6. Vízvédelem. Környezetvédelem NGB_KM002_1. Széchenyi István Egyetem

Széchenyi István Egyetem

Környezetvédelem NGB_KM002_1

6. Vízvédelem

2016/2017. tanév I. félév Bedő Anett egyetemi tanársegéd [email protected] SZE AHJK Környezetmérnöki Tanszék 1e


Előadás tartalma • • • • • • • • •

A vízről általánosságban Víz körforgása Vizek osztályozása Víz készletek Kritikus vízfelhasználású területek Vízszennyező anyagok Vízminőség romlás Vizek minősítése Szennyvíztisztítás 2


Víz • Ha a tudósok megvizsgálnak egy bolygót valahol a Naprendszerben, arra keresve a választ, hogy kifejlődhetett-e rajta az élet, az első tényező, amit után kutatnak a víz  enélkül nem létezhet élet. • A víz meghatározó szerepet játszott az élet alakulásában, s ma is fontos szabályozó funkciót tölt be a földi anyagáramlásban (csapadék, erózió, folyók vízszállítása, szennyezőanyagok közvetítése, az élővilág életfeltételeinek és az éghajlat kialakításában. • Az élettelen természet folyamataiban is kiemelt jelentősége van: befolyásolja az ásvány- és kőzetképződést, meghatározó szerepe van a felszínen zajló anyagforgalomban és éghajlati folyamatokban). • A gazdasági tevékenységekben is nélkülözhetetlen.

3


A víz fizikai állapotai • Az egyetlen vegyület, amely a Földön természetes körülmények között mindhárom halmazállapotban megtalálható – Folyékony – Szilárd – Légnemű → Vízmolekulák közötti kölcsönhatás eredménye • Kovalens és hidrogénkötés

4


A Föld vízkészlete • A Föld felszínét 71 %-ban tengerek (óceánok és beltengerek), 2 %-ban a szárazföldeken található felszíni vizek borítják. • A felszíni vízkészlet teljes mennyiségét egyenletesen elosztva ~ 2700 m vastag vízburkot kapnánk. • Föld vízkészlete: ~ 1,6 milliárd km3-re becsülik – 82 %-a az óceánokban – 15,5 %-a a litoszféra mélyebb rétegeiben kötött vízként tárolódik.

5


A Föld vízkészlete Tároló

litoszféra (kötött víz) litoszféra (szabad víz a felszín alatt) világóceán sarkvidéki és magashegységi jég édesvizű tavak sós tavak légkör vízfolyások élőlények Összesen (a Föld vize)

mennyiség 1000 km3-ben

%

253 900 8 060 1 348 000 27 820 125 100 12,3 1,25 1,13 ~1 638 020

15,5 0,5 82,3 1,69 0,01 0,01 0,0008 0,00006 0,00006 ~ 100 6


7


Újratermelődési idő A víz elhelyezkedése

Újratermelődési idő

Óceánok és tengerek

3700 év

Sarki és hegyvidéki jég és hó Felszín alatti vizek

16000 év 300 év

Édesvizű tavak

1-100 év

Sós vizű tavak

1-1000 év

Talajnedvesség

280 nap

Folyóvizek Vízpára a légkörben

12-20 nap 9 nap 8


A kontinensek vízkészlete • Kis- és édesvizű tavak: >1 millió • Világ legidősebb és legmélyebb tava: Bajkál-tó (a Föld folyékony édesvízkészletének kb. 20 %-a • Felszíni vagy felszín alatti lefolyású tavak • Lefolyástalan: Kaszpi-tenger, Aral-tó, Nagy-Sós-tó • Kaszpi-tenger: területileg és térfogatilag a világ legnagyobb tava (tenger = mérete és sótartalma) 9


A kontinensek vízkészlete

10


A víz körforgása • Természetes körforgás – Motorja: napsugárzás és gravitáció – Igen összetett folyamat (függ: éghajlati, kőzettani, lejtő-, növényzeti és csapadékviszonyoktól)

11


A víz körforgása • Párolgás (óceánok felszínéről), desztilláció folyamata (fontos tisztítási eljárás)

• Kicsapódás (kondenzáció) • Csapadékképződés • Három fő körforgási út – Óceán – légkör – óceán – Óceán – légkör – szárazföld – óceán (nagy jelentőségű, mert zárja a körfolyamatot) – Szárazföld – légkör – szárazföld

