Ši svetainė naudoja slapukus („cookies“), norint suteikti kokybiškesnes paslaugas. Likdami svetainėje sutinkate su šia politika.

Įranga pavojingoms nuotekoms tvarkyti

Paskelbta auregis 2019.05.15 0 Komentarai Straipsniai,

    Įranga pavojingoms nuotekoms tvarkyti

 

    Aplinkos taršą reglamentuojantys ES įstatyminiai dokumentai nustato griežtus reikalavimus gamyboje susidarančių pavojingų aplinkai nuotekų tvarkymui. Tad kaip tai atlikti tinkamai, kad būtų išvengta žalos aplinkai?

 

                    1 pav. Alyvos sluoksnio kontrolė naftos produktų surinktuve

 

    Aplinkai pavojingų nuotekų žemės ūkyje yra gana daug. Tai nuotekos iš gyvulininkystės kompleksų, produkcijos perdirbimo cechų, technikos eksploatavimo ir remonto dirbtuvių. Iš pastarųjų padalinių pavojų aplinkai kelia galima tarša naftos ir chemijos pramonės produktais. Daugiausia tai tepalai, dyzelinas, aliejai, augalų apsaugos priemonėmis užterštas technologinis ir lietaus vanduo, taip pat gruntas plaunant mašinas. Dalis nuotekų susidaro turimose kuro bazėse ir kolonėlėse.

    Net ir palyginti nedideli naftos produktų kiekiai gali padaryti daug žalos aplinkai, o įmonei ar ūkiui gali tekti ne tik padengti valymo kaštus, bet ir mokėti baudas.

    Projektuojant minėtus objektus visada numatoma įrengti nuotekų surinktuvus / nusodintuvus, o kad surinktos taršios nuotekos nepatektų į aplinką būtina įrengti kontrolinius prietaisus. Tai leidžia sumažinti nuotekų surinkimo ir utilizavimo kaštus, nes darbai vykdomi tik atsiradus avariniam signalui. Signalinių įrenginių parametrai reglamentuojami standartu LST-EU858.

    Taip pat reikia įvertinti sprogimui pavojingos (Ex) zonos lygį (0, 1 arba 2, nurodomą objekto projektiniuose dokumentuose). Pavojingoje zonoje montuojami jutikliai privalo turėti Ex sertifikatą. Antriniai prietaisai, prie kurių jungiami jutikliai, turi užtikrinti saugų sprogios zonos atskyrimą nuo įprastos saugios zonos. Be šių separatorių jutiklių eksploatavimas draudžiamas, nes negalioja saugos sertifikatas. Tam naudojami specialūs kontrolės prietaisai su integruotu galvaninių matavimo kanalų atskyrimu ir binarinių kanalų srovės ribotuvais.

 

 

                            2 pav. Nuosėdų kontrolė nuotekų suriktuve

 

    Jutiklių konstrukcija parenkama pagal specifines kontroliuojamos terpės savybes, nors daugumos gamintojų ji labai panaši. Svarbiausias jų konstrukcijos parametras yra patikimumas. Kaip tipiniai prietaisų pavyzdžiai gali būti Suomijos firmos Labkotec prietaisai. Jos gaminių asortimentas platus ir galima rasti optimalų variantą pagal kliento poreikį kiekvienam objektui.

    Dažnai gamintojai komplektuoja ir antrinius signalinius valdiklius jau su integruotu separatoriumi. Tai nurodoma aprašymuose ir sertifikatuose. Tokio komplekto įrengimas garantuoja patikimą kontrolės ir monitoringo sistemos eksploatavimą. Daugiausia problemų iškyla su organinėmis ir sintetinėmis alyvomis. Nepastebėjus maksimalaus nuotekų lygio surinkimo talpykloje, aplinkos tarša liūties metu neišvengiama.

    Siekiant sumažinti taršos pavojų ir galimas pasekmes, alyvų gaudyklėse kontroliuojamas maksimalus aliejaus sluoksnio storis (apie 50–100 mm). Jutiklio veikimas pagrįstas mažu, palyginti su vandeniu, alyvos laidumu. Dėl mažesnio lyginamojo svorio alyva renkasi virš vandens. Zondas talpinamas tokiame aukštyje, kad abu jo kontaktiniai paviršiai būtų vandenyje, bet žemiau nei persipylimo lygis. Kylant nuotekų lygiui ir padidėjus alyvos sluoksnio storiui, viršutinis zondo kontaktas pateks į alyvą ir bus signalizuojama apie maksimalų leistiną alyvos lygį nusodintuve.

    Valdiklyje numatyta jutiklio grandinės trumpojo jungimo ir nutraukimo kontrolė. Esant mažesnei už minimalią (apie 2 mA) arba didesnei už maksimalią (apie 9 mA) srovės vertėms matavimo grandinėje, įjungiamas aliarmo signalas ir atjungiamas zondo maitinimas. Po kiekvieno aliarminio signalo pašalinus susikaupusią alyvą, zoną būtina valyti.

