© Dr. Barkács Katalin
1
VÍZMINŐSÉGVÉDELEM
Szempontrendszer a témakör tárgyalásához
A vízi környezet - szennyezésének
forrásai,
a szennyezések hatásai,
a szennyezések mérése,
a szennyezések szabályozása,
a szennyezés csökkentés technológiai lehetőségei,
a szennyezés csökkentés technikai eszközei témakörök áttekintése a vizeket szennyező anyagok esetén hazai és nemzetközi téren
© Dr. Barkács Katalin
2
VÍZHASZNÁLÓK
•
Kommunális fogyasztók (a lakosság és a közintézmények)
•
Ipari fogyasztók (nyersanyag-víz, hűtővíz, öblítő- és mosóvíz, szállítóvíz - pl. bányászatban - , oldó-víz - pl. cukorgyártásnál -, egyéb ipari víz, továbbá ivóés használati víz)
•
Mezőgazdasági fogyasztók (állattartás-haltenyésztés, növénytermesztés-öntözés)
© Dr. Barkács Katalin
3
VÍZHASZNOSÍTÁS – VÍZHASZNÁLATI CÉLOK
a vízi élet zavartalan fenntartása
ivóvíz céljára felhasználandó víz
üdülési és sportcélú vízhasznosítás
öntözési vízhasznosítás
állatok itatása, állattartás
iparágak vízellátása
© Dr. Barkács Katalin
4
A FÖLD VÍZKÉSZLETE
Összes víz : 1337 millió km3
Sós tengervíz: 1300 millió km3 = 97,2 %
Édes víz: 37 millió km3 = 2,8%
Sarki jég és a hótakaró az édes víz 77%-a = 28,5 millió km3
Édes vizű tavak és folyók az édes víz 22,4%-a = 8,3 millió km3
Az atmoszférában található vízgőz az édes víz 0,6%-a = 0,013 km3
Megjegyzés: jelenleg a világ éves vízfogyasztása 3000 km3.
© Dr. Barkács Katalin
5
HAZÁNK VÍZKÉSZLETE
Felszíni vizeink 96%-a más országok területéről származnak. Magyarországon a legnagyobb az egy lakosra jutó átfolyó vízmennyiség. Térségünkből a Dunán, a Tiszán és a Dráván keresztül távoznak felszíni vizek. Mellékvízfolyásaink általában szennyezettek. Ivóvizeink túlnyomórészét a felszín alatti vizeinkből nyerjük.
Az átlagos évi vízforgalom becsült adatai: • • • •
az ország területére hulló csapadék 58 km3 a belépő vízfolyások vízszállítása 114 km3 az ország területén elpárolgó víz 52 km3 a kilépő vízfolyások vízszállítása 120 km3
© Dr. Barkács Katalin
6
MAGYARORSZÁG VÍZVAGYONA
Az éves lefolyás sokévi átlagértéke: 120 km3/év, amelyből 6 km3/év képződik az ország területén. Ez azt jelenti, hogy a vízfolyások vízhozamának 95%-a külföldről érkezik. Ebből következik, hogy mind mennyiségi, mind minőségi vonatkozásban a határos országok tevékenysége befolyásolja vízfolyásainkat. A készletek többsége a Duna, Tisza és a Dráva medrében folyik le, és csupán 20%-nyi rész jut az olyan nagyságrendű vízfolyásokra, mint a Rába, Kapos, Sajó, stb. Az éves átlagos vízkészletnek csupán 5%-a vehető figyelembe a vízgazdálkodás szempontjából kritikus augusztus hónapban.
© Dr. Barkács Katalin
7
MAGYARORSZÁG VÍZVAGYONA
Az állóvizek felszíne 1000 km2, az ország területének 1,1%-a. A három legnagyobb természetes tó közül a Balaton Közép-Európa legnagyobb tava: 596 km2 (térfogata 1,8 km3), alkáli sókban való gazdasága miatt víztükrének színe zöldesszürke. Sekély tómélysége átlagosan 3-4 m, a Tihanyiszorosban ~12 m-t is elérheti. a Velencei tó 26 km2, átlagos mélysége 1,2 m, legnagyobb mélysége Gárdonynál 2 m. a Fertő tó felülete 335 km2, ebből 87 km2 van országunk területén, átlagos mélysége 1,0 -1,5 m. A mesterséges állóvizek (tározók) közül a Tisza tónak nevezett Kiskörei tározófelülete 127 km2. Az ennél nagyságrendekkel kisebb mintegy 1200 db természetes és mesterséges tó felülete összesen 180 km2.
Folyóvizeink Duna /417 km/, Tisza /600 km/, Dráva /140 km/ és a csatornák /Keleti és Nyugati főcsatorna/
© Dr. Barkács Katalin
8
HAZÁNKBAN A VÍZTÍPUSOK ÖSSZES IVÓVÍZ MINŐSÉGŰ VÍZHASZNÁLATON BELÜLI ARÁNYAI 1. víznyerés felszíni vizekből (12%) 2. víznyerés felszín alatti vizekből (88%) 3. újrahasznált víz felszín közeli víz, talajvizek (10%) rétegvíz (40%) karsztvíz (20%) parti szűrésű víz (30%). forrásvíz (nincs hazai jelentősége).
A felszíni víz éves hasznosítása hazánkban Felhasználás célja Ivóvíz
Ipari víz
Vízmennyiség 106 m3 180-230
4500-5700
Öntöző víz
250-530
Halastó víz
420-480
© Dr. Barkács Katalin © Dr. Barkács Katalin
9
AZ EGYES TERMÉKEK ELŐÁLLÍTÁSÁNAK FAJLAGOS VÍZIGÉNYE Termék minőség
Termék mennyiség
Cukor
1 tonna
Papír
1 tonna
Zöldségkonzerválás
1 tonna
Az előállításhoz szükséges víz mennyisége (m3) 50 - 150 500 - 3000 40 - 60
Gyapjúszövet
1000 m
100 - 150
Alumínium
1 tonna
80 - 120
Villamos energia
1 kWh
130 - 250
© Dr. Barkács Katalin
10
A vízszükséglet a világon állandóan növekszik, amit alapvetően a következő tényezőkre lehet visszavezetni:
•
a Föld lakosságának gyarapodása,
•
az életszínvonal emelkedése,
•
a
•
a mezőgazdaság hatékonyságának növelése
közületi és növekedése,
regionális
vízművek
számának
(fő vízfogyasztó az öntözés), •
a fokozódó iparosodás,
•
vízfelhasználás: gőz formájában, szállításra, mosásra, oldószerként, hűtőközegként, alap- és segédanyagként.
© Dr. Barkács Katalin
11
Tényezők, amelyek pozitív hatást fejthetnek ki a jövőben!