12


A víz természetes körforgása Po = óceáni párolgás, Co = óceáni csapadék, Ck = szárazföldi csapadék, Pk = a szárazföldek teljes párolgása (Pk = Pv + Pe + Pt), Pv = szabad vízfelszín (tavak, folyók) párolgása, Pe = talajpárolgás (evaporáció), Pt = a növényzet párolgása (transpiráció), L1 = felszíni lefolyás, L2 = felszín alatti lefolyás 13


14


A víz társadalmi-gazdasági körforgása Talajból kitermelt víz: használat  tisztítás  felszíni vizek  fokozatos szennyeződés  csökken a megfelelő minőségű felszíni víz 15


A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása • Légköri vizek • Csapadék • Párolgás

• Felszíni vizek • Vízfolyások (patak, folyó, folyam) • Állóvizek (tavak, fertő, mocsár, láp, vizes élőhelyek) • Óceánok, tengerek

• Felszín alatti vizek • Parti szűrésű vizek (a felszíni vízfolyást övező, azzal közvetlen kapcsolatban levő víztartó porózus kőzetek rétegeiből kitermelt víz) • Talajnedvesség, talajvíz, rétegvíz, nem karsztosodott kőzetek hasadékvizei, karsztos kőzetek hasadékvizei: karsztvíz 16


Parti szűrésű víz

17


A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása • Csapadékvíz • • • •

Levegő páratartalma és fizikai tényezők megváltozása Főleg a felszíni vízkészleteket gyarapítja Keletkezése pillanatában gázokat old ki a levegőből Útjai • • •

Beszivárog a talajba Elpárolog a levegőbe Felszíni vízként folyik tovább

18


A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása • Folyóvíz • Vízfolyások minden előforduló formája • Közvetlenül a csapadék, közvetve a talajból feltörő források táplálják • Jellemzői • •

• • •

Kialakult mederben folyik A víz a magasabb pontról az alacsonyabb felé áramlik A vízhozam kisebb-nagyobb ingadozása Zárja a víz körforgalmát Oldott és lebegő szerves és szervetlen anyagokat tartalmaz

19


A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása • Állóvíz • Szárazföldi mélyedésekben elhelyezkedő, oldalról zárt, álló víztömeg, amely a tengerrel nincs közvetlen összeköttetésben • Jellemzői • •

A víz tartózkodási ideje hosszabb, mint a folyókban A feltöltődési folyamatok miatt a Föld minden állóvize időszakosnak tekinthető

20


A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása • Állóvíz • Tó •

olyan állóvíz, amelyben a nyílt vízfelület dominál, a szegélynövényzet egy keskeny part menti részre korlátozódik

• Fertő •

•

a nyílt vízfelület csökkent, a part menti növénytársulások szélesek (Fertő-tó, Velencei-tó)

Mocsár •

nyílt víz csak foltokban van jelen

• Láp •

a vízi növényzet annyira elszaporodik, hogy a vizenyős felületen csak kis tocsogókban van jelen a víz

• Tengervíz •

tengerekből vagy óceánokból származó víz; magas sótartalom; a felszín közeli réteg O2-ben túltelített21 (fotoszintézis)


Fertő-tó

Mocsár

Láp 22


Világtengerek - korallzátonyok • felszíni vízhőmérséklet emelkedése  változások az élővilágban • esőerdők után a 2., világtengerekben a leggazdagabb ökológiai rendszer (óceánok 0,3 %-a, fajok 25 %-a, tengeri halfajok 2/3-a) • élelmet biztosítanak a szigetlakóknak • nagyon érzékenyek (2 °C hőmérsékletváltozás  klímaváltozás indikátorai, trópusi tengerek hőmérséklete: elmúlt 100 évben 1 °C-ot emelkedett) • ha > 28 °C  a korallzátony „kifehéredik” (algák – korallpolipok) • légkör CO2-tartalma, vizek hőmérséklete (melegebb víz – kevesebb gáz)

23


Világtengerek - korallzátonyok • táplálkozásban betöltött szerep: Ázsiában kb. 1 milliárd ember elsődleges fehérjeforrása). • 2002: Föld lakosságának több, mint fele 100 km-nél közelebb és a tengerpartokhoz (2025: ¾)  szennyezés • Halászat • korábban: halászhajók mérete, száma szabott határt • 1990-es évek óta a halászat nem szerencse kérdése, hanem a technikai fejlettségé • Halászterületek  kimerülés

