MaSzeSz Konferencia Lajosmizse, 2012 május
A szennyvízkérdés Közép - Kelet Európában a 21. század elején Patziger Miklós* és Somlyódy László** • Alelnök, Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség ** Egyetemi tanár, BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék, Past president, Magyar Szennyvíztechnikai 1 Szövetség
Fénykép: F
Patziger - Somlyódy
1989
SU
EU
Rendszerváltozást követően 1990
RU
Közép-Európa CEE EU
EU integrációt követően 2010
Világbank felmérés (1992): Szennyvízkérdés a 90-es évek elején
Forrás: Somlyódy&Shanahan (1995)
Szennyvíz fejlesztések alakulása Szennyvíz fejlesztések Tervezett
1
Fejlettségi szint 1990 + T Fejlettségi szint 1990
Körülmények 2 által „megzavart”
Startégia 1990
1990 + T Időtartam
Idő
Módszer Világbank felmérés: ADATBÁZIS 1 (1992) Lengyelország, Csehország, Szlovákia, Magyarország, Bulgária – Települések > 25 000 LE ADATBÁZIS2 (2011) Lengyelország, Csehország, Szlovákia, Magyarország, Bulgária – több, mint 20 SZVTP KÉT kérdőívre adott válaszok Adatkiértékelés, - értelmezés és szűrés Összehasonlítási alap: AUSZTRIA
☺ Köszönet: R. Arsov, V. Comos, G. Cema, T. Dippong, H. Kroiss and J. Wanner
GDP : 1990 és 2010
GDP/fő (€/fő/a) 50000
45000
GDPAUSZTRIA/GDPKEU: 8 - 1990
40000
4 - 2010
30000 20000
1990 2010
19600
10000
18300
3500
Ausztria
Cseh.
13000 6300
2800
3700
16300
15300
1700
7500
1800
3100
Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia Szlovákia
Forrás: IMF (2010)
Vízdíjak: 1990 és 2010
1990 2010
Vízdíj [€/m3] 1,4 1,2
1,2
1,1
1,1
1,0
1 0,8 0,6
0,6
0,6
0,4 0,2
Ausztria*
Cseho. Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia
Forrás: *”Életminisztérium” Ausztria (2010), Somlyódy & Shanahan (1995)
Vízfogyasztás: 1990 és 2010
Vízfogyasztás [l/fő/d]
1990 2010
425 400
350
300 200
145 150
200
170 95
100
Ausztria*
235
230 110
110
125
Cseho. Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia Szlovákia
Forrás: *”Életminisztérium” Ausztria (2010), Somlyódy & Shanahan (1995)
Vízdíj hatása Vízfogyasztás csökkenése millió m3/év
Budapest (1991-2001)
HUF/m3
200
120
Vízdíj
180
100
160
80
140
60
120
40
Lakossági fogyasztás
100 80
20 0
1991
1995
2000
11
Forrás: Somlyódy (2007) Patziger - Somlyódy
Hidraulikailag alulterhelt telepek 1000 m3/d 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
Teljes hidraulikai kapacitás Hidraulikai terhelés
< 700
700-2000 2000-5000
500010000
> 10000
Telepméret (m3/d) Forrás: Somlyódy (2007)
Vízellátás: 1990 és 2010 Vízellátás [%] 100
90
96 98
98 99
92 98
1990 2010
90 93
83
76
80 60
86
48
40 20
Ausztria* Cseho. Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia Szlovákia
Forrás: *”Életminisztérium” Ausztria (2010), Somlyódy & Shanahan (1995)
Közműolló Ausztria vs. Magyarország (1950 – 2010) 100 90 80
~0% 20%
Ausztria
70 60
Vízellátás
Vízellátás
50 40
Csatornázottság
Csatornázottság
30 20
Magyarország
10 0 1940
1950
Forrás:
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
Kroiss, H. „Implementation of the Water Framework Directive and other Relevant Wastewater Related EU-directives in Austria” (2011), 14 Ministry of Rural Development, Hungary (2011)
Patziger - Somlyódy
Helyzetkép 2010 Nagy fejlesztések
BKSZT 300 000 (900 000) m³/d
15
Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Helyzetkép 2010 Nagy fejlesztések
BKSZT 300 000 (900 000) m³/d
16
Somlyódy -BKSZT Patziger Fénykép:
Helyzetkép 2010 Győr
Nagy fejlesztések
17
Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Helyzetkép 2010 Sopron
Nagy fejlesztések
18
Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Helyzetkép 2010 Kecskemét
Nagy fejlesztések
19
Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Helyzetkép 2010 Veszprém
Nagy fejlesztések
20
Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Szennyvíztisztítás Magyarországon: 1990
Szennyvíztisztítás Magyarországon: 2003
Szennyvíztisztítás Magyarországon a jövőben (2015)
KÉSÉS
K - EU SZENNYVÍZ PROJEKTEK ASSET MAN.