A legnagyobb vízkészletek, melyek minőségileg kifogástalanok, az emberi civilizációk mostani központjaitól távol találhatók. Földünk víztartalékai folyamatosan megújulnak. A víz „vándorol”. Pillanatról pillanatra egy-egy ciklus része. Napjainkban megközelítőleg, a létező édesvízkészletünk 1%-át „forgatjuk” /használjuk.
© Dr. Barkács Katalin
12
A VIZEK ELŐFORDULÁSI FORMÁI, VÍZTÍPUSOK Természetes és mesterséges víztípusok
felszíni víz édes vizek, sós vizek kontinentális vizek, tengerek, óceánok
édesvizek: folyó vagy álló vizek, természetes vagy mesterséges tavak, ide soroljuk a patakokat, a holtágakat, kavicsbányák vizeit, természetes és mesterséges öntöző és csatornarendszereket, tározókat is. A felszíni vizekhez tartoznak ezen kívül a brakkvizek (kevert típusú, édes-sós vizek).
felszín alatti víz talajvizek, rétegvizek, karsztvizek, forrásvizek.
csapadékvíz szennyvizek (folyékony halmazállapotú hulladékok)
újrahasznosított víz
© Dr. Barkács Katalin
13
VÍZMINŐSÉG
Több (fizikai, kémiai, biológiai) paraméter együttese határozza meg; a felhasználási cél és a víz eredetének (vízkivétel helyének) függvényében Vízszennyezés, szennyvizek
Az adott vízi ökoszisztéma összetételének változása a természetes összetevőkhöz képest
a rendszeren belül valamely természetes alkotóelem koncentrációja megváltozik a rendszerbe természetes összetevőitől alapvetően eltérő minőségű szennyező komponens kerül © Dr. Barkács Katalin
14
MIKOR BESZÉLÜNK VÍZSZENNYEZÉSRŐL? Minden olyan jellegű hatás, mely a felszíni és a felszín alatti vizek minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz, mint élettér a benne zajló természetes életfolyamatok számára korlátozódik vagy megszűnik. Az emberi célokra történő felhasználása csökken vagy lehetetlenné válik.
A szennyezők lehetnek: 1. élőlények 2. anyagok 3. energia 15
ANTROPOGÉN HATÁSOK A VÍZ KÖRFORGÁSÁBAN Szennyező források:
kommunális
ipari
mezőgazdasági eredetű forrásokon belül kiemelt szerepű az energiaipar
Az anyagkibocsátás módja szerint a szennyezés:
pontszerű (mozgó vagy helyhez kötött a szennyezőanyag forrás, de a kibocsátás helye azonosítható, pl. szennyvízcsatorna élővíz-torkolata) diffúz (pl. mezőgazdasági területről bemosódó műtrágyaalkotók)
folyamatos, illetve szakaszos
egyszeri, vagy időben ismétlődő jellegű
© Dr. Barkács Katalin
16
Vízszennyezésnek tekinthető minden olyan anyag, ami a vizek minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága a benne zajló természetes életfolyamatok biztosítására és az emberi használatra csökken vagy megszűnik. A szennyezések csak mesterséges beavatkozással visszafordítható hatását tekintik vízkárnak. Közvetlen károk származnak abból, hogy: a szennyezett víz hasznosítása korlátozottabbá válik, a víz felhasználását megelőző kezelés költségei növekednek. Közvetett károknak tekinthetjük: az emberi egészség károsodását, a szennyezett vízzel érintkező létesítmények fokozott korrózióját, a szennyvízzel elvezetett hasznos anyagok elvesztését, az üdülési lehetőségek csökkenését, a rosszabb vízminőség okozta minőségromlást az előállított termékben. Minden újabb hatás a vízben újabb egyensúlyi állapot létrehozására törekszik, mialatt a víz mozgása, áramlása közben változtatja összés oldott-anyag tartalmát. Ennek során nem csupán az oldódási egyensúlyoknak, hanem az oxidációs-redukciós folyamatoknak, valamint a bioszféra makro- és mikroorganizmusai tevékenységének, az ily módon keletkezett, illetve átalakult vegyületeknek is szerep jut.
© Dr. Barkács Katalin
17
A szennyezést okozó tényezők: • rosszul végzett öntözés /vízveszteség, talajkárosodás / • az intenzív állattartás, a műtrágyázásból valamint növényvédelem során keletkező szennyvizek • nem kielégítő fertőtlenítés /betegségek, fertőzések terjesztője/ • a helytelenül kezelt vagy lerakott hulladékok csurgalék-levei • nagy mennyiségben kibocsátott, másrészt az egyre többféle (és egyben szintén növekvő mennyiségben alkalmazott) szintetikus vegyület (pl. a nehézfémek, növényvédő-szerek) • légszennyezés /a savas esők okozta elsavanyodás, pl. az ipari (elsősorban energiaipari) vagy közlekedési forrásokból származó nitrogénoxidok, és az energiatermelés során keletkező kéndioxid • a szennyezés-kibocsátásoknak tulajdonítható éghajlatváltozás • erdőirtások, gátépítések, lecsapolások stb.
© Dr. Barkács Katalin
18
SZILÁRD HULLADÉKOK VÍZSZENNYEZŐ HATÁSA 20000 tonna kommunális („szemét”) hulladék lerakásakor 1 év alatt a talajvízbe jut:
2110 kg klorid ion / víziló /
1070 kg nátrium ion / rozmár /
661 kg szulfát ion /szarvasmarha /
632 kg kálium ion / ló /
347 kg szerves nitrogénvegyület /2 db szarvas/
237 kg kalcium ion / vaddisznó /
5 kg foszfát ion /róka /
19
A szennyeződéseket emellett típus szerint is csoportosíthatjuk: fertőzést okozó ágensek (baktériumok, vírusok, véglények ), oxigént fogyasztó anyagok, eutrofizációt okozó anyagok, szerves és szervetlen vegyületek, olajszennyeződések, szuszpendált szilárd anyagok (üledékek és kolloidok ), radioaktív anyagok, hőszennyeződés.
© Dr. Barkács Katalin
20
A víz minőségét sokféle, egyidejűleg lejátszódó és egymást befolyásoló fizikai, kémiai és biológiai folyamat alakítja. Ezt figyelembe véve célszerű a folyamatok jellemzőit egymástól elkülönítve vizsgálni. Ennek alapján a jellemzők besorolhatók fizikai, kémiai. biológiai, radioaktív, mikrobiológiai tulajdonságcsoportokba. Fizikai tulajdonságcsoportba tartozik, pl. a víz sűrűsége, viszkozitása, hőmérséklete, lebegőanyag-tartalma (zavarossága ), színe, szaga. Kémiai jellemző pl. a víz pH-ja, a szervetlenanyag-tartalma, keménysége, a klorid-, szulfát-, illetve nitráttartalma, szervesanyag-tartalma, stb. Biológiai jellemző pl.: az összes algaszám, hal-toxicitás, baktériumok faj és egyedszám, stb.