24


25


Édesvizek • Összes vízkészlet 2,5 %-a (létfontosságú) • Sokáig nem tartották számottevő erőforrásnak • Gyors népességnövekedés + környezetszennyezés  óriási minőségromlás  vízfelhasználás iránti gyorsan növekvő igények  stratégiai jelentőségű nyersanyag • ENSZ: 1980-as évek – „az ivóvíz és a csatornázás évtizede”

26


Édesvizek • Mennyiségi és • Az emberiség a rendelkezésre álló vízkészlet 54 %át használja

• Minőségi korlátozás • 2,3 milliárd fő veszélyeztetett a rossz minőségű vizek miatt; >5 millió ember/év hal meg fertőzésben (vérhas, malária)

• Föld 500 legnagyobb folyójának fele nagyon szennyezett, kiszáradás fenyegeti: Sárgafolyó, Colorado, Nílus, Ganges • 1989-99: ~25 millió környezeti menekült • 2002. Johannesburgi Konferencia • csökkenteni kell azok számát, akik nem jutnak ivóvízhez

• 2003. ENSZ – tiszta víz éve 27


A vízfelhasználás szerkezete • Mezőgazdaság – a használt vizet elhasználja

• Ipar és kommunális szektor – a használt vizet visszaszolgáltatja

• 1 kg rizs 1-3 m3, 1 kg búza 1 m3 vizet igényel • Egy személynek ált. 300 kg gabonára van szüksége → egy személy élelmezéséhez 300 m3 víz évente – évente 90 millióval szaporodó emberiség → 27 milliárd m3 új vízigény (856 m3/sec folyó vízhozama) – 20 évente egy teljes Mississipi vízmennyiségére lenne újonnan szükség 28


Vízhasználatok környezetvédelmi problémái • mezőgazdasági vízhasználat – ha az öntözési gyakorlat rossz: szikesedés, mocsarasodás – felszín alatti vízkészlet: nem megújuló – felszíni vízkészlet: túlzott felhasználás miatt lecsökken a folyók vízhozama

• ipari vízhasználat – mennyiségében nem okoz jelentősebb problémát, minőségében viszont igen

• kommunális vízhasználat – fejlett és fejlődő országok közti különbségek • angol WC elterjedése • tisztálkodási kultúra megváltozása • WC-öblítés, autómosás, kertöntözés  ivóvíz minőségű vízzel • valós vízárak alkalmazása 29


Vízfelhasználás kontinensenként

30


Vízfelhasználás szektoronként

31


Nemzetgazdasági vízfelhasználás

32


Felhasználás országonkénti szerkezete Mezőgazdaság

Ipar

Kommunális

India

93

4

3

Mexikó

88

7

5

Ausztrália

78

6

16

FÁK országai

63

31

6

Japán

50

33

17

USA

41

49

10

Kanada

11

71

18

Nagy-Britannia

1

78

21

Németország

<1

88

12

Éghajlati adottságok + gazdasági szerkezet + fejlettség  hatalmas különbségek

33


A vízfelhasználás összetétele a háztartásokban

34


Az emberi vízbiztonság fenyegetettsége

35


A világ vízszegény területeinek térképe

36


Vízfelhasználás szerkezete

Vízhiányos ország, ahol az évente megújuló vízkészlet kevesebb mint 1000 m3 /fő 37


Példák kritikus vízfelhasználású területekre • Aral – tó – 1963-ban területe még 66100 km2 volt, átlagos mélysége 16 méter, legnagyobb mélysége pedig 68 méter volt. Sótartalma: csupán 1%. – Az 1960-as évek során azonban már a folyók vízhozamának 90%-át fordították öntözésre. A tó területe ettől fogva látványos, és jól dokumentálható csökkenésen ment át felülete negyedére, vízkészlete harmadára csökkent, s 1993 óta megkezdődött feldarabolódása is. – A betöményedő víz sótartalma már 3,5% körül alakul (és folyamatosan nő), amivel „sikerült” az egykori élővilág nagyobb részét is kipusztítani. – Mikro klimatikus változás – párolás megnőtt


Aral - tó

Példák a folyók antropogén beavatkozásokra bekövetkező vízjárás-változásaira (Forrás: Vörösmarty-Sahagian 2000)


Aral - tó


Csád - tó • A Szahara déli pereme mentén található Csád-tó az Aralhoz hasonlóan krízishelyzetben van. • Egykor a világ hatodik legnagyobb tava volt. Mára 5 %-ra zsugorodott. • A vízgyűjtő területén az elmúlt évtizedekben a megszokottnál kevesebb csapadék esett. • Egyre jelentősebb méreteket öltő öntözés. • 21. század közepére akár teljesen el is tűnhet.