 

                           3 pav. Tirštų riebalų lygio kontrolė nuotekų surinktuve

 

    Kartu su nuotekomis į nusodintuvą patenkantis gruntas, smėlis, dumblas susirenka talpyklos dugne. Jo lygio kontrolei naudojami akustiniai lygio zondai. Normalioje padėtyje zondas turi būti vandenyje. Emituojamas akustinis signalas iš vienos zondo šakutės pasiekia kitą be slopinimo. Kylant nuosėdų lygiui, jos pamažu užpildo visą tarpą tarp šakučių, priimtas signalas krenta iki minimalaus lygio ir valdiklis signalizuoja apie maksimalų nuosėdų lygį.

    Reikia nepamiršti, kad nuosėdose iš sprogios zonos kaupiasi ne tik naftos produktai, bet ir kitos cheminės medžiagos (plovikliai, techniniai skysčiai), galintys būti sprogimo priežastimi. Todėl visi darbai Ex zonoje turi būti atliekami laikantis saugos reikalavimų.

    Apsaugai nuo alyvos patekimo į drenažą naudojami vibraciniai jutikliai. Jais patikimai nustatoma maži maksimalaus alyvos lygio pasikeitimai. Alyva veikia kaip jautrios dalies vibracijų slopintuvas. Apsėmus jutiklio vibracinį zondą, išduodamas aliarminis signalas.

 

                         4 pav. Pilna nuotekų lygio kontrolė surinktuve

 

    Svarbu tinkamai sumontuoti įrangą ir ją eksploatuoti


    Valdiklių apsaugos klasė IP65 leidžia juos montuoti lauke. Svarbu tinkamai jutiklius prijungti. Jei atstumas tarp valdiklio ir jutiklio didesnis nei standartiniai jutiklių jungiamieji laidai, prailginančius kabelius reikia sujungti specialiomis movomis arba sujungimo dėžutėse. Ypač tai svarbu varžos jutikliams, nes maža izoliacijos varža gali būti klaidingų signalų priežastis. Signalinių kabelių ekranai įžeminami viename taške sujungimo dėžutėje Ex zonoje.

    Tirštų riebalų kiekio kontrolei nusodintuve naudojami specialios konstrukcijos talpiniai jutikliai ir jiems skirti valdikliai. Jei jutiklis yra ore arba visai panardintas į riebalų sluoksnį, valdiklis skleis aliarmo signalą su 5–10 sekundžių uždelsimu. Suveikus aliarmui ir pašalinus riebalus iš nusodintuvo, jutiklį privalu nuvalyti, norint išvengti klaidingų suveikimų, ir patikrinti valdiklio veikimą kaip nurodyta eksploatavimo instrukcijoje.

    Jei nusodintuve kaupiasi alyva su dideliu kiekiu kietų riebalų, naudojama kitokios konstrukcijos talpiniai lygio jutikliai. Kondensatorių sudaro trys strypai ir centrinis elektrodas. Apsėmus alyvai elektrodus, valdiklis įjungia avarinį signalą. Specializuotuose valdikliuose suveikus aliarminiam signalui, išjungiama zondo maitinimo įtampa, o po nustatyto laiko ir garsinis signalas (šviesinis signalas veikia iki valdiklio išjungimo).

 

5 pav. Tipiniai lygio zondai: a – viršutio maksimalaus;
      b – alyvos sluoksnio; c – dumblo nuosėdų

 

    Operatyvus signalo perdavimas personalui

 

    Kadangi personalas šiuose objektuose lankosi periodiškai, reikalingas signalo perdavimas apie sistemos sutrikimus ir avarinę būklę objekte. Kad aliarminis signalas aptarnaujančiam personalui būtų perduodamas operatyviai, geriausia naudoti valdiklius su integruotu GSM komunikatoriumi LevelSET S. Užprogramuotos žinutės perduodamos vienam arba keliems adresatams arba išsiunčiamas pranešimas į kompiuterį. Valdiklio nustatymus galima keisti SMS žinutėmis. Iš specializuotų valdiklių su integruotu komunikatorium tinkamiausias Labcom 200. Jis turi 4 binarinius ir 4 analoginius įėjimus, du relinius išėjimus. SMS žinutės perduodamos tiesiai vartotojui, o sistemų monitoringui naudojama gamintojo serverio paslauga. Jame kaupiami duomenys prieinami registruotiems vartotojams ir apsaugoti slaptažodžiu, o juos peržiūrėti galima gamintojo svetainėje LabkoNet.

