A termel köteles a veszélyes hulladékot fajtánként elkülönítve gy jteni és biztonságos átmeneti tárolásáról gondoskodni. A veszélyes hulladékok lerakással, illetve égetéssel végzett ártalmatlanításának részletes szabályait a 22/2001 (X. 10.), ill. a 3/2002 (II. 22.) KöM sz. rendeletek határozzák meg, míg a fizikai-kémiai és a biológiai eljárásokkal történ ártalmatlanítás feltételeit engedélyében az illetékes kv. hatóság állapítja meg. A háztartások kivételével a veszélyes hulladék termel je köteles minden veszélyes hulladékot eredményez tevékenységér l anyagmérleget készíteni, a veszélyes hulladék tárolására és kezelésére szolgáló létesítményei üzemeltetésér l üzemnaplót vezetni, nyilvántartást vezetni és adatot szolgáltatni, Az üzemi gy jt helyen 1 éven túl nem tartható, de átmenetileg nem kezelhet veszélyes hulladékok legfeljebb 3 évig történ tárolására tároló-telep létesíthet .
Néhány veszélyes hulladék (hulladékolajok, PCB, PCT, elemek és akkumulátorok, egészségügyi hulladékok, állati eredet hulladékok, növényvéd szerrel szennyezett csomagoló-eszközök, elektromos és elektronikus berendezések hulladékai, hulladékká vált gépjárm vek) kezelésének részletes szabályairól külön jogszabályok rendelkeznek. Mindezen hulladékokkal mint ún. kiemelt hulladékáramokkal külön-külön kell foglalkozni országos, területi, helyi és egyedi hulladékgazdálkodási tervekben. A hulladék termel jét, birtokosát vagy kezel jét hulladékgazdál-kodási bírság megfizetésére kell kötelezni, ha a hulladékgazdálkodásra vonatkozó el írásokat megszegi. A bírság mértékét a B = A * M * S képlettel számolt összeg Ft-ban, ahol A az alapbírság Ft-ban, M egy módosító tényez , S pedig egy súlyosbító ( a jogsértés ismétl dését, ill. a környezet érzékenységét veszi figyelembe). Az alapbírság értéke a kötelezettségszegés fajtájától függ en 9 000 – 48 000 Ft, és ennek 25 – 100 %-a állapítható meg ha az elkövet megszüntette a jogsért állapotot a határozat kiadásáig. Az M módosító-tényez az M = V * Mt képlettel számolható, ahol V veszélyes hulladékra 10; egyes nem veszélyes hulladékokra 2,5; települési hulladékra 1,5; egyéb nem veszélyes hulladékra 1. M pedig a következ táblázatból kapható meg:
Az egyes hulladékfajták kezelésének módjai A városi szemét min sége és összetétele fizikai jellemz k: térfogattömeg; darabosság; összetétel (válogatás útján, anyagféleségek szerint); nedvességtartalom; f t érték; kémiai jellemz k: szervesanyagtartalom (izzítási veszteség); hamutartalom; C/N arány; pH érték; N-, P-, K-tartalom; biológiai jellemz k: szerves anyag biológiai lebonthatósága és a fert z képesség
A települési hulladék kezelésének els lépése a hulladékgy jtés. A gy jtés során a hulladék átrakó telepekre kerül, ahol (vagy a végleges kezelés helyén) el kezelik a szemetet (tömörítés, válogatás, osztályozás). Rendezett lerakás esetében kívánatos a hulladék tömörítése. Ezt végezhetik a lerakás el tt présgépekkel bálákat képezve), vagy lerakás után (speciális tömörít -gépekkel döngölve).
A városi szemét elhelyezésének legegyszer bb módja a területfeltöltés: a rendezetlen nyílt lerakást ma már nem engedélyezik, helyébe a rendezett lerakás lépett. A biztonságos hulladéklerakás megköveteli a lerakott hulladék és a környezeti elemek közti anyagforgalom megakadályozását, a lerakó helyes üzemeltetését, lezárását és hosszú-távú utógondozását.
Ezek az elvek a 22/2001 (X. 10.) KöM sz. rendelet szerinti veszélyes-hulladék-, nemveszélyes-hulladék-, és inert-hulladék-lerakók mindegyikére vonatkoznak, különbség, az alkalmazott szigetel -, és monitoring rendszerek és kiegészít létesítmények és az üzemeltetés módja között van. A nem-veszélyes-hulladék-lerakóban 2003. 01. 01-t l települési szilárd, egyéb nem-veszélyes, és olyan szennyvíztisztítási hulladék helyezhet el, melyben a fekali és streptococcus szám az eredeti 10%-ánál kevesebb. A hulladékot a következ ábrán látható szigetelésre lehet lerakni.
A komposztálás célja az, hogy a szemétben természetes körülmények között lezajló folyamatokat meggyorsítva a szemét szerves-anyagtartalmából a talajba visszajuttatható talajjavító és humusz visszapótló anyagként. Ez aerob folyamat, melynek során a szerves anyagot a mikroorganiz-musok enzimrendszeri bontják le biológiai oxidációval. Ezért a h mérséklet, pH a kiindulási víztartalom és a C/N arány fontos szerepet játszik a folyamat során. A komposztálás optimális körülményei: h mérséklet: 65 oC víztartalom: 40 – 70 % pH: 4,5 – 9,5 C/N arány: 16 – 25 leveg : 0,6 – 1,9 m3/kg szerves anyag * nap szemcseméret: 25 – 40 mm prizmákban < 12 mm mechanikus komposztálókban Az anyag el készítése és érlelési módja szerint számos technológia ismert, ezek elvileg 4 csoportba sorolhatók: komposztálás aprítás nélkül (van Maanen, Baden-Baden eljárások); komposztálás aprítás után (Dorr Oliver, Caspari-Meyer, Gonkard eljárások); komposztálás el érleléssel, aprítás nélkül (Dano-Bio, Prat-Sofranie eljárások); komposztálás el érleléssel, aprítás után (Biotank, Triga, Multibacto, Thomson eljárások).