Csád - tó


Csád - tó


Árvizek gondja


A vízszennyezők csoportosítása

Szennyezés jellege

A szennyezőanyag jellemző káros hatása Szín, zavarosság, magas hőmérséklet,

Fizikai lebegő anyag, hab, radioaktivitás Érzékszervi hatás

Íz, szag

Kémiai

Szerves és szervetlen vegyületek Patogén baktériumok, vírusok, egyéb

Biológiai

mikroorganizmusok (állatok, növények) 45


Vízszennyezések • Vízszennyezés – Minden olyan, rendszerint mesterséges külső hatás, amely a felszíni és a felszín alatti vizek minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra és a benne végbemenő természetes folyamatok biztosítására csökken vagy megszűnik

• Időben – rendszeres (folyamatos) – ipari üzemek, szennyvíztisztítók, mezőgazdaság – rendkívüli (haváriaszerű) – természetes és rendkívüli ipari katasztrófák, szabotázs akciók

46


Vízszennyezések • Anyag szerint – klasszikus komponensek (sók, oldott oxigén, szerves anyagok, N-, P-vegyületek) a vizekben feltétlenül szükségesek; mennyiségüktől függ, hogy szennyezett-e – mikroszennyezők: íz és szagrontó, mérgező, rákkeltő, szervezetben akkumulálódó. Abban a formában, ahogy az ember a környezetbe juttatja, még nem szennyező, de átalakul, helyet változtat és szennyezővé válik már kis mennyiségben is károsak (szervetlen (Fe,Mn,Zn, Hg, Cd, Pb), szerves (kőolaj, detergensek, peszticid, fenol))

47


Vízszennyezések • Hőszennyezés – a víz hőmérsékletének mesterséges megváltoztatásával okozott kár • Nagyon veszélyes felszíni vízszennyezés (kevésbé látványos) megzavarja a vízben végbemenő életfolyamatokat • O2 oldhatósága a víz hőmérsékletével fordítottan arányos (csökken az oxigén oldhatósága) (a melegedő vizek élővilága megváltozik) • A hőhatás nem szennyeződés, hanem hatásaiban válik azzá – biológiai lebomlást nehezíti, egyes élőlények eltűnhetnek • Legkritikusabb vízszennyező hatás

48


Egy folyó hőszennyezése. Jól elkülönül a folyóból hideg vizet felvevő hely, a hűtő tavacskák, valamint a meleg vizet visszajuttató rész. 49


Vízszennyezők – radioaktív anyagok – érzékszerveinkkel nem érzékelhető, biológiailag irreverzibilis változások – fertőzést okozó mikroorganizmusok – háztartási szennyvizekkel (patogén baktériumok, vírusok)

50


Vízszennyezések • Eredet szerint – pontszerű – helye pontosan meghatározható – diffúz – eredetének helye konkrétan nem határozható meg (légkörből, felszíni lefolyások közvetítésével földekről)

• Megjelenési forma – felszínen úszó (mosószerhab, festék, állattetem, békalencse, stb.) – vízben lebegő és oldott (víz elszíneződése, szag utal a jelenlétre  eutrofizáció, halpusztulás)

• Ágazatok szerint – – – –

települési (házi szennyvíz, csapadék) ipari (hűtővíz, technológiai víz) mezőgazdasági (állattartó telepek szennyvizei) közlekedési szennyvíz (szervízhálózatok szennyvizei, tankhajó-katasztrófák) 51


Vízszennyezés a légkörből • Szmogjelenség kialakulása: ózon és más oxidáló hatású gázok  füstköd • Savas esők

52


Vízminőségromlás – oxigénhiány • Nyáron – túlzott mértékben elburjánzott vízi növényzet – nagyfokú bomlási/rothadási folyamatok – oxigén lecsökken a vízben

• Télen – jégréteg akadályozza az oxigén víztérbe jutását – jégrétegre hullott hó árnyékoló hatása

• Egyéb okok – szerves és szervetlen szennyező anyagok vízbe jutása – kedvezőtlen hidrometeorológiai helyzet – növényzet hirtelen rothadása