© Dr. Barkács Katalin
21
A VÍZSSZENNYEZŐ ANYAGOK CSOPORTOSÍTÁSA
A
vízben való megjelenésük szobahőmérséklet közelében
szerint
az
eredetileg
gáz- illetve folyékony- és szilárd halmazállapotú anyagok nem elegyedő fázisként és/vagy oldott anyagként lehetnek jelen. A lebegő szilárd (szuszpendált) anyagok lehetnek könnyen ülepedő valamint nehezen elválasztható, stabil kolloid részek. A nem oldott folyadékok emulziót, vagy elkülönülő folyadékfázist alkothatnak. A főbb, a vízzel nem elegyedő valamint oldott anyagcsoportok minden esetben vegyi összetételük alapján további szerves és szervetlen anyagcsoportokra oszthatók.
22
A VÍZSZENNYEZŐK MEGJELENÉS SZERINTI CSOPORTOSÍTÁSA (pl. szilárd halmazállapotú szennyezők)
SZENNYEZŐK
SZILÁRD
BROWN MOZGÁST VÉGZŐ
ÚSZÓ
SZERVES
SZERVETLEN
SZERVES
SZERVETLEN
KIÜLEPEDŐ
SZERVES
SZERVETLEN
OLDOTT
SZERVES
SZERVETLEN
23
A víz tulajdonságait befolyásoló anyagcsoportok és környezetkárosító hatásaik
Lebegőanyag tartalom fényáteresztés csökkenés, akkumuláció (biomagnifikáció), oxigénfogyasztása
szennyezőanyag lebontható részek
Szervetlen vegyületek halobitás, oldódás-viszonyok megváltoztatása toxicitás ill. egyéb egészségkárosító hatás
Szerves vegyületek oxigénfogyasztás, egészségügyi hatások
Élő szervezetek hiány vagy túlszaporulat, fertőzőképesség)
24
A TERMÉSZETES VIZEK FONTOSABB KÉMIAI ALKOTÓELEMEI ÉS AZOK EREDETE Eredet
Szilárd lebegő anyagok
Kolloidok
szervetlen talajokból és kőzetekből
agyag, homok, egyéb szervetlen talajok
agyag SiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO2
Gázok
Ionizálatlan szilárd anyagok
CO2 SO2 H2S
Pozitív ionok
Negatív ionok
Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Fe2+ Mn2+ Zn2+ H+
HCO3ClSO42NO3CO32HSiO3 -
H2BO3 -
HPO42 -
H2PO4 -
OHFlégkörből
por, korom, lebegő anyagok (szerves vagy szervetlen)
N2 O2 CO2 SO2
© Dr. Barkács Katalin © Dr. Barkács Katalin
H+
HCO3SO42-
25
szerves anyagok lebontódásából
szerves talaj, termőtalaj, szerves szenynyezőanyagok
növényi színezőanyag, szerves szenynyezőanyagok
CO2 NH3 O2 N2 H2S CH4 H2 íz- és szagkomponensek
élő szervezetek
hal, alga, diatóma parányi állatok
vírus, baktérium, alga, diatóma
CO2 O2
növényi színező anyag, szerves szenynyezőanyagok
© Dr. Barkács Katalin © Dr. Barkács Katalin
Na+ NH4+ H+ K+ Fe2+ Mn2+ Mg2+
ClHCO3
NH4+ Ca2+ Mg2+ Fe2+ H+ K+
ClPO43NO2NO3-
-
NO2NO3OHHSPO43szerves gyökök
26
A TENGERVÍZ ÉS ÉDESVÍZ ÁTLAGOS ÖSSZETÉTELÉT JELLEMZŐ IONOK MINŐSÉGE ÉS MENNYISÉGE
© Dr. Barkács Katalin
27
A BIOLÓGIAI FOLYAMATOK és az OXIGÉN SZEREPE az öntisztulási folyamatban
fotoszintézis
6CO2 + 6H2O
légzés
C6H12O6 + 6O2
Az algaprotoplazma elemi összetétele 106CO2 +16NO3- +HPO42- +18H+ +122H2O +h légzési lánc klorofil C106H263N16P + 193O2
28
AEROB BIOKÉMIAI LEBONTÁSI FOLYAMAT OXIGÉNÍGÉNYE
Endogén légzés esetén: sejtek + O2 CO2 + H2O + N + P + nem bontható sejtmaradék
Szubsztrát légzés esetén: szervesanyag + O2 + N + P új sejtek + CO2 + H2O + nem bontható anyagcsere-termék
29
A BAKTÉRIUMOK ANYAGCSERÉJE során jelentkező oxigénigény mértéke aerob körülmények közt
C (a szerves vegyületben ) + O2 (vízben oldott ) CO2 4H (a szerves vegyületben ) + O2 (vízben oldott ) 2H2O 3 mg/dm3 szerves széntartalom kereken 9 mg oxigént fogyaszt. Egyetlen csepp olaj széntartalmára bontása során mintegy 5 liter víz oldott oxigéntartalma elfogyhat.
30
A FELSZÍNI VIZEK MINŐSÍTÉSE Felszini vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés MSZ 12749:1993 szabvány szerint
Vízminőségi jellemzők: A csoport:
oxigénháztartás jellemzői
B csoport:
a nitrogén és foszforháztartás jellemzői
C csoport:
mikrobiológiai jellemzők
D csoport:
mikroszennyezők és toxicitás
D1 alcsoport: szervetlen mikroszennyezők D2 alcsoport: szerves mikroszennyezők D3 alcsoport:
toxicitás
D4 alcsoport:
radioaktív anyagok
E csoport:
egyéb jellemzők
31
VÍZMINŐSÉGI OSZTÁLYOK
I. osztály
Kiváló víz
Kék
II. osztály
Jó víz
Zöld
III. osztály
Türhető víz
Sárga
IV. osztály
Szennyezett víz
Piros
V. osztály
Erősen szennyezett víz
Fekete
32
A FELSZÍNI VIZEK MINŐSÍTÉSE MSZ 12749: 1993 szabvány
A szabvány öt vízminőségi osztályt különböztet meg: Kiváló víz: (I. osztály) Mesterséges szennyezőanyagoktól mentes, tiszta, természetes állapotú víz, amelyben az oldott anyag-tartalom kevés, közel teljes az oxigéntelítettség, a tápanyagterhelés csekély és szennyvízbaktérium gyakorlatilag nincs. Egyszerű tisztítással alkalmas az ivóvízellátásra, az élelmiszeripar és egyéb nagy vízigényű ipar céljaira, valamint pisztrángtenyésztésre. Jó víz: (II. osztály) Közepesen szennyezett víz. Külső szennyezőanyagokkal, és biológiailag hasznosítható tápanyagokkal csekély mértékben terhelt, mezotróf jellegű víz. A vízi szervezetek fajgazdasága nagy, de az egyedszámuk kicsi. A víz szennyvíz baktériumtartalma igen kevés. Magas oxigén-tartalommal rendelkezik. Előkészítés nélkül hasznosítható haltenyésztésre, sport és üdülési célokra. Megfelelő előkészítéssel az I. osztályú vizet igénylők is felhasználhatják.