A következ ábrán látható Caspari-Meyer rendszer eljárás nemcsak az aprítási és a válogatási m veletek sorrendjét, hanem a csatorna-iszap bekeverésével történ komposztálást is szemlélteti. A komposztkihozatal a szemétösszetétel és az alkalmazott technológia függvénye. Átlagosan 20 – 25 % erjedési veszteség mellett 40 – 45 % komposzthozammal lehet számolni, a kb. 35 – 40 % nem komposztálható maradék pedig rendezett lerakással ártalmatlanítható.
A szerves anyagtartalmú hulladékok (mez gazdasági és élelmiszeripari hulladékok, istállótrágya, szennyvíziszap) mikrobiológiai hasznosítására elterjedt másik lehet ség az anaerob körülmények között lezajló biogáztermelés. Az anaerob lebontás 2 lépésben, 2 (sav-, és metánképz ) baktériumcsoport alkalmazásával végezhet el legalább 70 % nedvességtartalom, 7 – 7.5 pH, 20 – 30 C/N arány mellett. Termékként a metánból (50-70 v/v %), és széndioxidból álló 20 – 30 MJ/m3 f t érték biogázt és a szerves trágyaként hasznosítható rothasztott iszapot nyerik. A feldolgozott anyagtól függ en 1 kg szerves anyagból 0,25 – 0,5 m3 gáz nyerhet , ennek 15 – 25 %át a rendszer saját f t sére kell fordítani ( a mezofil mikroorganizmusok 30-40 oC, a termofil fajok pedig 50-60 oC-on dolgoznak). A biogáz termelés újabban alkalmazott módszere a korábban rendezett lerakással létesített szemét-depóniákba utólag telepített gázkivételi kutakkal végzett gáztermelés. A tapasztalatok szerint 10-15 éves üzemeltetést feltételezve a gázhozam évente 1,5 – 4 m3/t. A szemét ártalmatlanításának közegészségügyi szempontból jó, ökológiai néz pontból kifogásolható megoldása a szemét f t anyag hozzáadása nélkül történ elégetése. Tüzeléstechnikai szempontból nagy probléma a szemét heterogén összetétele. F t értéke a nyári hónapokban 3350, a téli hónapokban 6300 kJ/kg érték körül mozog, az éghet -anyag, hamu-, és nedvességtartalom függvényében. Általában önmagában éghet a hulladék, ha hamu-, és nedvességtartalma 80 – 60 %-nál kisebb, éghet anyag-tartalma 20-40 %-nál nagyobb. A szemétéget m ködésekor figyelembe-veend általános elvek: 50 – 150 % légfelesleget kell biztosítani; kis légsebességet kel alkalmazni (így kevesebb pernyét visz magával; a leveg szükséglet felét a t ztér felett kell adagolni; az égetési h mérséklet min. 850 oC, (1 %-nál több szerves kötés halogént tartalmazó hulladék esetén legalább 1100 oC), ennek biztosítására minden éget egységet ún. támasztó ég vel kell felszerelni; az átlagos tartózkodási id a t ztérben legalább 2 s legyen. A szemétéget berendezések a kemence építési módjában (rostélyos, vagy rostély nélküli), a rostélyrendszerben (álló-, vagy mozgó rostély), és az adagolás módjában (szakaszos, vagy folyamatos) különböznek. A mai éget k már kielégít hatásfokkal üzemelnek, követelmény a h -hasznosítás (villamos energia-termelés, távf tés) is, és sok éget ipari hulladékok égetésére is alkalmas. A szemét mennyiségének 10-35 %át kitev salak további elhelyezése nem problémamentes. A légszennyezés elkerülése érdekében gáztisztítást (pl. gázmosókkal), porleválasztást alkalmaznak. A hulladékkérdés végs és teljes megoldása a szemét komplex hasznosítása, melynek eredményeként annak minden alkotórésze újrahasznosíthatóvá válik. A városi szemét sok értékes anyagot tartalmaz: az ócskavasat, színesfémet a kohászat tudja hasznosítani, a papírhulladék kinyerésével fákat menthetünk meg, az üvegtörmelék üvegipari nyersanyag, a törött színes üvegb l épít ipari burkolóanyag készíthet , stb. Hazánkban 2002-ben a papír 32%-át, a m anyagok 18 %-át, az üveg 15 %-át, a fémek 82 %-át hasznosították újra. Fontos feladat a szelektív hulladékgy jtés elterjesztése. A vegyes szemét ilyen szempontú feldolgozására is létezik eljárás: (pl. Hydrosposal, ennél egy hatalmas kever ben iszapszer vé alakítják a szemetet, mágnessel a 20 mm-nél
nagyobb vasat, ciklonnal az üveg és vastörmeléket, majd következik a papír kinyerése és a homok eltávolítása. A visszamaradó iszapból szerves trágyát készítenek. Ipari hulladékok A rohamosan fejl d ipar min nagyobb mennyiség hulladékot termel, kezelésük sokféleségük és mennyiségük miatt óriási feladat. Az USA-ban 1968-ban kitermelt ásványi anyagoknál a medd mennyisége a fémeknél 60 %-ot, a nemfémes anyagoknál 18 %-ot tett ki, a nyersanyagok feldolgozása során további 32 %, illetve 8 % hulladék keletkezett. Az ipari hulladékok csoportosíthatók iparágak szerint, de a vegyiparban ez nem mond semmit a hulladék jellegére, kezelhet ségére vonatkozóan. Célszer bb osztályozási módszer a hulladékok csoportosítása jellegük szerint, amint az a következ táblázatban is látható.