53


Vízminőségromlás – eutrofizáció • A vizek növényi tápanyagdúsulása által kiváltott biológiai reakció (P,N) – a felszíni vizek elnövényesedése (algásodás, hínárosodás) – természetes és mesterséges hatásokra is bekövetkezhet

• A tavi elöregedés jellemzője, feltöltődéshez vezet – természetes és mesterséges hatásokra következik be – erózióval, deflációval a felszíni vizekbe jutó tápanyagok (főként a N- és P-tartalmú műtrágyák) és a szennyvizek elősegítik a folyamatot 54


Eutrofizáció

55


Vizek minősítése • A víz minősége a víz fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak összessége, illetve a vízben végbemenő fizikai, kémiai és biológiai folyamatok eredménye is. • A víz minőségét természetes és antropogén hatások határozzák meg. • A vízminőség kapcsolatban van a hidrológiai állapotokkal is, amelyet a vízgyűjtő terület geológiaiés talajadottságai, az éghajlati, időjárási körülmények szabályoznak. • A vízgyűjtő területen folytatott ipari, mezőgazdasági tevékenység, a közlekedés, a települések szerkezete, a területhasználatok stb. szintén visszatükröződnek a vízminőségben. • A vizeket ért környezeti hatásokra a vízi ökoszisztéma válaszol, a vizek minősége így 56 állandó változásban van.


Vizek minősítése • A felszíni vízminőséget fizikai, kémiai és néhány biológiai paraméter vizsgálatával adják meg. A vizsgált paramétereket 5 csoportba sorolja: – – – – –

1. az oxigénháztartás jellemzői, 2. a tápanyagháztartás jellemzői, 3. mikrobiológiai jellemzők, 4. mikroszennyezők és toxicitás, 5. egyéb jellemzők.

• A csoportokat ötosztályos rendszerben minősítik • I. osztályú, „kiváló”, II. osztályú, „jó”, III. osztályú, „tűrhető”, IV. osztályú, „szennyezett”, V. osztályú, „erősen szennyezett” minőségű víz. • Az egyes csoportba tartozó paraméterek közül a legrosszabb mutató (a leggyengébb osztályzatot kapó paraméter) határozza meg a csoport osztályba sorolását. 57


Vizek minősítése • A felszín alatti vizek minőségét nem osztályozzák, mint a felszíni vizeket, hanem határértékeket adnak meg: háttér koncentráció, szennyezettségi határérték, intézkedési szennyezettségi határérték, kármentesítési szennyezettségi határérték.

58


Magyarország felszíni vizeinek állapota

59


Magyarország felszíni vizeinek állapota • Magyarország vízben szegény ország – < 1000 m3/fő/év csapadék – tranzit-ország (felszíni vizek 96%-a) – teljes vízgyűjtő hazánkban: Zala, Kapos, Zagyva

• Duna – települési szennyvíz, cukor-, papír- és cellulózipar (szerves szennyezők) – szén- és olajtüzelésű erőművek (mikroszennyezők) – Budapest erőteljes hatása – besorolás • oxigén- és tápanyagháztartás, mikroszennyezők: III. o. • bakterológiai szempont: Bp. alatt IV., o., Bp. felett III. o.

60


Magyarország felszíni vizeinek állapota • Tisza – külföldről érkező mellékfolyások (Románia: alacsony színvonalú szennyvíztisztítás; magyar szakaszon jelentős javulás, Szeged alatt újra romlik a Maros szennyezettebb vizei miatt)

• Mellékvízfolyások – széles tartományban ingadozik a vízminőség (III., IV., V.)

61


Magyarország felszíni vizeinek állapota • Balaton – mikrobiológiai szempontból nem szennyezett (I. osztályú) – 1970-es évek: eutróffá vált (P- és N-terhelés) • • • • • •

vízgyűjtőkre kiterjedő szennyvíztisztítási program tisztított szennyvizek más gyűjtőbe történő elvezetése Kis-Balaton védőmű szakaszos üzembe helyezése műtrágya-felhasználás csökkentése hígtrágya-telepek bezására Szűrőrendszerek építése a vízfolyások torkollatásba

62



• Velencei-tó – vízháztartása a 90-es évek elejére deficitessé vált (kiszáradás veszélye)  pótlás: karsztvízzel – eutrofizáció: előrehaladott állapotban (oldott sók, ásványi anyagok)