33
Folytatás… Tűrhető víz: (III. osztály) mérsékelten szennyezett (pl.: tisztított szennyvizekkel már terhelt) víz, amelyben eutrofizálódó folyamatokat eredményezhetnek a vízben lévő szerves és szervetlen anyagok. Szennyvízbaktériumok következetesen kimutathatók. Az oxigénháztartás jellemzőinek évszakos és napszakos ingadozása, továbbá, az esetenként előforduló káros vegyületek átmenetileg kedvezőtlen életfeltételeket teremthetnek. Az élet-közösségben a fajok számának csökkenése és egyes fajok elszaporodása vízelszíneződést is előidézhet. Esetenként a szennyezettségre utaló szag és szín is előfordul.
34
Folytatás…
Szennyezett víz: (IV. osztály) külső eredetű szerves és szervetlen anyagokkal, illetve szennyvizekkel terhelt, biológiailag hozzáférhető tápanyagokban gazdag víz. Az oxigénháztartás jellemzői tág határok között változnak, előfordul az anaerob állapot is. A nagy mennyiségű szerves anyag biológiai lebontása, a baktériumok száma (ezen belül a szennyvízbaktériumok uralkodóvá válnak), valamint az egysejtűek tömeges előfordulása jellemző. A víz zavaros, esetenként színe változó, előfordulhat vízvirágzás is. A biológiailag káros anyagok koncentrációja esetenként a krónikus toxicitásnak megfelelőértéket is elérheti. Ez a vízminőség kedvezőtlenül hat a magasabb rendű vízi növényekre és a soksejtű állatokra.
35
Folytatás…
Erősen szennyezett víz: (V. osztály) különféle eredetű szerves és szervetlen anyagokkal, szennyvizekkel erősen terhelt, esetenként toxikus víz. Szennyvízbaktérium-tartalma közelít a nyers szennyvizéhez. A biológiailag káros anyagok és az oxigénhiány korlátozzák az életfeltételeket. A víz átlátszósága általában kicsi; zavaros. Bűzös, színe jellemző és változó. A bomlástermékek és a káros anyagok koncentrációja igen nagy, a vízi élet számára krónikus, esetenként akut toxikus szintet jelent.
36
Szennyvíz Minden olyan víz, ami valamilyen módon felhasználásra került.
Hulladéktörvény szerint: folyékony hulladék A benne található komponenstől függően a szennyezés lehet:
oldott külön fázist alkotó szerves szervetlen
Eredet szerint a szennyvíz:
kommunális vagy háztartási ipari: iparáganként, üzemenként eltérő összetétel mezőgazdasági
2013.03.13.
37
SZENNYVIZEK CSOPORTOSÍTÁSA eredet szerint:
Kommunális vagy háztartási szennyvíz Mezőgazdasági szennyvizek: pl.: hígtrágya Ipari szennyvizek: iparáganként, üzemenként eltérő összetételűek:
szénhidrogén tartalmú: olajfinomító, vegyipari alapanyagot gyártó üzem nehéz- ill. toxikus fém tartalmú: fémfeldolgozó üzem, galvanizáló üzem, elektrolizáló üzem zsír- és fehérjetartalmú: tejipari üzem, vágóhíd, húsfeldolgozó oldott szerves anyagok: színezékek: festékgyár, textilfestő üzem szénhidrátok: cellulózgyár, cukorgyár lebegőanyag tartalmú: papírgyár, fémfeldolgozó üzem, bányavíz sótartalmú: hőerőmű, bányavíz
38
Vízszennyezők csoportosítása jellegük és hatásuk alapján Szuszpendált anyagok: szerves és szervetlen anyagokból álló finom szemcsés anyagok (pl. folyók partvonala mentén lerakódó iszap)
Színt és zavarosságot okozó nehezen bontható anyagok Olajok és úszó anyagok: esztétikailag kellemetlenek és gátolják az víz oxigénfelvételét
Toxikus vegyületek Biológiailag nehezen vagy nem bontható anyagok (pl. szerves mikroszennyezők karcinogén hatás)
Oldható szerves anyagok: az oldott oxigén hiányát növelik, íz- és szagrontó hatásúak Oldott szervetlen vegyületek (halobitás): a vízi életfeltételek módosítása
Savak és lúgok Tápanyagok: N, P felszíni vizek eutrofizációja
Kórokozók Hőszennyezés: a vízi életfeltételek módosítása
2013.03.13.
39
SZENNYVIZEK ÖSSZETÉTELE Megnevezés
BOI
KOI
O2 mg/L
O2 mg/L
Lebegő anyag
pH
mg/L
Sörgyár
850
17000
90
4-6
Konzervgyár üdítő
2000
7000
savas
Konzervgyár borsó
570
130
savas
Tejüzem
6001000
200400
savas
Szeszgyár
7000
Takarmányüzem
50000
Paradicsomfeldolgozó
2000
3500
2500
11-13
Szárnyas telep
500800
6001050
450800
6,5-9
Vágóhíd
15002500
800
7
3001500
7-8
Cukorgyár
4502000
10000 savas
6003000
40
2013.03.13.
41
Vízszennyezők csoportosítása jellegük és hatásuk alapján Szuszpendált anyagok: szerves és szervetlen anyagokból álló finom szemcsés anyagok (pl. folyók partvonala mentén lerakódó iszap)
Színt és zavarosságot okozó nehezen bontható anyagok Olajok és úszó anyagok: esztétikailag kellemetlenek és gátolják az víz oxigénfelvételét
Toxikus vegyületek Biológiailag nehezen vagy nem bontható anyagok (pl. szerves mikroszennyezők karcinogén hatás)
Oldható szerves anyagok: az oldott oxigén hiányát növelik, íz- és szagrontó hatásúak Oldott szervetlen vegyületek (halobitás): a vízi életfeltételek módosítása
Savak és lúgok Tápanyagok: N, P felszíni vizek eutrofizációja
Kórokozók Hőszennyezés: a vízi életfeltételek módosítása
2013.03.13.