Az ipari hulladékok eltávolítására sokféleségük miatt nem alakult ki egységes eljárás, általános elv azonban, hogy üzemen belül a különböz forrásból származó hulladékokat külön kell gy jteni és elszállításukig megfelel körülmények között tárolni. A külön történ gy jtésnél el kell választani az els sorban a városi szeméttel együtt kezelhet hulladékot, a veszélyes hulladékot (fajtánként is elkülönítve!) és az egyéb hulladékot. A hulladékok ártalmatlanítására számításba vehet módszerek rendezett és biztonságos lerakás (esetleg különleges el kezelés után) vagy mélységi elhelyezés; égetés (sokszor különleges kemencékben vagy speciális technológiai el írások mellett) Építési törmelék, bányászati hulladék és medd eltávolítására a leggyakrabban a területfeltöltést, vagy a rendezett lerakást alkalmazzák. Víz-oldható anyagot tartalmazó hulladék esetén figyelembe kell venni a környék víznyer bázisait. A veszélyes hulladékok rendezett, biztonságos lerakásánál fokozott biztonsági követelményeket kell betartani. Az ilyen lerakókba csak olyan (adott esetben
térfogatcsökkentéssel, fáziselválasztással, kicsapással, beágyazással, stb. el kezelt) veszélyes hulladék kerülhet, melynek feldolgozása a közeljöv ben nem várható. A lerakóhelyek létesítésénél megfelel természetes (geológiai viszonyok) és m szaki védelmet kell biztosítani. A m szaki védelem fontos elemei: a tárolótér tagolása és szigetelése zárórétegekkel (agyag, beton); a csapadék-, és talajvíz távoltartása, a szivárgó vizek gy jtése; ellen rz rendszer (figyel kutak) kiépítése és üzemeltetése. A veszélyes hulladékok anyagi tulajdonságaiktól függ en ömlesztett, csomagolt, és beágyazott formában rakhatók le. Különösen veszélyes, vagy más módon nem kezelhet hulladékot mélységi elhelyezéssel lehet ártalmatlanítani. Ipari hulladékok égetéssel történ ártalmatlanításakor a hulladék éghet sége (f t érték, nedvesség és hamutartalom) vizsgálni kell annak gyulladási h mérsékletét, lobbanás-, és olvadáspontját, mérgez vagy robbanó voltát. Ezen vizsgálatok segítségével meg kell állapítani hogy a hulladék égethet -e központi éget ben város szeméttel együtt, vagy kezelése különleges eljárást, vagy berendezést igényel. Vegyipari hulladékok égetésénél gyakran használt speciális berendezések: forgó dobkemencék; fluidágyas, vagy többlépcs s kemence iszapszer anyagok esetén; rostély nélküli aknás kemence gyulladás el tt megolvadó m anyagokhoz; folyékony hulladékok porlasztása, vagy merül -ég k alkalmazása; speciális t zterek (pl. sóolvadékos kemence, plazmareaktor). A rostély nélküli éget k els sorban folyékony, iszap, illetve pasztaszer hulladékok égetésére használatosak, míg a rostélyos berendezéseket szilárd hulladékok esetében alkalmazzák. Szilárd hulladékoknál a maradék mennyisége 25-40 % (salakolvasztásos tüzelésnél 15-25 %), folyékony és iszapszer hulladékoknál pedig 2-10 %. Az égetés során keletkez anyagok korróziós hatása elleni védelemr l, a légszennyez anyagok eltávolításáról gondoskodni kell. A gyakorlatilag hamumentes m anyagok hasznosítására alkalmas módszer a pirolízis, melynek során a hulladékot leveg t l elzárva 500 – 1000 oC-ra hevítik. A h bomlás eredményeként f leg gázok keletkeznek, melyeket a f tést l kezdve egészen az újrapolimerizálásig számos célra lehet használni.
Iszapkezelés Külön kell beszélnünk a szilárd és a folyékony hulladékok között átmenetet képez iszapszer hulladékokról, melyek részben az iparban, de legnagyobb részt a szennyvízkezelés során keletkeznek. A víztisztításnál, vagy a különböz ipari folyamatokban (b r-, cukorgyári, keményít , szesz-, papír-, gyógyszeripari, stb.) képz d iszapok kezelési módja a bennük felhalmozódó vegyi anyagok függvénye. A városi szennyvíztelepeken alapvet en kétféle iszapot kapnak: a mechanikai tisztítás ülepít jében a nyersiszapot, és az eleveniszapos biológiai tisztítóból elvezetett fölösiszapot. Az el bbi mennyisége 50 g/f *nap, az utóbbié pedig kb. 30 g/f *nap. Bár kívánatos lenne ennek a hatalmas iszapmennyiségnek a közvetlen mez gazdasági hasznosítása, ez több ok miatt nem valósítható meg.