• Hazánkban az egy főre jutó vízfogyasztás 1385 m3/év – 70 %: ipar + energetika (kohászat, élelmiszeripar, vegyipar) – 18 %: mezőgazdaság – 12 %: ivóvíz

63



64


Magyarország felszí alatti vizeinek állapota • Parti szűrésű víz: összes felszín alóli vízkivétel csaknem 34 %-a, minősége általában a folyó vízminőségével van összefüggésbe • Talajvíz: szinte a legérzékenyebb a szennyeződésekre, csatornázatlanság, műtrágya, Alföldön természetes arzéntartalom • Rétegvíz: sok esetben ivásra alkalmatlan, metán, vas, mangán, arzéntartalma miatt, a felszín alatti vízkivétel rontja a minőségét, összes felszín alóli vízkivétel 48 %-a • Karsztvíz: összes felszín alóli vízkivétel 14 %-a, Karsztvíz készletek: Aggtelek, Rudabánya, Bükk, Dunántúli-középhegység, a nyílt karsztok vize a felszíni szennyeződésekre nagyon érzékeny, egyébként ivásra alkalmas 65


Kommunális vízhasználat

66


A szennyvíztisztítás lehetőségei • Célja – a szennyvizeknek a befogadóra nézve veszélyes anyagait eltávolítsuk, vagy átalakítsuk, illetve, hogy megteremtsük az újrafelhasználás minőségi feltételeit.

• Lakosegyenérték (LEÉ) – A szennyvízkezelő berendezések méretezésére használatos egység, melyet egy lakos által egy nap termelt szennyvíz szervesanyag-tartalmából eredeztetnek, illetve ennek lebontásához szükséges 5 napos biokémiai oxigénigényből. – BOI5 = 60 g / nap x lakos: A szennyvíz szerves anyag tartalmának mértékegysége, mely egyenlő azzal a szerves anyag mennyiséggel, melynek lebontásához 60 grammos (BOI5) oxigénigény társul.

67


A szennyvíztisztítás lehetőségei

• A vízszennyezés elleni védekezés lehetőségei: – a szennyezést csökkentő vagy megszüntető technológiai módosítás; – technológiai módosítás a víztakarékosság érdekében (pl. a víz többszörös vagy ismételt felhasználása); – a szennyvizekben található értékes anyagok visszanyerése; – szennyvíztisztítás. 68


Kommunális szennyvíztisztítás • Mechanikai – Célja: a durva szennyezések eltávolítása – Rácsok: uszadék, durva felfogása – Homokfogó: szennyvíz sebessége lecsökken homokszemcsék kiülepednek – Ülepítőmedence: finomabb frakciók kiülepednek – Flokkulálás: ülepítés elősegítése kisebb szemcséket összetapasztja – Derítés: oldott állapotú anyagokból csapadék képződik – Flotáció: a vizet átbuborékoltatják, olaj és zsírcseppek felúsznak és lefölözhetők

• Biológiai – Célja: a szervesanyag-eltávolítás – Mikroorganizmusok tevékenységén alapul – Csoportosítás: teljes és részleges tisztítás

• Kémiai – A befogadó előírásaihoz igazodó speciális tisztítás – Vegyi anyagok lebontása 69 – Pl: P-vegyszeres kicsapás,ammónia-ioncserélő stb.


Kommunális szennyvíztisztítás • Fertőtlenítés – Klórozás, ózonos és UV-sugárzásos fertőtlenítés

• Biológiai (biokémiai) oxigénigény (BOI) – A vízben lévő szerves anyagoknak baktériumok általi lebontásához szükséges oxigénmennyiség adott idő és hőmérséklet alatt.

• Kémiai oxigénigény (KOI) – A vízben lévő szerves anyagok kémiai lebontásához, oxidálásához szükséges O2 mennyiségét jelenti. A víz szennyezettségének mérőszáma.

