92 821 84 89,77 1010 53 94,75 802 59 92,64 854,00 43,00 94,96 min. 353 45 - 198 53 - 546 44 - 561 43 - 198,00 85,00 - maks. 1148 1292 - 1410 247 - 1706 70 - 1082 94 - 1706,00 1292,00 - SM vid. 259 123 52,51 257 27 89,49 359 6,9 98,08 272 8,6 96,84 287,00 39,00 86,41 min. 106 5,5 - 108 6,5 - 132 4,6 - 126 5 - 106,00 4,60 - maks. 800 1562 - 452 146 - 612 8,8 - 376 16 - 766,00 1562,00 - PH vid. 7,62 7,7 - 6,72 7,83 - 7,7 7,9 - 7,7 8 - 7,66 7,90 - min. 7,36 7,45 - 7,39 7,73 - 7,54 7,64 - 7,5 7,64 - 7,36 7,45 - maks. 8,02 7,85 - 7,8 792 - 7,8 8 - 8,1 8,1 - 8,20 8,10 - Temp. vid. 7,7 9,1 - 11,2 5,2 - 4,6 - 4,3 - 9,50 5,80 -

min. 7,3 8,2 - 8,8 4 - 4,3 - 4 - 5,10 4,00 -

maks. 8,9 9,9 - 13,8 8,7 - 4,8 - 4,8 - 13,50 9,40 -

2 PRIEDO TĘSINYS

Rokiškio miesto nuotekų valyklos uţterštumo duomenys 2010 metais Koncentracija prieš ir po valymo mg/l ir efektyvumas % I ketvirtis II ketvirtis III ketvirtis IV ketvirtis 2010 metų metinis PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt.

BDS7 vid. 286 9,8 96,57 546 9 98,35 476 7,7 98,38 478 7,7 98,39 447 8,6 98,08 min. 86 6,8 - 219 7,1 - 337 3,8 - 296 5,9 - 86 3,8 - maks. 360 14 - 999 12 - 699 11 - 846 10 - 999 14 -

Nb vid. 60 21 65,00 69 18 73,91 61 10 83,61 78 14 82,05 67 16 76,12 min. 29 5,5 - 61 8,7 - 51 9,5 - 43 9,6 - 29 5,5 - maks. 82 30 - 85 30 - 96 12 - 160 21 - 160 30 -

Pb vid. 7,45 0,33 95,57 8,91 0,37 95,85 7,44 0,3 95,97 8,42 0,43 94,89 8,06 0,36 95,53 min. 4,47 0,075 - 4,6 0,24 - 6,62 0,2 - 6,25 0,33 - 4,47 0,075 - maks. 10,7 0,42 - 11 0,62 - 12,3 0,72 - 11,3 0,53 - 12,3 0,72 - ChDS vid. 630 59 90,63 962 65 93,24 885 58 93,45 850 59 93,06 832 60 92,79 min. 133 32 - 441 40 - 702 48 - 520 42 - 133 32 - maks. 952 98 - 1823 94 - 1096 72 - 1462 93 - 1823 98 - SM vid. 216 9 95,83 275 9,6 96,51 204 7,5 96,32 236 9,5 95,97 236 8,9 96,23 min. 203 4,5 - 144 5 - 100 4 - 90 4 - 90 4 - maks. 407 16 - 610 17 - 284 10 - 346 13 - 610 17 - PH vid. 7,8 7,8 - 7,7 7,9 - 7,7 7,9 - 7,4 7,6 - 7,7 7,8 - min. 7,7 7,7 - 7 7,7 - 7,4 7,69 - 6,9 7,4 - 6,9 7,4 - maks. 7,94 7,9 - 8,1 8,1 - 7,9 8,2 - 7,7 7,8 - 8,1 8,2 - Temp. vid. 4,9 3,4 - 4,7 - 19,7 4,4 - 4,6 2,9 - 4,8 3,9 -