Az iszapkezelés els dleges feladata a viszonylag nagymennyiség , de kis szárazanyagtartalmú (a nyersiszapé 2,5 – 5 %, az eleveniszapé 0,5 – 1 %) térfogatának csökkentése vízelvonással. Az iszapban különböz formában jelenlév (pórus, sejtállomány, kémiailag között) vizet s rítéssel, víztelenítéssel és szárítással lehet eltávolítani. Ezen m veletek térfogat-, és víztartalom-csökkent hatását mutatja a következ ábra. Végs elhelyezés el tt a víztelenített, vagy szárított iszapot komposztálják,vagy elégetik. Egy 50 000 lakos szennyvizét kezel telepen naponta 100 m3 iszap keletkezik. Els lépésként az iszapot kondicionálják. Ennek célja a tulajdonságok olyan megváltoztatása melynek eredményeképpen a következ m velet során javul az iszap vízleadó képessége (flokkuláló szerek hozzáadásával érik el). További technológiai cél lehet az iszap fert tlenítése (paszt rözéssel: 30 perc, 70 oC; rádioaktív sugárzással). Az iszaps rítés legegyszer bb módja annak ülepítése, henger alakú m tárgyban, lassú keveréssel, 8 – 12 % iszapkoncentráció is elérhet . A víztelenítés legelterjedtebb módszere a vákuumsz r vel (15-30 % iszaptartalom, folyamatos üzem, vagy sz r préssel (60 % iszaptartalom, szakaszos üzem) történ sz rés. Dinamikus víztelenítés centrifugálással, vízszintes tengely , 1500-4000 g gyorsulást biztosító ki helyigény centrifugákkal. Szárítás szikkasztóágyakban, mert a h vel tötén szárítás nagyon drága, Éget ben történ ártalmatlanítás esetén el szárítást alkalmaznak.
Talajvédelem
A talaj fontosabb jellemz i: A talaj szemcsézettsége és az egyes frakciók tulajdonságai: Knopp-féle talajszita-sorozattal szitálva az alábbi frakciókat különböztetjük meg: k zettörmelék > 7 mm durva kavics 5 – 7 mm apró kavics 2 – 5 mm; a kavics és k zettörmelék jelenléte káros durva homok 0,2 – 2 mm; a vizet jól vezeti, 20-25 %-nyi mennyiség hasznos lehet, a kötött talajokat lazítja finom homok 0,02 – 0,2 mm; a vizet jól vezeti, az agyagtalajokat lazítja, 60-70 %-ig kedvez lehet por < 0,05 mm iszap 0,002 – 0.02 mm; víztartó képessége jó, a vályogtalajok f alkotórésze, nagy iszaptartalom csak morzsás szerkezet esetén hasznos agyag, humusz < 0,002 mm; az anyag szervetlen kolloidok, a humusz szerves kolloidok keveréke, kit n víztároló képességgel rendelkeznek, a talaj vázrészeit rögökké, morzsákká ragasztják össze. Az agyagtalajok f része az agyag, mely nagyobb mennyiség esetén kötött, nehezen m velhet szerkezetet alakít ki, A humusz a talaj él világának teremt kedvez feltételeket, és fontos szerepe van a talaj termékenységének fokozásában. A talaj pórusvolumene: a talajtérfogat százalékában kifejezett pórusmennyiség (hézagtérfogat), homogén szikláé 0%, homok- agyag keveréké 32 %, homoké 30 – 45 %, kerti földé 65 %, t zegtalajé 80 –90 %. Fontos a pórusok mérete is, a 30 µm-nél nagyobb durva pórusok vezetik a vizet és lehet vé teszik a talaj leveg zését. A talaj permeabilitása: megmutatja hogy a talaj víz, vagy más folyadék, illetve a leveg számára milyen mértékben járható át. Értéke a pórusvolument l és a nedvességt l függ. Talajszennyezés vízzel történ terjedését jellemzi a talaj szivárgási tényez je, értéke a jó szigetel agyagásványokra 10-6 – 10-8 cm/s.