EU - 70 % Helyi finanszírozás 15 %
Díjak
Nyers szennyvíz
TÁMOGATÁS
PROJEKT
ÁLLAM - 15 %
Engedélyek
Szabályozás
Üzemeltetési költségek
FIDIC
Kezdés
3 - 6 év
Befejezés
I. K - EU ÖSSZEFOGLALÁS 1990
2010
+/-
GDP – 6 ország
1
5.4
☺
GDPAUSTRIA/GDP-6 ország
8
3.5
☺
TÁMOGATÁS (€/CAP)
-
400 - 500
☺
SZABÁLYOZÁS
NEMZETI
EU WFD, UWWD
☺
VÍZELLÁTÁS (%)
90
+5
☺
CSATORNÁZOTTSÁG (%)
60
+ 10
☺
SZENNYVÍZTISZTÍTÁS (%)
50
+ 15
☺
Iszapkezelés?
ÖSSZESEN (%)
50 - 90
+ 30
☺
Több?
AUSZTRIA, ÖSSZESEN (%)
63 - 83
+ 50
☺
ENGEDÉLYEZÉS
?
LASSÚ
Átlátható?
VÍZDÍJ
1
50 x
☺
Megfizethető?
VÍZFOGYASZTÁS
1
0.5 x
☺
ELŐMOZDÍTÓ TÉNYEZŐK
Kérdések
Megfizethető?
SZENNYVÍZTISZTÍTÓK TECHNOLÓGIAI JELLEMZŐI
II. K-EU TECHNOLÓGIAI JELLEMZŐK PROBLÉMÁK
OKOK
1. NYERS SZV. ÖSSZETÉTEL
HÍG/TÖMÉNY
Alacsony vízfogyasztás, infiltráció, kevertvíz és csapadékvíz gazdálkodás
2. ELŐÜLEPÍTÉS
NAGY C ELTÁVOLÍTÁS
Alacsony vízfogyasztás, túl nagy térfogatok
3. DENITRIFIIKÁCIÓ
ALACSONY N ELTÁVOLÍTÁS
Alacsony C/N arány, kis térfogatok, sokféle „nem tiszta” technológia
ALACSONY HATÉKONYSÁG
Kis térfogatok/medencemélységek, rossz kialakítások
4. UTÓÜLEPÍTŐK 5. ELTÁVOLÍTÁSI HATÁSFOKOK (%) 6. EU HATÁRÉRTÉKEK TÚLLÉPÉSE ( %) 7. ENERGETIKAI HATÉKONYSÁG
BOI5
öN
öP
LA
90
60
60
-
10 - 15
45 - 65
35 - 70
30 - 80
ALACSONY ENERGETIKAI HATÁSFOK
Tervezés, üzemeltetés, benchmarking
Vizsgált telepek
Idegen víz (infiltr. & záporvíz)
Alacsony vízfogyasztás 28
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek
V
29
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Hidraulikai csúcsterhelések
QMAX /QD (wet weather) [-] QMAX/QD (záporvíz) [-]
PE -Q QMAX /QMAX D - /Q LED 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10000
>> 2*Qd 100000
1000000
10000000
PE
30
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek
Removal efficiency Eltávolítási [%]hatékonyság [%]
Előülepített szennyvíz efficiency ElőülepítésRemoval eltávolítási hatékonysága BOI BOD 5 5 1
38 %
0,8 0,6 0,4 0,2 0 10000
100000
1000000
10000000
LE PE
31
Somlyódy - Patziger
Primary settling Túl nagy előülepítő térfogatok t > 1 - 1,5 h a vizsgált telepeken
Somlyódy - Patziger 32 A miskolci szennyvíztisztító telep előülepítő medencéi
Vizsgált telepek Nyers szennyvíz C/N arány BOI5/öN
BOI5/öN
Nyers szennyvíz
6
Előülepített szennyvíz
7 6 Telepek száma
Telepek száma
5 4 3 2 1
5 4 3 2 1
0 1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
BOI5/TN [-]
6-7
>7
0 1-2
33
2-3
3-4
4-5
5-6
BOI5/TN [-]
6-7
>7
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek 91/271 EGK irányelv (25 mg/l) BOI5 5 BOD
12 %
BOD / 5 eff irányelv BOI elf /BOI BOD5 treshold
3
túllépi
2 1 0 10000
betartja 100000
1000000
10000000
PELE
34
Somlyódy - Patziger
TN
3
TN treshold
45 % túllépi az adott ország vonatkozó határértékét
2
11
100000
1000000
10000000
PELE
TN related to 91/271 EEC (10 mg/l)
60 % túllépi
3
TN 91/271EEC
0 10000
TN effluent/ TNelf /TN irányelv
TNelf TN/TN eff /határérték
Vizsgált telepek
2
11 0 10000
100000
35
1000000
PELE
10000000
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek TP 6
35 % túllépi az adott ország vonatkozó határértékét
5
1
4 3 2 1 0 10000
100000
1000000
PE
10000000
LE
TP
7
TPelf /TP irányelv
criteria
TN effluent/TN TPelf /TP criteria
7
70 % túllépi (1 mg/l)
6 5 4 3 2