42
A HAT LEGNAGYOBB IPARÁG SZENNYEZŐANYAG KIBOCSÁTÁSA (BÁNYÁSZAT, VILLAMOS ENERGIA, KOHÁSZAT, GÉPIPAR, VEGYIPAR, KÖNNYŰIPAR) Komponens (tonna/év) KOI
Élővízbe
Közcsatornába
47 000
65 000
5 000
1 500
200
100
280 000
70 000
10 000
1 000
vas
5
6
réz
12
15
ólom
2
11
nikkel
8
6
20
45
3
9
110
30
olaj, zsír anionaktív detergens össz só ammónia
összes króm kadmium cink
43
A VÍZSZENNYEZÉS HAZAI VISZONYAINK KÖZT
Az ipar részaránya kb. 50 % -os, a szennyezőanyag tömeg másik feléért a mezőgazdaságot és a háztartásokat együttesen terheli a felelősség. Láthatóan egy-egy iparág szennyvizeinek szerves szennyezettsége jóval nagyobb, mégis országosan az összes szerves anyag kibocsátás egyharmada származik kommunális szennyvízkibocsátásokból. A megelőzés lehetősége tehát e téren azzal kezdődik, hogy lehetőleg kisebb szennyezettségű és/vagy kisebb mennyiségű szennyvíz kibocsátására kell törekedni. Az iparban ez könnyebben megoldható, a csökkentésre lehetőséget nyújt pl.:
a nyers-, segéd- és üzemanyagok kiváltása a meglévő technológia megváltoztatása, víztakarékos eljárás alkalmazása
szennyvízkezelés a csatornába vezetés előtt,
a keletkezett szennyvíz újrahasznosítása,
szennyező anyag visszanyerése.
44
A HÁZTARTÁSOK ÁTLAGOS VÍZFELHASZNÁLÁSA hazai adat
LEÉ: 150 L/fő*d Lakosegyenérték jelenleg: napi 150 L /fő vízfogyasztás Napi vízfogyasztás a múlt század elején: 95 L/fő volt
© Dr. Barkács Katalin
45
© Dr. Barkács Katalin
46
VÍZFOGYASZTÁS CSÖKKENTÉSÉNEK LEHETŐSÉGEI Vízmennyiségek a háztartásban
6-10 L/min a csapból kifolyó víz – mosogatás folyóvízben
170 L/d víz – csöpögő csap
20-40 L/alkalom – mosógép, mosogatógép
700 L/d – víztartály folyása (WC)
100-150 L/alkalom – kádban fürdés
20-60L/alkalom – zuhanyozás
Mennyi vizet fogyasztunk? Milyen szennyvizet „gyártunk”?
© Dr. Barkács Katalin
47
SZERVES VEGYÜLETEK A KÖRNYEZETBEN
Napjainkban több, mint 70 ezer féle szerves vegyületet használ valamilyen célra az emberiség.
A környezetbe nem közvetlenül kikerülő, felhasználásuk szerint csoportosított vegyülettípusok a kommunális szférában következők:
gyógyszerek
kozmetikumok
élelmiszerek: nem feltétlenül van szükség minden esetben az élelmiszerek vegyszerrel való kezelésére. A tartósítás, az állagmegőrzés, a küllemen való változtatás érdekében az élelmiszerhez kevert vegyszerek egész tárházát állították elő. A tartósításnak is legkülönfélébb módszerei léteznek.
48
KOMMUNÁLIS SZENNYVÍZ ÖSSZETEVŐI Paraméter
Koncentráció (mg/dm3)
Összes szennyező anyag
700-1800
Összes oldott anyag
550-1200
Oldott szerves anyag
250-600
Összes lebegő anyag
150-600
Lebegő szerves anyag
100-400
BOI5
150-360
49
A szennyvíz mennyisége csökkent a vízdíj bevezetése után, a szennyezettsége nőtt. A szerves anyagok oxidálásához szükséges oxigén mennyiség: KOI A nitrogén tartalmú szerves vegyületek és az ammónia oxidálására is fogy oxigén NH3 + 2O2
→
HNO3 +H2O
Egy gramm ‚nitrogénre’ számítva, az oxidációhoz 4,57 g O2 szükséges Átlagos kibocsátás
Magyarország
Szennyvíz L/nap x fő
150
KOI (O2 mg/L)
450
Összes N (g/fő x nap)
30
1 napi oxigén szükséglet 1 főre: 450 mg/L x 150L/nap + 30 g x 4,57 g O2 /nap= 67,6 +137 gO2/nap 50
Szennyvíz- és szennyezőanyag mennyiség alakulása egy nap során egy kommunális tisztítótelepen
2013.03.13.
51
Ahol kisebb a szennyvízhozam, a szennyezettség még lehet nagyobb, tehát fontos ismernünk a szennyvíz napi mennyiségét, továbbá a szennyvíz KOI (BOI) értékét, és az oxidálható N tartalmat (Kjeldahl N) is az oxigénszükséglet (szennyező hatás) megítéléséhez. A kommunális szennyvíz mennyisége napi ingadozást mutat; 6-8 óra közötti növekedés (első csúcs), a második csúcs 20 óra környékén van. Cél a csúcstermelés kiegyenlítése. A kiegyenlítésnél arra kell törekedni, hogy folyamatosan azonos mennyiségű szennyvíz jusson a környezetbe ill. a tisztítótelepre. Minél jobban sikerül ezt megoldani, annál kevésbé fogja megérezni a zavaró hatásokat (a csúcsterhelést) a tisztítórendszer ill. a vízkörnyezet!
52
SZENNYVÍZELVEZETÉS BUDAPESTEN
Budapest területe: 525 km2
Budapest lakosainak száma: 1,83 millió közüzemi ivóvízzel ellátott a lakosság 99 %-a
Csatornázottság:100 % (központi területeken) < 50 % (külvárosi kerületben), hossz 5 075 km, 105 000 lakosnak nincs csatornája Lakások száma: 834 939 csatornázott lakások: (96,2%) 803 598 Szennyvízhálózat: 85 % egyesített, 15 % elválasztott
Teljes száraz idei szennyvízhozam: 580 000 - 630 000 m3/d
© Dr. Barkács Katalin
53
A főváros szennyvízkezelése 2010. augusztusáig
© Dr. Barkács Katalin
54
BUDAPEST- SZENNYVÍZTISZTÍTÁS
A főváros teljes területén a szennyvizek korábbi 51 %-ához képest, már jelenleg csak 10%-ban kerül szennyvíz kezeletlenül a Dunába
A főváros teljes szennyvízmennyiségének 90%-a kap megfelelő tisztítást: mechanikailag, biológiailag, tápanyag-eltávolítással kezelik.
© Dr. Barkács Katalin
55
A KÖZMŰOLLÓ ALAKULÁSA
A közműolló fogalma: elsődleges ; ivóvízellátás – csatornázottság, másodlagos ; ivóvízellátás=szennyvízkibocsátás – szennyvízkezelés kapacitása közti időben növekvő eltérés
© Dr. Barkács Katalin
56
A BUDAPESTI KÖZPONTI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEP ÉS KAPCSOLÓDÓ LÉTESÍTMÉNYEI
A beruházás megvalósításának elsődleges célja volt, hogy a Dunába a Főváros 16 pontján beömlő szennyvizeket összegyűjtsék, és a tisztítótelepre vezessék
A telep működtetésével elérhető az, hogy gyakorlatilag ne kerüljön kezeletlen szennyvíz a Dunába, ezáltal csökkenjen a folyó és a partvonal ökológiai terhelése, szennyezése
© Dr. Barkács Katalin
57
A SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEK HIDRAULIKUS KAPACITÁSA [m3/d] 2010. előtt
2011. évi és a tervezett
Észak- Pest 200 000 Dél-Pest 80 000 Központi 0 Dél - Buda 0
© Dr. Barkács Katalin
200 000 120 000 350 000 50 000
58
A KÖZPONTI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEP
Elhelyezkedése: a Csepel-sziget északi része, az úgynevezett szigetcsúcs nyugati oldala, a Duna 1641 és 1642 fkm-e között, kb. 29 ha hasznos területen.