A talaj kapillaritása: els sorban a pórusátmér t l függ, de a nedvességtartalom is befolyásolja. Kis átmér j pórusokban a kapillárisemelkedés nagyobb és lassan megy végbe (agyagtalaj esetén 1 – 2 m, vagy ennél is több), nagy átmér j pórusokban kisebb és gyorsabban megy végbe (homoktalajban 30 cm). A talaj vízkapacitása: a talajminta 105 oC-on tömegállandóságig történ szárítása során elszenvedett, %-ban megadott tömegveszteséget jelenti. Jellemzésére a minimális és a maximális vízkapacitást használják. Az el bbi a talaj pórusaiban visszatartott víz mennyiségét jelenti. Ha a talaj vízkapacitása minimális, már nem érvényesül a talaj kapillaritása. Minimális vízkapacitással rendelkezik pl. a „talajvíz-átereszt ” zóna. Maximális vízkapacitásról akkor beszélünk, ha a talaj pórusterét 100%-ban kitölti a víztartalom. Maximális vízkapacitással jellemezhet pl. a talajvízgy jt zóna, illetve a tömött agyagtalajok. A talajvíz: a talaj a csapadékból, a talajvízb l és igen kis mértékben a talajba jutó leveg páratartalmából fedezi nedvességtartalmát. A talajvíz megkötése pórusokban történik. A víz párolgás és a talajvízbe történ leszivárgás következtében változtatja helyét a talajban. A víztartalom alapján a talaj a felszínt l az impermeabilis rétegig terjed en az alábbi zónákra osztjuk fel: Kiszáradási vagy párolgási zóna helyezkedik el a felszínhez legközelebb. Nedvességtartalma széls ségesen változik. Az átereszt zóna biztosítja a növényzet számára a víztartalékot. Víztartalma els sorban a párolgási zóna víztartalmának függvénye, mert itt még nem érvényesül a talaj vízemel képessége. A kapilláris zónában növelheti a minimális vízkapacitást a kapillaritás és a vízg z mozgása is. A talajvízgy jt zóna tartalmazza a legtöbb nedvességet, maximális vízkapacitással rendelkezik, innen nyerjük ivóvizünket. Az impermeabilis zóna a talajvízgy jt zóna alatt helyezkedik el, mely a víz számára többé-kevésbé áthatolhatatlan, pl. agyag, k zet. A talajban függ legesen mozgó nedvesség az impermeabilis zónát elérve mozgását megváltoztathatja, elmozdulhat oldalsó irányban is a réteg mentén. A talajvízzel kapcsolatban ismerni kell a vízgy jt zóna felszínt l való távolságát, a talajvízáramlás irányát, és talajvíz-ingadozás mértékét. Tiszta, megfelel talajvízállású talajban addig amíg a víz eljut a vízgy jt zónáig, ún. „nemesedési” folyamaton megy keresztül, ami 4-5 m mélységben márt beteljesedik és sterillé válik a víz. Szennyezett, magas vízállású talajban ez a nemesedés csak részben megy végbe. A talajvíz is szennyez dhet, és így a talajból nyert ivóvíz min sége is tartósan megváltozhat. Hulladék anyagok végs elhelyezése szempontjából is fontos ismerni a talajvíz-ingadozás mértékét. Olyan területet kell erre a célra kijelölni, melynek fels , ingadozási szintje 2 m-nél mélyebben van, és nincsenek a közelében vízellátásra szolgáló kutak. A talajleveg : a pórusokban helyezkedik el, vízg z és különböz bomlási folyamatokból származó gázok találhatók benne. CO2-tartalma 0,2 – 14 %, átlagosan kb. 2 %, O2-tartalma kb. 12 %, ezenkívül H2S, CH4, merkaptánok és indol is van benne. Ezek a talaj szerves anyagainak bomlásából származnak, az összetétel anaerob bomlásra utal. A talajleveg ben ionizáló sugárzás is észlelhet , mely 3 radioaktív izotóptól származik. A talajleveg összetétele meghatározza a talajban végbemen folyamatok irányát, oxigéndús leveg j talajban oxidációs, oxigénben szegény talajban redukciós irányban tolódnak el a biokémiai folyamatok.
A talaj természetes összetev i A talaj mikroorganizmusai: a baktériumok f leg a szervetlen részecskéket körülvev kolloid anyagban szaporodnak a legjobban, ugyanis ilyen környezetben a biokémiai folyamatok felgyorsulnak, a baktériumok több táptalajhoz jutnak. A talajbaktériumok mennyisége és fajtája a talaj fizikai, mechanikai tulajdonságaitól, h -, leveg -, és vízgazdálkodásától, ásványi-anyagtartalmától függ. A mez gazdasági m velés alatt nem álló talaj tömött, kis szemcséj , kis pórusméret , kevés leveg t tartalmaz, baktériumflórája is szegényes. A term talaj fellazított, morzsás szerkezet anyaga temérdek baktériumot és gombát tartalmaz. Tömött, légszegény talajokban már alig vannak, illetve hiányozhatnak az aerob fajok. Kb. 1,5 m-t l lefelé már túlsúlyban vannak az anaerob baktériumok. A talaj mélységével tökéletesedik a baktériumsz r szerepe, mert 4-5 m mélységben, a gyepes, kötött talaj alatt a talajvíz már megközelít en steril. A talaj természetes ásványi anyagai: a Föld szilárd kérgéb l származnak. Szerepük és az ember biológiai szükséglete szerint makro-,(Na, K, Ca, P) mikro-,(Cu, Fe, Co, I, Mg, S) és ultramikro-elemek (F, Zn, As, Mn, Sr, Se) csoportjára osztjuk ket. Az ásványi anyagokat az el szervezetek ionok, vegyületek, ritkábban nagyobb molekulatömeg szerves vegyületek formájában veszik fel. A talaj és az emberi szervezet ásványi anyagtartalmát láthatjuk a következ táblázatban. A talaj szennyez dései: minden, a talaj felszínére, vagy közvetlenül a talajba került folyékony, oldott, vagy oldható szilárd antropogén, talajidegen anyag. Ha egy adott anyag koncentrációja a talajban vagy talajvízben meghatározott értéket meghalad, a talajt szennyezettnek tekintjük. A szennyezés forrásai: régebbi lerakók, medd hányók, ülepít -medencék; potenciális szennyez tevékenység területei, nagykiterjedés talajszennyezések; háborús maradványok, katonai területek
