Кіріспе
Чикаго қаласындағы арнайы мақсаттағы аудан, Иллинойс штаты, АҚШ. Ұлы Чикаго аймақтық суды қалпына келтіру округі (MWRD), бастапқыда Чикаго санитарлық округі деп аталған, 1889 жылдан бері Иллинойс штатының Кук округінде жұмыс істеуге уәкілдік берілген арнайы мақсаттағы аудан. Атауы көріне бергенімен, ол Чикаго қаласының жергілікті басқару органының бір бөлігі емес, оның орнына Иллинойс штатының үкіметімен сайланған комиссарлар кеңесі арқылы құрылған. MWRD-нің басты мақсаты – Кук округіндегі сарғыш суларды қалпына келтіру және тазалау, сондай-ақ су тасқындарын болдырмау арқылы азаматтардың денсаулығы мен қауіпсіздігін, сонымен қатар аймақтық су жолдарының сақталуын қамтамасыз ету. 1900 жылы округ Чикаго өзенінің ағысын едәуір өзгертіп, кері бұрған. Қазіргі уақытта ол "Терең туннель" (Deep Tunnel), туннель және су қоймасы жоспары (TARP) құрылысына қатысуда, бұл жоба ондаған жылдарға созылуда.
The Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago (MWRD), originally known as the Sanitary District of Chicago, is a special purpose district chartered to operate in Cook County, Illinois since 1889. Although its name may imply otherwise, it is not a part of the City of Chicago's local government but is created by Illinois state government with an elected Board of Commissioners. The MWRD's main purposes are the reclamation and treatment of wastewater and flood water abatement in Cook County to protect the health and safety of citizens and of area waterways. In 1900, the District notably reversed the flow of the Chicago River, and it is currently involved in the large multi decade construction of the "Deep Tunnel," Tunnel and Reservoir Plan (TARP).
Ұйымдастыру және басқару
MWRD-ге Кук округі, Иллинойс штатының барлық аймақтарынан алты жылға сайланатын тоғыз мүшелі комиссарлар кеңесі басшылық етеді. Комиссарлардың үш орынды сайлау екі жылда бір рет кезегімен жүзеге асырылады. Кеңес жыл сайын өз мүшелерінен Президент, Вице-президент және Қаржы төрағасын сайлайды. Барлық комиссарлар жылына 70 000 доллар жалақы алады, бірақ Вице-президент пен Қаржы төрағасы 75 000 доллар, ал Президент 80 000 доллар жалақы алады. Комиссарлар MWRD-нің заң шығарушы органы ретінде әрекет етеді, округтің мақсаттарына жету үшін қажетті саясат пен процедураларды белгілейді.
Басқарма төрағаларының орынбасарлары
Басқарма төрағасының орынбасары болған адамдар мен олардың қызмет мерзімі: Екі маңызды алғашқы жобаға Чикаго өзенінің бағытын өзгерту, Мичиган көлінен сарқынды суды кетіру мақсатында, және 1900 жылы Чикаго санитарлық және кеме каналын салу кірді. Бұл канал Үлкен көлдерден Мексика шығанағына дейін Де-Плейнс, Иллинойс және Миссисипи өзендері арқылы үлкен сауда кемелерінің өтуіне де мүмкіндік берді. Санитарлық және кеме каналының сәттілігі соншалық болды, одан кейін тағы екі канал салынды. 1910 жылы Солтүстік жағалау каналы қаланың солтүстігіндегі батпақты жерлерді кептіру және Чикаго өзенінің Солтүстік саласына көл суын араластыру үшін аяқталды. Кал-Саг каналы 1922 жылы пайдалануға берілді, сонымен қатар Чикаго санитарлық округінің алғашқы тазарту станциясы да аяқталды. Кал-Саг каналы Калумет өзендерінің ағысын кері бұрды. Округтың өзен ағысын кері бұру және кең су жолдары желісін құру жөніндегі алғашқы міндеті анық болғанымен, өзін орнату бірінші қиындық болды. Халықтың өсуі, су арқылы жұқпалы аурулардың қаупі, Мичиган көліндегі ауыз судың сапасы және ластанған өзен салдарынан санитарлық округ құруға шұғылдық сезім туды, бірақ Иллинойс штатының Бас Ассамблеясындағы