A tisztítótelep tervezett kapacitása: Zsigmond téri, Vas Gereben utcai, albertfalvai, ferencvárosi, kelenföldi szennyvízátemelőkről összesen befogadott maximális napi szennyvízmennyiség 350 000 m3/d Csapadékos csúcsmennyiség (mechanikai) 37 500 m3/h Lakosegyenérték (LEÉ): 1 450 000 Mechanikai kapacitás: 900 000 m3/d
© Dr. Barkács Katalin
59
A VÍZSZENNYEZÉS CSÖKKENTÉSÉNEK LEHETŐSÉGEI Módszerek
Beavatkozások Helyi
Regionális
Tisztítás
Szennyvíz
Szennyvíz
Visszanyerés, újrahasznosítás
Ipari, mezőgazdasági
Ipari, mezőgazdasági
Technológia változtatás
Ipari vízgazdálkodás, korszerűsítés
Országos
Termelési technológia változtatás
Termék módosítás
Termékmódosítás
Megszüntetés
Termelés, vagy használat
Késleltetés
Szennyvíztárózás
Szennyvíztárózás
Átevezetés
Regionális csatornázás, átvezetések
Környezet tisztítás
Befogadók tisztítása
Befogadók tisztítása 60
VÍZSZENNYEZÉSEK ÉS ELTÁVOLÍTÁSUK MÓDSZEREI Szennyezés
Hatás
Az eltávolítás módja
1. Biológiailag lebontható
Oldott oxigént elhasz- Aerob és nálja, ezáltal halpusztu- anereob lást okozhat és bűzt ter- fermentáció jeszt
2. Biológiailag lebontható
Kellemetlen íz és szag, rákkeltő és egyéb egészségkárosító hatás
Kémiai oxidáció, adszorpció
3. Lebegőanyag
Lerakódva a haltáplálékot fedi, ha szerves, rothad
Ülepítés, flotálás
4. Ásványi anyagok
Keménységet növelik, öntözésre alkalmatlanná teszik, ipari előkészítést drágítják
Ioncsere, fordított ozmózis, dialízis, desztilláció
61
VÍZSZENNYEZÉSEK ÉS ELTÁVOLÍTÁSUK MÓDSZEREI 5.Biológiai egyensúlyt felborító anyagok (például foszforsók)
Algák, vízinövények mértéktelen elszaporodása (eutrofizáció), majd rothadás
6.Mérgező anyagok (például cianid, fenolok, fémionok)
Vízi élőlényeket (baktériumokat is) elpusztítják, ezáltal az öntisztulást megakadályozzák
Kicsapás, kémiai oxidáció, adszorpció, ioncsere
7. Patogén mikroorganizmusok
Fertőzést okoznak
Kémiai oxidáció
8.Hőmérsékletemelkedés
Biológiai egyensúlyt Hűtés, tározás felborítja, oldottoxigéntartalmat csökkenti
Ioncsere, kicsapás, denitrifikáció
62
A szennyvíztisztítás folyamata hibás felirat az ábrán, térbeli tisztítás nem létező fokozat, ehelyett: tercier! azaz kémiai tisztítás Kémiai tisztítás
Első fokozat Mechanikai tisztítás
Második fokozat Biológiai tisztítás Oxigén(levegő)
Szennyvíz durvarács
Harmadik fokozat Térbeli tisztítás Kémiai Derítőszerek
Zsír,olaj
↑ ↓
homok
Recirkuláltatott iszap
Primer iszap
Homokfogó
2013.03.13.
Előülepítő
Fölös iszap
Kevert iszap Bilógiai medence
Utóülepítő
Derítő
Szűrő
Fertőtlenítő
63
SZENNYVÍZTISZTÍTÓ ELJÁRÁSOK
Fizikai, biológiai (aerob, anaerob) és kémiai szennyvíz kezelő eljárások 1. fokozat (fizikai), primer tisztítás mechanikai tisztítás: ülepítés, flotálás 2. fokozat, szekunder tisztítás aerob biológiai tisztítás: a/ szuszpendált (eleveniszapos) b/ fixfilmes 1+2/a: hagyományos kétfokozatú, vagy kétlépcsős eljárás 3. fokozat, tercier tisztítás kémiai tisztítás: foszformentesítés, fertőtlenítés
64
A LEBEGŐANYAG MÉRETE ÉS AZ ELTÁVOLÍTÁSRA ALKALMAZHATÓ ELJÁRÁS
Részecskeméret (µm)
A diszperz rendszer csoportja
Az eltávolításra alkalmazható elválasztó eljárás
0,0001 valódi oldat
adszorpció, ioncsere, fordított ozmózis
0,001-1,0 kolloid oldat
ultra- és mikroszűrés
1 -20 kolloid szuszpenzió/ lebegőanyag 20-150 finom ülepedő szilárd anyag 150-2000 közepes méretű ülepedő anyag 2000-1cm durva anyag
szűrés pl. mélységi
szűrés ülepítés, flotálás
ülepedő ülepítés
65
Sótartalom-csökkentő eljárások Sótartalom (g/l)
Ajánlott eljárás
1
Ioncsere, dialízis
1-5
Fordított ozmózis, elektrolízis
2013.03.13.
5-10
Fordított ozmózis (pl.: tengervíz tisztítása)
100
Desztilláció
66
MIKROBIOLÓGIAI ÁTALAKÍTÁSI ELJÁRÁSOK A mikrobiológiai átalakítási folyamatok mikroorganizmusok segítségével zajlanak, miközben a szervezetek táplálkoznak és szaporodnak, fogyasztják a szennyező komponenseket táplálékként, ill. átalakítják azokat. A sejttömeget ezután fázisszétválasztási művelettel lehet elválasztani a tisztított fázistól.
67
Példák: szerves anyagok átalakítása, aerob körülmények között, miközben CO2, H2O, (NH3 kismennyiségben) képződik - oxidáció (megsemmisítés) szerves anyagok átalakítása anaerob körülmények között, melynek során CH4, biogáz (CH4, CO2), NH3, H2S keletkezik. A képződött biogáz hasznos anyag, amelynek energiája ellátja a termelőgazdaságot (hasznosítás). A biogáz trágyából, híg trágyából vagy szennyvíziszapból is előállítható.