 

                        6 pav. LevelSET panaudojomo schema

 

    Prie analoginių įėjimų galima prijungti įvairius jutiklius su standartiniu signalu 4-20 mA ir kontroliuoti temperatūrą, slėgį, debitą. Šio valdiklio privalumas tas, kad galima jį konfigūruoti ir valdyti relinius išėjimus nuotoliniu būdu išmaniuoju telefonu. Be to, jame yra integruotas buferinis akumuliatorius, užtikrinantis 1–4 valandų veikimą išjungus elektros tinklą. Bet jis nepritaikytas darbui su jutikliais Ex zonoje – neturi integruotų matavimo kanalų separatorių.

    Valdiklius ir standartinius komunikatorius, neturinčius vidinio akumuliatoriaus, saugiau maitinti iš bloko su rezerviniu akumuliatoriumi. Tuomet avarinė žinutė pasieks personalą dingus elektros tinklo įtampai ir bus laiku imtasi reikiamų priemonių normaliam sistemos darbui užtikrinti. Priešingu atveju pranešimai bus gauti pavėluotai – tik kai atsiras maitinimo įtampa. Darbui pavojingoje zonoje galima naudoti ir hidrostatinius Ex zonai skirtus lygio jutiklius. Jie prijungiami prie valdiklių taip pat naudojant specialų zonų separatorių.

    Atskirtų nuo naftos ir degių produktų nuotekų tvarkymas daug paprastesnis. Tam dažniausiai naudojami hidrostatiniai lygio jutikliai. Tai modifikuoti slėgių skirtumo jutikliai tarp skysčio sukuriamo slėgio ir atmosferos oro slėgio. Be atmosferos slėgio kompensavimo skysčių lygio matavimas bus su didelėmis paklaidomis, nes maksimalios matavimo ribos nuotekų tvarkymo įmonėse tesudaro 0,2–0,4 bar. Atmosferinis slėgis perduodamas į jutiklį kapiliaru signaliniame kabelyje.

 

 

7 pav. Alyvos lygio jutiklis ant plūduro talpyklose su dideliu lygio svyravimu

 

    Apsaugai nuo drėgmės patekimo į kapiliarą numatytas specialus filtras. Į tai reikia atkreipti dėmesį ilginant signalinį kabelį. Kabeliai sujungiami specialioje dėžutėje su alsuokliu ir drėgmės filtru. Sujungus hermetiškoje dėžutėje nebus atmosferinio slėgio kompensavimo. Renkantis jutiklio tipą reikia atkreipti dėmesį, ar yra manualinė temperatūrinės kompensacijos korekcija. Jei yra, vadinasi, gamintojas, siekdamas atpiginti gaminį, jos neįdiegė arba ji galima tik labai siaurame temperatūrų diapazone ir eksploatuotojui teks du kartus per metus (pavasarį ir rudenį) ją koreguoti.

    Jutikliams tvirtinti matavimo vietoje skirtos specialios pakabos, kad nebūtų pažeistas kompensacinis kapiliaras. Kitas momentas – tai jautraus elemento (diafragmos) apsauga nuo mechaninių pažeidimų. Apsauginis jutiklio diafragmos elementas turi būti su visai atvira anga prieš diafragmą ir saugoti ją nuo mechaninio kontakto su dugnu. Didelio skersmens diafragma neturi jokių privalumų. Svarbiau yra ilgalaikis jutiklio jautrumas ir parametrų stabilumas bei integruota apsauga nuo viršįtampių.

 

                                                       8 pav. Labcom 200 funkcinės galimybės

 

    Talpyklose, kur galimi vandens sūkuriai jas užpildant arba išpumpuojant nuotekas, hidrostatiniai jutikliai montuojami apsauginiame vamzdyje. Ant poliruotų jutiklių paviršių dumblas ir nuosėdos mažai kaupiasi, bet esant pavojui, kad jos kaupsis, rekomenduojama jutiklį kabinti ne ant signalinio kabelio, bet ant trosinės arba grandinės pakabos, nes kabelis nepritaikytas didelėms apkrovoms ir bandant iškelti jutiklį paprasčiausiai nutruks.

    Siurblinėms valdyti saugioje zonoje tiks standartiniai valdikliai. Pageidautina su integruotu 24 V (30 mA) maitinimo šaltiniu jutikliui maitinamam iš srovės kilpos. Skysčių lygio kontrolei naudoti elektrodinius lygio zondus nuotekų tvarkymo sistemose nėra tinkamas sprendimas, nežiūrint jų mažos kainos, nes ant kontaktinių paviršių susikaupiančios nuosėdos trikdys patikimą sistemos veikimą. Tipinės kontrolės schemos pateiktos paveiksluose.

 

 

Dr. Rimvydas AMBRULEVIČIUS

rimvydas@auregis.lt

AUREGIS UAB

Raktiniai žodžiai: nuotekos vandens valymas