min. 3,6 0,7 - 4,2 - 19,7 4,1 - 2 1,9 - 2 0,7 -

maks. 6,3 5,4 - 5 - 19,7 4,9 - 7,2 4,1 - 7,2 5,4 -

2 PRIEDO TĘSINYS

Rokiškio miesto nuotekų valyklos uţterštumo duomenys 2011 metais Koncentracija prieš ir po valymo mg/l ir efektyvumas % I ketvirtis II ketvirtis III ketvirtis IV ketvirtis 2011 metinis PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. PRIEŠ PO Efekt. BDS7 vid. 434 10 97,70 470 7,9 98,32 445 8,6 98,07 430 7,9 98,16 445 8,6 98,07 min. 236 5,2 - 245 4,2 - 248,00 4,60 - 261 4,3 - 236,00 4,20 - maks. 827 37 - 626 9 - 663,00 21,00 - 549 18 - 827,00 37,00 - Nb vid. 58 22 62,07 65 19 70,77 66,00 17,00 74,24 75 9,8 86,93 66 17 74,24 min. 39 15 - 61 7,2 - 48,00 9,90 - 44 7,6 - 39,00 7,20 - maks. 75 34 - 73 37 - 87,00 29,00 - 112 17 - 112,00 37,00 - Pb vid. 6,17 0,39 93,68 7,96 0,28 96,48 7,66 0,41 94,65 9,56 0,58 93,93 7,84 0,42 94,64 min. 2,14 0,13 - 6,52 0,17 - 5,15 0,18 - 6,79 0,25 - 2,14 0,13 - maks. 8,78 1,61 - 10,2 0,66 - 11,16 1,40 - 14,5 1,93 - 14,50 1,93 - ChDS vid. 883 88 90,03 898 68 92,43 879,00 72,00 91,81 855 60 92,98 879 72 91,81 min. 475 62 - 594 51 - 568,00 51,00 - 634 40 - 475,00 40,00 - maks. 1405 165 - 1080 80 - 1226,00 116,00 - 1193 104 - 1405,00 165,00 - SM vid. 204 14 93,14 251 11 95,62 259,00 11,30 95,64 322 8,9 97,24 259 11,3 95,64 min. 116 8,2 - 180 6 - 182,00 5,70 - 250 3 - 116,00 3,00 - maks. 293 6,3 - 336 18 - 382,00 19,10 - 515 33 - 515,00 33,00 - PH vid. 7,7 7,5 - 7,6 7,5 - 7,60 7,60 - 7,6 7,8 - 7,6 7,6 - min. 7,6 7,1 - 7,1 7,3 - 7,30 7,20 - 7,3 7,2 - 7,10 7,10 - maks. 7,8 8,1 - 7,9 8 - 7,80 8,10 - 7,8 8,2 - 7,90 8,20 - Temp. vid. 4,8 2,7 - 5,7 4,5 - 5,30 3,60 - 5 4,4 - 5,2 3,8 - min. 4,6 1,5 - 4,5 4 - 4,70 3,10 - 5 4 - 4,50 1,50 - maks. 4,9 4,8 - 8 4,8 - 5,70 4,80 - 5 4,9 - 8,00 4,90 -

3 PRIEDAS

2008 metų BDS7 koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 4,3495 - 0,4E-4 * x Koreliacijos koef.: r = -0,0064 8

koncentracija po valymo, mg/l

BDS 3

95% patikimumo koef. 2 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 BDS koncentracija prieš valymą, mg/l 7

2009 metų BDS7 koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = -16,34 + 0,08469 * x Koreliacijos koef.: r = 0,73082 60

koncentracija po valymo, mg/l

BDS 10

95% patikimumo koef. 0 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 BDS koncentracija prieš valymą, mg/l 7

2011 metų BDS7 koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 4,9670 - 0,0011 * x Koreliacijos koef.: r = -0,1502 10

koncentracija po valymo, mg/l

7 3

BDS 2 95% patikimumo koef. 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

BDS7 koncentracija prieš valymą, mg/l

2008 metų Nb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 5,8641 + 0,06625 * x Koreliacijos koef.: r = 0,17055 22

koncentracija po valymo, mg/l

N 6

4 95% patikimumo koef. 2 50 60 70 80 90 100 110

Nb koncentracija prieš valymą, mg/l

2009 metų Nb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 4,4659 + 0,13321 * x Koreliacijos koef.: r = 0,29258 22

koncentracija po valymo, mg/l

N 6

4 95% patikimumo koef. 2 30 40 50 60 70 80 90

Nb koncentracija prieš valymą, mg/l

2011 metų Nb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 1,1109 + 0,06100 * x Koreliacijos koef.: r = 0,80782 14

koncentracija po valymo, mg/l

N 2

95% patikimumo koef. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Nb koncentracija prieš valymą, mg/l