заңға қатысты екі бұрынғы әрекет суды төмен ағысқа шығару туралы алаңдауларға байланысты тоқтап қалды. Чикаго қаласының мэрі Джон Рош, Иллинойс штатының өкілдер палатасының екі мүшесі және Иллинойс штатының сенатының екі мүшесінен тұратын арнайы комиссия қоғамдық пікірді жинау және заңға қатысты келесі кезеңге қолдау алу үшін тағайындалды. Комиссия кемелер жүрісіне қолайлы кеңдіктегі канал құрылысын ұсынды, бұл штаттың оңтүстік аймақтарының мүдделерін қанағаттандырды. Үлкен көлдерді Мексика шығанағымен байланыстыратын экономикалық дамуға қол жеткізу мүмкіндігі ақыр соңында штаттың қалған бөлігін заңнаманы қабылдауға көндірді. 1889 жылдың 29 мамырында Бас Ассамблея «Санитарлық округтер құру және Де-Плейн және Иллинойс өзендеріндегі кедергілерді жою туралы актіні» бекітті. Актіде округтің шекарасын белгілеу талап етілді, ол көл жағалауынан батысқа Гарлем даңғылына дейін және солтүстіктегі Девон даңғылынан оңтүстіктегі 87-ші көшеге дейін шамамен 185 шаршы мильді қамтыды. Округтың қызметтеріне деген сұраныс соншалықты жоғары болды, ұсынылған аумақта тұратын тұрғындар оны құруға 70,958-242 дауыспен мақұлдады. Округ жаңа Чикаго су жолдары жүйесін (CAWS) құрғанда суды тазарту технологиясында жаңа жетістіктерге қол жеткізілді, бұл тазарту станцияларын және жергілікті жинау жүйелерінен суды тазарту станцияларына жеткізетін кәріз желілерін құруға әкелді. MWRD 6 дюймнен 27 футқа дейінгі диаметрі бар 560 мильді кәріз желісі мен күштік желілерді салды. Кәріз желілері шамамен 10,000 жергілікті кәріз жүйесімен байланыстырылған және жауын-шашын суларын басқару және су жолдарын сақтау үшін маңызды. 1955 жылдан 1988 жылға дейін округ Үлкен Чикагоның Метрополитендік санитарлық округі деп аталды. Округтың қазіргі функциялары мен міндеттерін дәлірек бейнелеу үшін 1989 жылдың 1 қаңтарынан бастап аты Метрополитендік суды қалпына келтіру округі туралы заңмен Үлкен Чикагоның Метрополитендік суды қалпына келтіру округі деп өзгертілді. Чикаго кәріздерін салу және жөндеу туралы мұрағаттар Гаррольд Вашингтон кітапхана орталығында Чикаго кәріздері жинағы ретінде физикалық және цифрлық түрде сақталады.
Локпорт электр станциясы
Локпорт электр станциясы 1907 жылы салынған және MWRD басқаратын Чикаго аймағы су жолдары жүйесінің оңтүстік-батыс шегін белгілейді. Электр станциясы Чикаго санитарлық және кемелік каналы Дес-Плейнс өзенімен қосылған жерге дейін орналасқан. Бұл нысан MWRD-нің CAWS-ті басқару және MWRD қызмет көрсететін аймақта су тасқынының қаупін азайту жөніндегі жұмысының маңызды бөлігі болып табылады. Локпорт электр станциясы MWRD-ге каналдың деңгейін бақылауға мүмкіндік береді. Су жолдарын басқарумен қатар, Локпорт электр станциясы гидроэлектр энергиясын өндіру арқылы қаржылық пайда да әкеледі. Құрылыс арқылы өтетін су 2 турбинамен пайдаланылады, бұл қауіпсіз және экологиялық таза гидроэлектр энергиясын қамтамасыз етеді, ол Commonwealth Edison компаниясына сатылады. Локпорт жылына 1 миллион доллардан астам электр энергиясын өндіреді. Локпорт электр станциясының жылдық электр қуатын өндіруі (киловатт-сағатпен) және жылдық кірісі:
2022 21 929 152 кВт/сағ $836 182,59
2021 32 499 834 кВт/сағ $779 450,48
2020 37 608 633 кВт/сағ $868 630,58
2019 41 131 268 кВт/сағ $1 093 794,89
2018 42 004 233 кВт/сағ $1 135 079,84
2017 37 583 707 кВт/сағ $1 041 780,24
2016 35 595 896 кВт/сағ $990 097,68
2015 41 595 703 кВт/сағ $1 299 793,17
2014 41 518 650 кВт/сағ $1 390 418,00
2013 33 070 255 кВт/сағ $1 012 462,00
2012 23 589 171 кВт/сағ $686 081,00
*2012 жылы жауын-шашын тіркелген жоқ.