11 0 10000
100000
1000000
36
PE LE
10000000
Patziger - Somlyódy
Vizsgált telepek VANOXIKUS
75% nem elégíti ki
1
Iszapkor (Ɵ) 3 0 1000
10000
100000
LE
meglévő / szükséges [-]
meglévő / szükséges [-]
2
1000000
10000000 2
1
0 1000
10000
60% nem elégíti ki
100000
1000000
10000000
LE 37
Patziger - Somlyódy
Vizsgált telepek Lebegőanyag LA TSS 30 % túllépi 2
TSS treshold
TSS elf /TSS TSS eff /irányelv
3
11
0
10000
100000
1000000
10000000
PE LE
38
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Felületi hidraulikai terhelés (Utóülepítők)
5
qA
50 % túllépi
qA [m/h]
4 3 2 1 0 10000
100000
1000000
10000000
PE LE
Max. 1,6 m/h, ATV A 131 (2000) 39
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek
qSV [l/m2.h]
Iszaptérfogat terhelés
1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 10000
PE
qSV
45 % túllépi
100000
1000000
10000000
LE
Max. 500 – (650) l/(m2.h), ATV A 131 (2000) 40
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Utóülepítők mélysége Depth of SST-s investigated/Required depht based on ATV A 131 (2000)
Depth of SST-s investigated / h meglévő /h ATV A 131 Depth [ATV A 131]
3
80 % alulmúlja az irányelv szerinti minimumot
2
h1
Klarwasser-und Rückstromzone
h2
Trenn-und Rückstromzone
h3
Dichtestrom- und Speicherzone
h4
Eindick- und Räumzone
1
Túl sekély medencék 0 10000
100000
1000000
10000000
PE LE
41
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Stengelfej
Rossz kialakítás
42
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Technológiai követelményrendszer
25 % kielégíti
75% Nem elégíti ki
43
Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek – elektromos energia fogyasztás 160
100 kWh/LE.a
140 120
kWh/LE.a
100
Agis, 2001 - Austria
80
GFM, 2007 - Bavaria (Germany) Somlyódy & Patziger - CEE
Agis, 2001 - Austria
60
80
GFM, 2007 - Bavaria (Germany) Somlyódy & Patziger - CEE
60
40
40
20 20 0 1000
10000
100000
1000000
0 60000
260000
PE
460000
660000
860000
1060000
PE
Átlagos elektromos energia fogyasztás > 60 000 LE GER és AUT 20 kWh/LE/a (Agis, 2001; GFM, 2007) 44
K - EU CEE 25 % több energia + 25 kWh/PE/a tisztítási hatékonysági (Somlyódy & Patziger 2011) Patziger - Somlyódy problémák
Vizsgált telepek Use of Renewable Energy Biogáz hasznosítás [% the plants investigated] [a of vizsgált telepek %-a] NO Nincs
35 50
Csak hőenergia HEAT ENERGY
ELECTRIC and energia Elektromos HEATésENERGY hőenergia
15 45
Patziger - Somlyódy
Összefoglalás 1 1990: Fejlett vízellátás, fejletlen csatornázottság és szennyvíztisztítás, nyílt közműolló, alacsony GDP, fejlesztések finanszírozása (?) Utóbbi 20 év: Átlag 30% fejlődés a vízi közművesítésben (!AUT 50%!), 70% EU kofinanszírozás Probléma: kistelepülések, technológiák megalapozottsága és költség hatékonysága, hosszú átfutási idő Vízdíjak nőttek, fogyasztás csökkent-> tömény szennyvizek Csatornák állapota, kevertvíz gazdálkodás hiánya -> híg szennyvizek 46
Patziger - Somlyódy
Összefoglalás 2 Tervezési irányelvek, modellek felülvizsgálata, aktualizálása Telepek: alacsony C/N, kis anoxikus térfogatok, alulméretezett és rosszul kialakított utóülepítők Energetika Fontos célkitűzés összegezni az elmúlt évek fejlesztéseinek tapasztalatait és a „hátralévő úton” ezek figyelembe vételével haladni
47
Patziger - Somlyódy