A talaj szennyez ásványi anyagai részben közvetlenül kerülnek a talajba (pl. veszélyes anyagok lerakása, elásása), részben pedig a szennyez forrásokból a leveg be kerülnek, majd onnan az ülepedés és a csapadék kimosó hatása következtében a talajra/talajba jutnak (pl. egy Al-kohóban 1 kg Al el állítása során 13,2 g kerül a leveg be és onnan a talajba). A mez gazdasági tevékenységb l származó talajszennyezések közül legjelent sebbek a talajjavításra, fert tlenítésre és a növénykártev k elleni védekezésre használt anyagok. Zeket viszonylag nagy mennyiségbe, a talaj fels 10 – 15 cm-es rétegébe bedolgozva alkalmazzák. Jelent s a permetkiszóródásból, levelekr l a talajba jutó mennyiség is. Hogy a talajvíz milyen mértékben válik szennyezetté, attól függ, hogy a lassú lemosódás ideje alatt az adott hatóanyagból mennyi marad aktív állapotban. A szennyez dést befolyásolja a talajvízszint mélysége, a talaj típusa, a hatóanyag és toxikus termékeinek vízoldhatósága és illékonysága. A talajban el forduló policiklikus szénhidrogének részben mint ott képz d anyagok (a növényzet és a talajbaktériumok szintetizálják ket), részben szennyezésként fordulnak el a talajokban. Utóbbi esetben több forrásból származhatnak, pl. erd tüzekb l, kokszolókból, k olaj-finomítókból, közlekedési csomópontok, forgalmas útvonalak, nagyvárosok légterében os megtalálhatók. Innen a kiüleped aeroszolokkal kerülnek a talajba. Jó öntisztuló-képesség talajokban nem jelentenek különösebb veszélyforrást, ennek hiányában a talajvíz, illetve az ivóvíz szennyezése utján íz-, és szag-beli károsodást okoznak, illetve közvetlenül is veszélyeztetik az embert. A talaj detergens szennyez désének forrása részben a háztartási szennyvíz, de az ipari szennyvizek befogadójából is bejuthatnak a talajba. A talaj adszorbeálja ezeket, ez a folyamat a legfels 2-3 cm-es rétegben a legintenzívebb. Egy részük a talaj mélyebb részeibe hatolva eléri a talajvizet. Ma az anionaktív detergenseket a talajvíz szennyvíz jelleg szennyezésének kémiai indikátorának tekintik. A talajvízzel vándorolva 1-3 év alatt 30101-500 m-t tesznek meg. Els sorban organoleptikus hatást fejtenek ki, de el segíthetik toxikus anyagok vándorlását is. A talaj ásványolaj eredet szennyezése pl. balesetek, cs vezetékek sérülése nyomán számolni kell vele. Az olaj a talajban kétfázisú, heterogén rendszert alkot. Laza száraz talajban lefelé, tömöttben oldalirányban áramlik. Az olaj a talajvíznél lassabban vándorol, a benzin kb. olyan sebességgel mozog mint a talajvíz. Az ásványolaj eredet szennyez dések a talajvíz min ségét rontják, a talaj öntisztuló képességét gátolják. Hulladékokból és hulladékkezelésb l ered talajszennyezés: él víz befogadók hiányában a folyékony hulladékok egy részét, a szilárd hulladékokat pedig majdnem teljes egészében a talajban, vagy a talajon elhelyezve ártalmatlanítják, megváltoztatva ezzel a talaj eredeti állapotát. Ha ezek a hatások az ember szempontjából kedvez tlenek, akkor ez a folyamat a talaj káros elszennyezését jelentik. Fekália, háztartási szennyvíz és szennyvíziszap elhelyezése során patogén baktériumok és nagymennyiség szerves anyag kerül a talajba. Az öntisztulás során a kórokozók elpusztulnak, A szerves anyagok mineralizálódnak, a nitrogéntartalmú vegyületek nitrifikálódnak. Az öntisztulási folyamat végtermékei a klf. szervetlen sók, (melyek a csapadékvízzel vagy a szennyvízzel a talajvízbe jutnak) és a humusz. Ahhoz hogy a talaj öntisztulása végbemenjen id re és megfelel talajrétegre van szükség. Ha a lebontás feltételei térben és id ben nincsenek meg, a talajvíz szennyez dhet a még le
nem bontott szerves anyagokkal, melyen a vándorlással ivóvíz-kutak vizébe is bejuthatnak és fert zést is okozhatnak.Jó átereszt képesség talajban a szennyez dés f leg függ leges irányban terjed, az öntisztulási folyamat lezajlásához min. 1,5 m sz r réteg-vastagság szükséges, ez néhány évre biztosítja a talajvíz baktériumfert zést l való mentességét. A különböz tárolókból kikerül iszap ártalmatlanítása legmegfelel bben házi szeméttel 1:4 arányban keverve komposztálással oldható meg. A házi-szemét égetéssel történ megsemmisítése után az eredeti szemétmennyiség 30-401 %-át kitev salak marad vissza, mely oldható komponenseket is tartalmaz. A salakot is általában talajon helyezik el, a csapadékvíz hatására az oldható anyagok bemosódnak a talajba, jelent sen növelve a talajvíz sókoncentrációját. Ipari hulladékok talajon történ elhelyezése esetén a lerakóhelyen gyakran az egy adott termelési folyamatra jellemz anyagok halmozódnak fel, talajszennyez hatásuk a vízoldható vegyületek jelenlétét l függ. Mérgez anyagok még akkor is veszélyt jelentenek, ha nem vízoldhatóak. A talaj szennyezése legeredményesebben a nagyobb arányú hulladékhasznosítással csökkenthet , azonban hulladékok talajon történ ártalmatlanításával továbbra is számolni kell. A talaj természetes hulladékforgató, és rendelkezik olyan sajátosságokkal, melyekkel az anyagok bizonyos fajtáit ártalmatlanítani képes.