70


Szennyvíztisztítási folyamat ábra

71


Biológiai szennyvíztisztítás • Az a biológiai kémiai folyamat, aminek során a növényi és állati hulladékokban és elpusztult testekben jelen levő nitrogén oxidálódik előbb nitritekké, majd nitrátokká. • Cél: szervesanyag-eltávolítás, nitrifikáció • A szennyvíztisztítást mikroorganizmusok végzik • 1. mesterséges: csepegtetőtestes, eleveniszapos • 2. természetközeli módszerek – vizes rendszerűek: csörgedeztetés, szennyvíztisztító tavak, úszó- vagy lebegőnövényes, élőgépes szennyvíztisztítás, nádastó – szilárd hordozójú rendszerűek: szikkasztás, öntözés, homok- vagy talajszűrés, gyökérzónás/növényágyas szennyvíztisztítás 72


Biológiai szennyvíztisztítás Csepegtetőtest: nagy fajlagos felületű anyagokkal (salak, műanyagok, bazalttufa) henger alakú műtárgyakat töltenek meg, szennyvizet a tölteten csörgedeztetik. A töltet felületén a mikroorganizmusok telepeiből kocsonyás állagú hártyás rendszer, az ún. biológiai hártya képződik, amelynek felületén adszorbeálódnak, majd lebomlanak az oldott és kolloid szerves anyagok. Utóülepítés szükséges, oxigénellátás kell - természetes vagy mesterséges levegőztetés.

73


Biológiai szennyvíztisztítás

Eleveniszapos szennyvíztisztítás A szennyvizet az előzetes kezelés után a bioreaktorba vezetik. A bioreaktorban helyezkedik el az ún. eleveniszap biomassza, egy heterogén mikroorganizmus szuszpenzió. A bioreaktorokban megtörténik a szennyezőanyagok biológiai eltávolítása. A szuszpenzió ezek után az utóülepítőbe kerül, ahol elválasztják a biomasszát a tisztított víztől. Az elfolyó vizet ezután fertőtlenítőbe (pl. klórozó) vezetik, majd beeresztik a befogadó vízbázisba. Az utóülepítőben kiülepített iszap egy részét eltávolítják a rendszerből (fölösiszap elvétel), a másik részét recirkuláltatják a bioreaktorokba. A mikroorganizmusok a szerves vegyületek lebontásakor keletkező energiát saját életműködésükhöz használják fel. A szerves anyag energiatermelésben részt vevő része szén-dioxiddá, szulfáttá, vízzé alakul át, míg más része az új sejtanyag felépítésére használódik el. A sejttömeg (eleveniszap/fökösiszap) utóülepítéssel elkülöníthető a megtisztított szennyvízből. 74


Biológiai szennyvíztisztítás

75


GYÖKÉRTERES SZENNYVÍZTISZTÍTÁSI ELJÁRÁS

• A tisztítási eljárás az ökológiai rendszer önszabályozott kölcsönhatását használják ki. • Olyan szennyvíztisztítási eljárás, amely a nád gyökérterében illetőleg a nádgyökerekkel átszőtt és a talajban élő aktív baktériumok és gombák több mint tízezer fajtáját használja fel a szennyvíz tisztítására. 76


GYÖKÉRTERES SZENNYVÍZTISZTÍTÁSI ELJÁRÁS

77


Biológiai szennyvíztisztítás Élőgépes szennyvíztisztítási technológia: sorba kapcsolt reaktorok, mindben más típusú baktérium más-más szennyeződéstől tisztít (aerob, anaerob körülmények)

78


Kémiai tisztítás • Célok/eszközök – finom lebegőanyag eltávolítása: homokszűrő, mikroszűrő – foszfor- és nitrogén eltávolítása: derítés, kicsapás, denitrifikáció, ioncsere stb. – sótalanítás: fordított ozmózis, elektrodialízis, desztilláció – baktérium- és víruseltávolítás: aktív szén adszorpció, klórozás, ózonizálás

79


Szennyvíziszap • Módszerek – Mezőgazdasági hasznosítás • • • • •

Alacsony szennyezőanyag-tartalom Állandó összetétel Nagy tápanyag-tartalom Megfelelő kihordhatóság Csíramentesség

– Elhelyezés hulladéklerakóra – Mechanikai víztelenítés és szárítás – Égetés

80


Csepeli szennyvíztisztító

81


Csepeli szennyvíztisztító • A régió legnagyobb szennyvíztisztítója. • 80.000 m3/nap szennyvíz tisztítására alkalmas. • Kis helyigény, korszerű technológia. • Minden épületben teljes szagkezelés. • Az iszaprothasztás végtermékét energiatermelésre, fűtésre és talajjavításra használják. • A tisztított víz törpe vízművön át hagyja el a telepet – energiát termel. • A keletkezett biogázt az iszap 82 felfűtésére használják.


Köszönöm a figyelmet!

83

6. Vízvédelem. Környezetvédelem NGB_KM002_1. Széchenyi István Egyetem

Recommend Documents