2011 42 412 425 кВт/сағ $1 341 578,13
2010 36 333 757 кВт/сағ $1 093 103,26
2009 50 638 344 кВт/сағ $1 978 605,23
2008 49 021 024 кВт/сағ $2 728 545,44
2007 44 586 717 кВт/сағ $1 759 241,20
2006 40 946 609 кВт/сағ $1 742 566,04
2005 38 014 571 кВт/сағ $1 741 079,14
2004 38 677 031 кВт/сағ $1 769 698,61
2003 36 352 051 кВт/сағ $1 658 073,69
2002 42 389 222 кВт/сағ $1 949 350,25
202221,929,152 kWh$836,182.59202132,499,834 kWh$779,450.48202037,608,633 kWh$868,630.58201941,131,268 kWh$1,093,794.89201842,004,233 kWh$1,135,079.84 201737,583,707 kWh$1,041,780.24201635,595,896 kWh$990,097.68201541,595,703 kWh$1,299,793.17201441,518,650 kWh$1,390,418.00201333,070,255 kWh$1,012,462.00201223,589,171 kWh$ 686,081.00*201142,412,425 kWh$1,341,578.13201036,333,757 kWh$1,093,103.26200950,638,344 kWh$1,978,605.23200849,021,024 kWh$2,728,545.44200744,586,717 kWh$1,759,241.20200640,946,609 kWh$1,742,566.04200538,014,571 kWh$1,741,079,14200438,677,031 kWh$1,769,698.61200336,352,051 kWh$1,658,073.69200242,389,222 kWh$1,949,350.25
*No recorded rainfall in 2012.
Жауапкершіліктер мен бағдарламалар
Ауданның аумағы Кук округі, Иллинойс штатының жер аумағының шамамен 91%-ын және бағалау құнының 98%-ын құрайды; және басқа санитарлық аудандардан өзгешелігі, аудан өз шекарасынан тыс орналасқан нысандарды пайдалану құқығына ие. Ол Чикаго қаласы мен 128 қала маңындағы муниципалитеттерді қамтитын 883 шаршы миль (2,287 км²) аумақты қамтиды. Ауданның 560 миль (901 км) ұзындықтағы тосқауылдық кәріз желілері шамамен 10 000 жергілікті қосылымға жалғанған. MWRD шамамен 2000 адамды жұмысқа орналастырған.
Ауа-жауынды суларды басқару органы
2004 жылы Иллинойс штатының Бас Ассамблеясы Кук округі үшін MWRD-ге тасқын суларын басқару өкілеттігін берді, және сол кезден бері MWRD аймақтық су тасқыны мәселелерін шешу жөнінде жұмыс істеп келеді. 2013 жылдың қазан айында MWRD комиссарлар кеңесі Кук округінің су бассейнін басқару регламентін (WMO) бірауыздан бекітті. WMO болашақтағы коммерциялық, муниципалды және тұрғын үй құрылысы мен қайта құрылыс жобаларының су тасқынын ушықтыруына жол бермеу мақсатында Кук округі үшін бірыңғай тасқын суларын басқару ережелерін ұсынады. WMO-ны http://wmo.mwrd.org мекенжайынан жүктеуге болады.