A talaj öntisztulása A talaj felszínén és mélyén érvényesül öntisztulásban mechanikai, fizikai, kémiai és biológiai folyamatok játszanak szerepet. Természetes körülmények között ioncsere is végbemegy a talajban, mely hosszabb id alatt játszódik le, és az ionok kötési energiáitól is függ. A kationok kötési energiáinak sorrendje: Li+ < Na+ < K+ << Mg2+ < Ca2+ < Ba2+ << Al3+ < Fe3+ A talajok öntisztulásában jelent s szerep jut a mikroorganiz-musoknak. Steril talajban nincs öntisztulás. Az oxigéntenzió növelése a nitrifikáció, CO2, SO2, SO3 képz dését segíti, csökkentése pedig az NH3, CH4 és H2S képz désének kedvez. A talaj fehérjéi ammonifikáció és nitrifikáció révén bomlanak el. (H2S, merkaptánok, indol és szkatol képz dik a folyamat során) A szerves anyag oxidációja során zsírsavak keletkeznek, melyek további oxidációval CO2-vé és H2O-vá alakulnak. Talajszennyezési károk elhárítása A 219/2004 (VII. 21.) kormányrendelet szerint néhány kivétellel tilos , - a földtani közeg és a felszínalatti vizek szennyezésének megel zése érdekében, - a rendelet 1 sz. melléklete szerinti szennyez anyagoknak közvetlen bevezetése felszínalatti vizekbe; közvetett bevezetése felszínalatti vizekbe fokozottan érzékeny területeken; mélym velés bányákban, illetve mélyinjektálással történ elhelyezése. Szennyez anyag minden emberi tevékenységb l származó anyag, mely a földtani közegbe, felszínalatti vizekbe jutva szennyezést, illetve vízmin ségromlást okozhat.
Fokozottan érzékeny területnek számítanak pl.: ivóvízbázisok, ásvány-, és gyógyvizek meghatározott hidrogeológiai véd területei; karsztos területek, ahol a felszínen vagy 10 m-en belül a felszín alatt mészk , dolomit képz dmények találhatók; állóvizek mederélt l számított 0,25 km széles parti sávja; meghatározott természetvédelmi területek. Érzékeny területek: karsztos területek, ahol 100 m-en belül a felszín alatt mészk , dolomit képz dmények találhatók; ahol a felszín közelében jó vízadó réteg van; állóvizek mederélt l számított 0,25 – 1 km közötti övezete. Kevésbé érzékeny terület: ami nem tartozik az el z kett be. A 27/2004 (XII. 25.) KvVM rendelet tartalmazza hazánk településeinek a különböz érzékenység területek szerinti besorolását.
Kármentesítés A már bekövetkezett, határértéket meghaladó szennyezettség esetén a tevékenység folytatójának kármentesítést kell végezni. Ha ez ismeretlen, vagy jogutód nélkül megsz nt szervezet és a tevékenység a környezetvédelmi törvény hatálybalépését követ en folyt vagy folyik, akkor a terület tulajdonosa, vagy használója; tevékenység a környezetvédelmi törvény hatálybalépését megel z en történt, akkor a Magyar Állam nevében kijelölt szervezet kötelezett a kármentesítésre. Az állami feladatokat az Országos Környezeti Kármentesítési Program keretében végzik. Leggyakoribb szennyez anyagok a növényvéd szerek, nehézfémek és a szénhidrogének. A szennyezett terület károsodásának megállapítása során rögzítik a terület korábbi használatának történetét, geológiai és hidrogeológiai viszonyokat, a talaj jellemz it, a szennyezés módját, mennyiségét, kiterjedését, valamint a talajvíz jellemz it és szennyezettségét. A talajtisztítási eljárás eredményességét reprezentatív mintavétellel kell igazolni, a kés bbiekben pedig ellen rizni kell (pl. figyel -kutakból vett vízminták elemzésével). A földtani közeget és a felszínalatti vizeket ért szennyezés min sítéséhez a 10/2000 (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes rendeletet mellékleteiben megadott (A) háttérkoncentrációkat, (B) szennyezettségi és (Ci) intézkedési határértékeket kell alkalmazni. A (B) szennyezettségi határérték felszínalatti víznél az ivóvízmin ség és a vízi ökoszisztéma igényeinek, földtani közegnél a talajok multifunkcionalitásának figyelembevételével megállapított koncentráció. A (Ci) intézkedési szennyezettségi határérték felett a különböz érzékenységi területeken a környezetvédelmi hatóságnak intézkednie kell a kármentesítésr l. A kármentesítés els szakasz a tényfeltárás, ezt követi a m szaki beavatkozás, majd az utóellen rzés.
A 219/2004 (VII. 21.) kormányrendelet hatályon kívül helyezte a 10/2000 (VI. 2.) KöMEüM-FVM-KHM rendelet Ci intézkedési szennyezettségi határértékek alkalmazására vonatkozó el írásait. A kármentesítést a felügyel ség a (D) kármentesítési célállapot határérték elérését határozatban írja el . Amennyiben a kármentesít tevékenység 5 év alatt sem eredményezi a koncentrációnak a megadott határozatban el írt határérték alá történ csökkenését, az tartós környezetkárosodásnak min sül, melyet a földhivatalban bejegyeztet az ingatlannyilvántartásba. A tilalmak megszegése, vagy a kármentesítés végrehajtásának elmulasztása miatt felszín-alattivíz-védelmi-bírságot vetnek ki. A nagymértékben szennyezett talajok (és talajvíz) által okozott károk elhárítására korábban a szennyezett talajokat kitermelték és megfelel en kialakított lerakóhelyekre szállították. A tetemes szállítási költségek és a sz kös lerakó-kapacitás miatt talajcserét csak különleges esetekben célszer végezni. A szennyezett talajok tisztítására szolgáló eljárások elvégezhetik a helyszínen a talaj kitermelése nélkül (in situ), vagy a talaj kitermelésével és a kezelést követ visszajuttatásával (ex situ). Kitermelés után a szennyezett talajt a helyszínen (on site), vagy a távolabbi telepeken) off site) is kezelhetik. A talajkezelési módszerek mellett, - esetleg azokkal kombinálva kombinálva is – alkalmazzák a talajszigetelési módszereket és a szennyezett talajvíz terjedését gátló , azt kezel és visszaforgató hidraulikus eljárásokat is. A legfontosabb talajtisztítási technológiák láthatók a következ ábrán.