A mikrobiológiai átalakítások lehetnek:
68
A mikrobiológiai folyamatokat legfontosabb tényezők:
befolyásoló
♦ a komponens kémiai szerkezete, főként a nyílt láncú szénhidrogéneket bontják a mikrobák ♦ a komponens biológiai bonthatósága (bioavailability); ha pl. a molekula nem tehető vízoldhatóvá, akkor nem bontható le.
PAH benz[a]pirén (BAP) erős karcinogén:
A benz[a]pirén vízoldhatatlan mindaddig, míg enzimatikusan egy oxigén hídkötés nem alakul ki a molekulában. Ha a szervezetben egy adott enzim elvégzi az oxidációs reakciót, amelynek eredményeképpen az oxigén kötés kialakul, a molekula vízoldható lesz, és kifejti karcinogén hatását. PAH-okat a tökéletlen égés (közlekedés) termeli, de megtalálhatóak a pirítós kenyérben, a füstölt húsban is. 69
♦ elektron akceptor jelenléte könnyíti a folyamatokat ♦ a szennyező komponens koncentrációja is meghatározó (EC - hatás összefüggés), vagy ha a tömény szénhidrogén elegyből hiányzik pl. a víz, akkor nem tudnak elszaporodni a mikroorganizmusok ♦ nedvesség tartalom ♦ tápanyagok (N, P, K, nyomelemek) koncentrációja, pl.: ha nincs megfelelő mennyiségben, akkor szükséges a műtrágyázás. Szénhidrogénnel szennyezett talaj esetén szükséges a talaj műtrágyázása a mikrobiális folyamatok elősegítéséhez. ♦ pH, a legtöbb élő szervezet a semleges pHtartományban működik optimálisan. A savtermelő baktériumok a 3-4-es pH-t is elviselik. Ha a rendszernek nincs puffer-kapacitása, akkor ez legtöbbször gondot okozhat a folyamat lejátszódásakor. ♦ aerob, (oxigénellátottság)
ill.
anaerob
körülmények
♦ hőmérséklet: mezo- ill. termofil viszonyok; a termofil baktériumoknak pl. a komposztálásnál a nagyobb hőmérséklet a kedvező
70
Összefoglalva a kémiai és a mikrobiológiai átalakítási eljárásokat folyamatábrával: A szennyezett anyagáramot (pl.: szennyvíz) a keverő berendezésben (K) összekeverjük a megfelelő anyaggal, utána bevezetjük a reaktorba, ahol lejátszódnak a megfelelő kémiai, biokémiai folyamatok. A reaktor után következik az elválasztó (E), ahol a szennyezőanyagot elválasztottuk a tisztított anyagáramtól. A megsemmisítésnél, ahol CO2, víz képződik, nem lesz szennyezőanyag az elválasztás után, ezt az ábrán a két párhuzamos fekete vonal jelzi. A biogáz termelésnél nem szennyezőanyagot fogunk kapni, hanem a hasznosítható biogázt, amit elválasztottunk a tisztított anyagáramtól. A fizikai elválasztás esetén hiányzik a hozzáadott anyag, mert nem átalakítás történik, hanem elválasztás, ekkor a szaggatott párhuzamos vonalak közötti rész elhagyandó az ábrán. Mindegyik esetben a cél: a szennyezett anyagáramból tisztított anyagáram előállítása. Lényeges a folyamatok során a homogenitás biztosítása; a kezelendő anyag és a kezelésre alkalmazott anyagok/sejtek minél tökéletesebb eloszlatása
71
SZENNYVÍZTISZTÍTÁS (ÖSSZEFOGLALÓ) I. fizikai (mechanikai vagy I. tisztítási fokozat) szűrés rácsok, szűrők gravitációs elválasztás homokfogók, ülepítők, flotálás (zsírok, olajok összegyűjtése) stripping, extrakció, ab-/adszorpció fordított ozmózis, desztilláció II. biológiai tisztítás hagyományos kétlépcsős tisztítás második fokozata csepegtetőtestes/fixágyas eleveniszapos/szuszpendált állapotú biomassza oxidációs árkok (tavak, lagunák) oxidációs tavak : aerob, fakultatív, anaerob biológiai foszfor és nitrogéneltávolítás növényeket alkalmazó tisztítóeljárások, természetközeli ill. élőgépes technológiák Enzimtechnológiák
72
Mikroorganizmusok szaporodása exponenciális szaporodás tápanyag felesleg mellett lassuló szaporodás tápanyag korlát mellett
pusztulás, autóoxidáció, tápanyag hiány esetében, sejtek anyagának felhasználása
C és N forrás: empirikus protoplazma képlet C5H7NO2 arányok: 1 kg N/ 15-30 kg BOI 1 kg P/ 80-150 kg BOI
73
AEROB ÉS ANAEROB FOLYAMATOK SZEREPE
Aerob oxidáció: (eleveniszapos technológia - aerob) Szerves anyag + baktérium + oxigén a baktérium táplálkozik: szén-dioxid, víz és ammónia képződik, valamint szaporodik és új sejtek jönnek létre.
Anaerob lebontás: 1. Szakasz: savtermelő baktériumok
Szerves anyag + savtermelő baktériumok a baktérium a szerves anyagot alkoholig, karbonsavig oxidálja (közben a pH csökken) valamint szaporodnak, és új sejtek jönnek létre. (35-55 oC) 2. Szakasz: metántermelő baktériumok tovább bontják anaerob körülmények között az előbbi termékeket, miközben biogáz (metán, szén-dioxid) képződik, ami tartalmaz még kén-hidrogént, ammóniát és vízgőzt. A sejtek is szaporodnak, új sejtek jönnek létre.
74
A kommunális szennyvíz szerves anyagainak biológiai bonthatósága
Szerves anyagok megoszlása %
Részecskeméret (μm) <0,08 0,08-1,0
1-100
>100
KOI
25
15
26
34
TOC
31
14
24
31
Zsír
12
51
24
19
4
25
45
25
Szénhidrát
58
7
11
24
Oxidáció sebességi állandója
0,39
0,22
0,09
0,08
Fehérje
75
HULLADÉKOK LEBOMLÁSA A VIZEKBEN
Üvegpalack Műanyag palack Konzervdoboz Gumi Bőr Műanyag tasak Cigaretta-szűrő Almacsutka
1 millió év 450 év 80-200 év 50-80 év 50 év 30-40 év 1-5 év 2 hónap
76
AEROB ÉS KOMBINÁLT ELJÁRÁSSAL MŰKÖDŐ RENDSZEREK A szerves anyag szénhidrátokból, fehérjékből, zsírokból, lipidekből álló elegy, amelyek lebontása zajlik, de ezek mellett a nitrifikáció és denitrifikáció folyamatai is lejátszódnak. 2NH3 + O2 + nirifikáló baktérium 2NO2- + 2H+ + 2H2O 2NO2- + O2 + 2H+ + nirifikáló baktérium 2NO3- + 2H+ A szennyvíztisztítás során az ammónia átalakul nitrátionná, ha a nitrifikáció számára kedvezőek a feltételek ( pH, oxigénigény, tápelem arányok, stb.)