Дезинфекциялау
2011 жылдың маусым айында MWRD комиссиясы Чикагодағы Калумет су тазарту стансасында (WRP) және Скокидегі Норт-Сайд (О'Брайен) су тазарту стансасында дезинфекциялау технологиясын енгізуге дауыс берді. 2012 жылдың наурызына дейін MWRD Калумет және О'Брайен су тазарту стансаларында тазартылған суды дезинфекциялау үшін ең тиімді технологияны таңдады. «Көк лента» атты арнайы топ экономикалық, экологиялық және әлеуметтік критерийлерді ескере отырып, барлық қолжетімді дезинфекциялау технологияларын бағалады. 2013 жылдың 16 қыркүйегінде АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің 5-ші аймақ әкімшісі Сьюзан Хедман, Иллинойс штатының Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің бұрынғы директоры Лиза Бонетт, штаттық депутат Робин Гейбел, Скоки қаласының әкімі Джордж Ван Дусен және аймақтың басқа да өкілдері О'Брайен су тазарту стансасындағы дезинфекциялау құрылысының негізін салу рәсіміне MWRD комиссиясымен бірге қатысты. Бұл жобаларға жергілікті, штаттық және федералдық деңгейдегі басшылар үлкен қолдау көрсетті. 2011 жылы АҚШ сенаторлары Ричард Дёрбин мен Марк Кирк, сондай-ақ конгрессмен Майк Куигли Чикаго аймағындағы су жолдарымен танысып, дезинфекциялау жобаларын қолдайтындарын мәлімдеді. 2012 жылдың сәуір айында Чикаго қаласының әкімі Рахм Эммануэль, Иллинойс штатының бұрынғы губернаторы Пэт Куинн және АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі MWRD-ге «Иллинойс жұмыс орындары – енді!» капиталдық бағдарламасы арқылы 10 миллион доллар бөлді. Бұл қаржы MWRD-нің дезинфекциялау құрылысын іске асыру үшін қажетті инженерлік және жобалау жұмыстарына жұмсалатын 21 миллион долларға қосылды. Екі дезинфекциялау жобасы су ортасын жақсартумен қатар 750 құрылысшы, оператор және техникалық қолдау қызметкері үшін жаңа жұмыс орындарын құрды. Құрылыс 2015 жылдың желтоқсанында аяқталды және дезинфекция 2016 жылғы демалыс маусымында пайдалануға берілді.
Ресурстарды қалпына келтіру
МДҚБ құрылғаннан бері қоршаған ортаны жақсарту және халық денсаулығын қорғауға жұмыс істеп келеді, бірақ 1889 жылдан бері жұмысына деген көзқарасы өзгерді. Кәріз енді қалдық емес, қайта өңделіп, қайта қолданылатын ресурстар жиынтығы. МДҚБ жаңартылатын энергия саласында бірнеше инновацияларды енгізіп қана қоймай, сонымен қатар суды тазарту процесінде жиналған балдырлар, биоқорық заттар, су, фосфор және басқа да қоректік заттарды қалпына келтіру және қайта пайдалану мүмкіндіктерін дамытуда.