Talajtisztítási eljárások a talaj kiemelése nélkül Az átleveg ztetés könnyen illó oldószerek (aceton, ecetsav, etilénglikol, triklóretilén, kloroform) eltávolítására használhatók. A szennyezett talajba injektálócsöveken meleg leveg t vezetnek, mely a talajon jól elosztva átáramlik. A szennyezett leveg t szívó csövekkel távolítják el, és a felszínen aktív-szenes adszorpcióval tisztítják meg. Kisebb teljesítmény változat a vákuumkutas módszer ahol csak elszívást alkalmaznak. A bevezet és szívócsöveket mélyebb talajvízszintnél függ legesen, magasabbnál pedig vízszintesen telepítik. Ezzel az eljárással a klórozott szénhidrogének 99 %-át el tudták távolítani. A talajmosási (extrakciós) eljárásoknál a (pl. szénhidrogénekkel) szennyezett talajt felületaktív anyagot tartalmazó vizes oldattal mossák át, majd a mosóoldatot kezelik. Az eljárás lépései: a víz és a felületaktív anyag(ok) keverékét a talajba injektálják; az oldatot a talajvíz kiszivattyúzásával visszagy jtik és a felszínen tisztítják; a megtisztított talajvizet visszavezetik a talajba.
A szennyezett talajok biológiai tisztítása során a szennyezett talajvizet injektáló és kiemel -kutakkal keringetik, a leszívatott vízbe mikroorganizmusokat és tápanyagokat adnak és leveg ztet -kutakkal oxigént juttatnak.
A rögzítési, lekötési eljárások egyik változatánál a talaj pórusaiba polimerizálódó, vagy kocsonyásodó anyagot injektálnak, amely a szennyez ket a talajhoz köti, így kioldódásukat megakadályozza. A kezelt talaj 10-20 %-át kitev vegyszerrel a talaj megszilárdul. Durvaszemcsés talajnál az els lépésben a durva pórusokba cementet injektálnak, majd ezt követ en vízüveg, mész, gipsz köt anyagokat és polimer oldatokat. A másik rögzítési változatban a pórusokba olyan vegyszereket injektálnak, melyek kémiai reakciók révén kötik meg a szennyezéseket. Például így megoldható vas(II) szulfáttal a hatérték krómvegyületek háromérték vé történ redukciója, vagy káliumpermanganátnak
a talajvízbe történ adagolásával elérhet a háromérték arzén ötérték vé történ oxidációja.
Talajtisztítási eljárások a talaj kiemelésével
Ezek módszerek a talajból a szennyezéseket helyben, vagy szállítás után központi kezel telepen, a talaj kiemelését követ en fizikai, kémiai vagy biológiai úton távolítják el, vagy alakítják át. Hátrányuk a nagyobb területigény és a magasabb kezelési költségek. Ezzel szemben rugalmasabb lehet ség van így az eljárások megválasztására, a módszerek kevésbé érzékenyek a talaj átereszt képességére, homogenitására, illetve a a szennyez k talajban történ eloszlásának egyenletességére. Az eddig alkalmazott ex situ eljárások: Termikus eljárások: égetésen (600 – 1200 oC) és h bontáson (400 –800 oC) alapuló eljárások egyaránt ismertek. Az éget -berendezések zöme forgódobos t ztérb l és utóéget b l áll. A berendezéseket h cserél vel, füstgáz-, és szükség esetén szennyvíztisztítóval látják el. Mobil, vagy áttelepíthet kivitelben készül többségük. Aromás és klórozott szénhidrogénekkel, PCB-vel, dioxinokkal, nehézfémekkel szennyezett talajok tisztíthatók ezen a módon. A talajmosási eljárásokban mosófolyadékként vizet, víz + vegyszer keverékét, szerves oldószereket használnak az olajjal, oldószerrel, esetleg cianidokkal nehézfémekkel szennyezett talajok extrahálására. A mosófolyadékot a szennyez kt l történt megtisztítás után visszakeringetik. A talajban mosófolyadék maradhat. A biológiai lebontási eljárások olajszennyezések, aromás szénhidrogének, és fenolok eltávolítására szolgálnak. El nyük a kis energiaszükséglet és az alacsony kezelési költség, de csak kis koncentrációnál alkalmazhatók. A szénhidrogénnel szennyezett talajok sajátos kezelési módja a mez gazdasági területeken történ lebontás (szántóföldi, vagy „landfarming” eljárás). Hátránya hogy a lebontás lassú és nem tökéletes. A szilárdítási eljárásoknál rögzít anyagokat (pl. cement, mész, vízüveg, szerves polimerek) kevernek a talajba, mely ezután visszatehet a régi helyére. Hátránya hogy a rögzítéssel növekszik a talajmennyiség.