2008 metų Pb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 1,0655 + 0,04112 * x Koreliacijos koef.: r = 0,26840 4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

koncentracija po valymo, mg/l b 1,0

0,5 95% patikimumo koef. 0,0 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Pb koncentracija prieš valymą, mg/l

2009 metų Pb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 0,88208 + 0,04309 * x Koreliacijos koef.: r = 0,21514 2,4

2,2

2,0

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

0,8

koncentracija po valymo, mg/l

b P 0,6

0,4 95% patikimumo koef. 0,2 0 2 4 6 8 10 12

Pb koncentracija prieš valymą, mg/l

2011 metų Pb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 2,1147 - 0,1088 * x Koreliacijos koef.: r = -0,6161 3,5 95% patikimumo koef.

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

koncentracija po valymo, mg/l

P 0,5

0,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 P koncentracija prieš valymą, mg/l b

2009 metų ChDS koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 28,169 + ,00975 * x Koreliacijos koef.: r = 0,27035 55

ChDS koncentracija po valymo, mg/l 20 95% patikimumo koef. 15 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 ChDS koncentracija prieš valymą, mg/l

2010 metų ChDS koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 15,930 + 0,02685 * x Koreliacijos koef: r = 0,71617 90

ChDS koncentracija po valymo, mg/l 10 95% patikimumo koef. 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 ChDS koncentracija prieš valymą, mg/l

2011 metų ChDS koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 21,648 + ,00183 * x Koreliacijos koef.: r = 0,20798 32

ChDS koncentracija po valymo, mg/l 18 95% patikimumo koef. 16 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 ChDS koncentracija prieš valymą, mg/l

4 PRIEDAS

BDS7 koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 22,988 - 0,0261 * x Koreliacijos koef.: r = -0,1573 60 95% patikimumo koef.

koncentracija po valymo, mg/l

BDS 10

0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 BDS koncentracija prieš valymą, mg/l 7

Nb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 37,077 - 0,2899 * x Koreliacijos koef.: r = -0,2896 36 34 32

30 95% patikimumo koef. 28 26 24 22 20 18 16 14

koncentracija po valymo, mg/l

N 12 10 8 6 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 N koncentracija prieš valymą, mg/l b

Nb koncentracijos po nuotekų valymo ir BDS7/Nb santykio priklausomybės grafikas

y = 13,101 + 0,67535 * x Koreliacijos koef.: r = 0,10546 36 34 95% patikimumo koef. 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14

koncentracija po valymo, mg/l

N 12 10 8 6 3 4 5 6 7 8 9

BDS7/Nb

Pb koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = -0,8838 + 0,18562 * x Koreliacijos koef.: r = 0,47755 2,6 2,4 95% patikimumo koef. 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8

koncentracija po valymo, mg/l 0,6

P 0,4 0,2 0,0 5 6 7 8 9 10 11 12

Pb koncentracija prieš valymą, mg/l

ChDS koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 90,487 - 0,0221 * x Koreliacijos koef.: r = -0,0949 180

95% patikimumo koef. 160

140

120

100

ChDS koncentracija po valymo, mg/l 60

40 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 ChDS koncentracija prieš valymą, mg/l

ChDS koncentracijos po nuotekų valymo ir temperatūros priklausomybės grafikas

y = 83,963 - 1,414 * x Koreliacijos koef.: r = -0,2663 180

95% patikimumo koef. 160

140

120

100

ChDS koncentracija po valymo, mg/l 60

40 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Temperatūra, 0C

SM koncentracijos prieš nuotekų valymą ir po valymo priklausomybės grafikas

y = 28,180 - 0,0345 * x Koreliacijos koef.: r = -0,0547 140

95% patikimumo koef. 120

100

SM koncentracija po valymo, mg/l 20

0 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 SM koncentracija prieš valymą, mg/l

SM koncentracijos po nuotekų valymo ir temperatūros priklausomybės grafikas

y = 15,595 - 0,4142 * x Koreliacijos koef.: r = -0,3424 28

26 95% patikimumo koef. 24

SM koncentracija po valymo, mg/l 10

6 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0 Temperatūra, C