Балық тұқымы
Алга табиғи түрде судан фосфор мен азот сіңіріп алып, күн сәулесін энергия көзі ретінде пайдалана отырып, фотосинтез арқылы өсуін қамтамасыз етеді. Осы принципті ағынды суларды тазартуда да қолдануға болады, бұл ағынды судан фосфорды шығарудың химиялық реагенттерді немесе қосымша энергияны қолданбайтын жолы болып табылады, ал қазіргі таңдағы қоректік заттарды жою әдісі осыған негіделген. MWRD балдырды "көлденең айналмалы" тәсілмен өсірудің тұрақтылығын зерттеуде; бұл жер бетіндегі тоғандағы балдыр биомассасын өсіруге қажетті аумақты азайтады және оны жинау процесін жеңілдетеді. Алгалар ағынды судан кем дегенде 50 пайыз фосфорды сіңіре алады және оны биопластик, биохимиялық заттар, биоотын, фармацевтикалық өнімдер мен бояулар өндірісі үшін жинап, тауарға айналдыруға болады; сондай-ақ тыңайтқыш ретінде немесе аквакультурада азық ретінде қолдануға мүмкіндік бар. MWRD сонымен қатар О’Брайен WRP-де балдырды қоректік заттарды жоюшы ретінде сынақтан өткізуде. Оны тыңайтқыш ретінде, биогаз өндіретін реакторда немесе аквакультуралық жем ретінде пайдалануға болады, бұл фосфорды табиғи айналымға қайтарады. MWRD тәулігіне 24 тонна балдыр өндіре алады. Бұл Чикаго аймағының экономикасын дамытуға, тазарту қондырғысының жанына пластик өндіруші серіктес орналастыру арқылы және мұнайға тәуелділікті азайтуға әлеуетті мүмкіндік береді. MWRD осы саладағы инновациялық зерттеулерді қолдап, балдыр технологиясын қалалық ағынды суларды тазарту станциялары үшін қоректік заттарды басқарудың тиімді және тұрақты тәсіліне айналдыруға көмектеседі. Суды тазарту процесінде О’Брайен WRP-дегі жылыжай зерттеу орталығы Айова штаты университетінің ғалымдары әзірлеген және бастапқыда ауыл шаруашылығында қолданылған айналмалы балдыр биофильм реакторларын пайдаланады.
Биоқаты заттар
Биоқаты заттар – су тазарту процесінің экологиялық таза өнімі, ол органикалық заттармен қамтамасыз етеді және топырақтың құрылымын және кеуектілігін жақсартады, соның арқасында өсімдіктерге қоректік заттарды тиімді пайдалануға мүмкіндік туады. 2015 жылы қол қойылған Иллинойс штатының Қоршаған ортаны қорғау заңына сәйкес, биоқаты заттар қауіпсіз, пайдалы және жаңаруға қабілетті ресурс ретінде ресми түрде танылды, оны жергілікті жерде пайдалану керек. Бұрынғы жылдардағыдай шалқарына алыс фермаларға және қоқыс полигондарына тасымалдаудың орнына, биоқаты заттар енді Кук округінде тиімді түрде қайта пайдаланылады. Ауада кептірілген биоқаты заттар қара, ұсақ құрылымды топыраққа ұқсайды және гольф алаңдарында, спорт алаңдарында, саябақтарда және басқа да демалыс орындарында, сондай-ақ құрғақ алқаптарды және басқа да бұзылған жерлерді қалпына келтіру үшін қолданылады. Құндылығы жоғары өнімді жасау үшін MWRD Чикаго қаласымен бірлесіп, қаланың ағаш кесу бағдарламасынан алынған ағаш сынықтарын және эмеральд егіз бұрғышынан зардап шеккен күл ағаштарынан жиналған ағаш сынықтарын 3:1 арақатынасында ағаш сынықтарына биоқаты заттарды қосып компостқа айналдырады. Компост желдік жолдарда жасалады, онда температура кемінде 15 күн бойы 131 градустан төмен болмайды және USEPA ережелеріне сәйкес, осы кезеңде бес рет аударылады. Белсенді компосттау кезеңінен кейін төрт ай бойы компост пісіріледі, содан кейін өнім ірі ағаш бөлшектерін жою үшін жарты дюймдік экраннан өтеді және сынақтан өтеді.
Суды қайта пайдалану
MWRD күніне 1,2 миллиард галлон таза су өндіреді. Мичиган көлінен тұщы су ресурстарын алу өнеркәсіптік қолдану үшін әрқашан қажет бола бермейді. 2017 жылы MWRD Комиссиясы өндіретін таза суының бастапқы бағасын 1 мың галлонға 1 доллар деп белгіледі, бұл бағаны нарықтық жағдайларға қарай өзгертуге мүмкіндік береді. Олар American Water компаниясымен серіктестік құрып, өнеркәсіп секторына тәулігіне шамамен 10 миллион галлон қайта пайдаланған су жеткізуді мақсат етті. Өнеркәсіптік пайдаланушылар Мичиган көлінің таза суы үшін жоғары баға төлейді. MWRD суды бірнеше рет пайдалануға болады және ол құнды екеніне сендіреді. Сондай-ақ, осы суды жеткізуге кететін энергия азаяды, сонымен қатар аймақтың Мичиган көлінен алатын ауыз су қоры да сақталады. Суды қолданудан бөлек, су тазалау процесінде тікелей қайта пайдаланылады. Күн сайын 15,1 миллион галлон су құбырларды шаюға, үрлегіш моторды салқындатуға, центрифугадан кейін шламды шаюға және резервуарларды тазалауға қолданылады. Стикни суды қайта өңдеу зауытында күніне 6 миллион галлон тазартылған су пайдаланылады, бұл энергия мен ақшаны үнемдеп, ауыз суға деген сұранысты азайтады. Сонымен қатар, MWRD суды қайта өңдеу зауыттарында өндірілетін жоғары сапалы суды қайта пайдаланудың қосымша жолдарын іздеп жатыр. Калумет және Стикни дәліздеріндегі ірі өнеркәсіптік пайдаланушылармен бірлесіп, қайта пайдалану мүмкіндіктерін табу өнеркәсіптік пайдаланушыларға шығындарды үнемдеуге және қауымдастықтар үшін таза судың қолжетімділігін арттыруға көмектеседі.
Қуаты бар жылу энергиясы
MWRD және Чикагодағы Иллинойс университеті 2010 жылы Иллинойс Таза Энергия Қоғамдық Қоры ұсынған 87 500 долларлық грантты пайдалана отырып, жаңа энергия көзін әзірледі; бұл қаржыландыру жалпы құны 175 000 доллар болатын жобаны қаржыландыруға көмектеседі. Бұл серіктестік Кири су тазарту станциясында (WRP) энергияны және шығындарды айтарлықтай үнемдеуге әкелді. Үнемдеуге жылу және салқындату қажеттіліктері үшін электр энергиясын 25-50 пайызға дейін азайту, сондай-ақ жеке жылу және салқындату жүйелерімен байланысты қызмет көрсету шығындары мен зиянды заттарды азайту кіреді. Иллинойс университетінің жаңалықтары Кири WRP күніне орташа есеппен 52 миллион галлон (MGD) су өткізеді, қуаты 100 MGD және күніне 24 сағат, аптасына 7 күн, жылына 52 апта жұмыс істейді. Кири WRP 65,2 шаршы миль аумақты және шамамен 217 000 адамға қызмет көрсетеді. MWRD бастапқыда энергия бағасының өсуіне және экологиялық жауапкершілікті арттыруға ұмтылысының нәтижесінде жобаны іске қосты. Кири жүйесі сарқынды суды жылуды қайтару үшін пайдаланатын алғашқы жүйелердің бірі болып табылады және MWRD-ге тиімділік пен жалпы өнімділік тұрғысынан ашық және жабық циклды жүйелерді бағалау мүмкіндігін береді. MWRD және UIC Kirie WRP үшін жүйелік жобалау, жабдықтарға қойылатын талаптар, жүйе туралы деректер, кеңістік талаптары және орнатуды қамтитын техникалық-экономикалық негіздеме зерттеуін әзірлеу үшін бірлесіп жұмыс істеді. Қалдық судың жылу және салқындату жүйесі тазартылған судан энергияны пайдаланып, Кири WRP-нің жылу және салқындату энергиясының қажеттілігінің 40 пайызына дейін қамтамасыз етеді. Бұл жоспар MWRD-нің басқа да объектілеріндегі жылу және салқындату энергиясының қажеттіліктері үшін үлгі болып табылады. Қалдық судың температурасы салыстырмалы түрде тұрақты болғандықтан, бұл жүйе дәстүрлі тікелей жылыту жүйесіне қарағанда 20 пайыз немесе одан да аз қуатты пайдаланады. Жерден жылуды алуға негізделген геотермалды жүйелерден айырмашылығы, MWRD жүйесі 55 градус Фаренгейт ең төменгі температураны сақтайтын ағынды судан жылуды алуға арналған.