5 nap alatt a házi szennyvíz összetevők 65 %-a oxidálódik, bonyolult vegyületek esetén 40% Egyesített műtárgyak, kétfokozatú biológiai eljárások kiegészítő részei: anoxikus, oxikus zónák, ill. többfokozatú eljárások
77
78
III. kémiai tisztítás, harmadik tisztítási fokozat semlegesítés derítés (csapadékképzés, destabilizálás) foszforeltávolítás csapadékképzéssel ( elő-, szimultán-, utókicsapatás) ammónia-eltávolítás /stripping/
oxidáció, redukció, fertőtlenítés, kemiszorpció, ioncsere termikus eljárások Természetes tisztítási módszerek talajba, élővízbe vezetés Természetközeli rendszerek nádas, gyökérzónás szennyvízkezelés Hibrid rendszerek élőgépes tisztítástechnológiák
79
Kétfokozatú szennyvíztisztítás Hagyományos fizikai-biológiai szennyvíztisztítás hatásfoka Előülepítő Nyersvíz (hosszanti, v. DORR Rács és típusú) Homokfogóról
Eltávolítás: 90% lebegő 30% P-vegyület 25% N-vegyület 90% KOI Tisztított
Eleveniszapos medence
Ülepítő víz
Recirk.iszap
TERCIER TISZTÍTÁS fizikai kémiai szennyvíztisztítás
Hatásfoka Leggyakrabban: fertőtlenítés, foszforeltávolítás
2013.03.13.
Eltávolítás:
90% lebegő 90% P-vegyület 25% N-vegyület 75% KOI
Fölös iszap
80
A SZENNYVÍZKEZELÉS FOLYAMATA a Dél-Pesti Szennyvíztisztító Telepen (blokkséma) Olaj/zsír 0,77 m3/d
56688
m3/d
rács
Fe2(SO4)3
előülepítő
levegőztető medence
utóülepítő
homokfogó víz 3190 m3/d
homok 0,58 m3/d 0,52 m3/d
levegő
nyers iszap
nitrifiká- metanol ció
recirk iszap
levegő
klór denitrifikáció
levegő
fölös iszap
Duna
fertőtlenítő medence 81
KOMMUNÁLIS SZENNYVÍZ ÖSSZETÉTELE
Influent Removal Efluent COD 600 mg/l BOD5 200 mg/l
93% 93%
NO3-N 0,2 mg/l
---
NH4-N 40 mg/l total P 15 mg/l SS 250 mg/l
98% 89% 98%
COD 45 mg/l BOD5 15 mg/l NO3-N
6 mg/l
NH4-N 1,0 mg/l totalP 1,6 mg/l SS. 5 mg/l 82
FIXÁGYAS BIOLÓGIAI TISZTÍTÓFOKOZAT
4m
elfolyó
levegő
hordozó (szűrőanyag)
fuvókák befolyó szennyvíz
elosztórendszer
83
FERTŐTLENÍTÉS (harmadik tisztítási fokozat)
Klórgáz adagolás (ápr. 15. – okt. 31.)
tároló
fertőtlenítő medence 84
THM VEGYÜLETEK
85
FERTŐTLENÍTÉS
Klór
Ózon
UV-besugárzás
Katadyn eljárás
Hidrogénperoxid
Klórdioxid
Ferrát technológia
AOP (advanced oxidative processes) eljárások
Kombinált eljárások
86
OH
OH
OH OH cathecol hidroquinone
phenol
OH O O O
O p-benzoquinone
o-benzoquinone HO
O
H muconic acid
H COOH 2,5-dioxo-3COOH hexenediocic acid
COOH
H
H
O
COOH
H
H
HO
O
O
O
H H
OH
C C O H2 H2 succinic acid
-2CO2
H
C CH3 + CO2 H2 propanoic acid
O
H
H
O 1-4-dioxo-2butene
CH2
H
H
OH
OH
H
OH
H maleic acid
O
OH
C C O
OH
HO
acrylic acid
O 3-hydroxypropanoic acid
O H
4-oxo-2butenoic acid H O
O
H C C glyoxal
O
H
OH C C
O O glyoxylic acid
HO
OH C C
O formic acid
O O 3-oxo-propanoic acid
O H O OH
CO2 + H2O
OH
OH O
malonic acid
H O
HO O
C CH3 H2
87
MUTAGÉN (MX) VEGYÜLETEK
88
VÍZJOGI SZABÁLYOZÁSOK
Az 1840. évi X. törvénycikk 14 §-a
“... a vizek vagy csatornák ágyaiba földet vagy trágyát hordani, kendert áztatni - 100 forint vagy egyhónapi áristombüntetés alatt tilttatik...”
Az 1885-ös törvény tiltotta, hogy a gyárak, bányák a hulladékukkal illetve szennyezett vizükkel a vizeket “bepiszkítsák”.
1964-ben a Vízügyi IV. Törvény összefoglalóan intézkedett vizeink minőségének védelméről, a szennyezőkre progresszív bírságot szabott ki.
89
NAPJAINKBAN: „A SZENNYEZŐ FIZET” ELVE Vízminőség-védelmi bírságok szabhatók ki: “A vizeket fertőző vagy károsan szennyező üzemeket szennyvízbírság, a szennyvízelvezető – és tisztító közműveket ártalmas szennyező anyaggal károsító, s ezzel a vizek tisztaságát veszélyeztető üzemeket csatornabírság fizetésére kell kötelezni.”
Kibocsátási határértékek felszíni vizekbe (területi kategóriák) ill. csatornába vezetett szennyvizekre
2004. környezetterhelési határértékek alapján
díjtételek
technológiai
90
A FELSZÍNI VÍZI KÖRNYEZETBE KÖZVETLENÜL BEVEZETETT SZENNYVIZEK ORSZÁGOS TERÜLETI KIBOCSÁTÁSI HATÁRÉRTÉKEI ÉS A VÍZMINŐSÉGVÉDELMI TERÜLETI KATEGÓRIÁK Megnevezés
1.
pH
Balaton és vízgyűjtője 6,5-8,5
Szennyező anyagok
Egyéb védett területek
Általános
6,5-9
6-9
Határérték mg/l
2.
Dikromátos oxigénfogyasztás (KOIk)
50
75
150
3.
Biokémiai oxigénigény (BOI)
15
25
50
4.
Összes nitrogén (Nösszes)
15
30(1)
50
5.
Összes foszfor (Pösszes)
0,7
2(1)
10
6.
Összes lebegőanyag
35
100
200
7.
Összes vas
10
10
20
8.
Összes mangán
2
2
5
91
Folytatás…
Megnevezés
Balaton és vízgyűjtője
Szennyező anyagok
Egyéb védett területek
Általános
Határérték mg/l
9.
Szulfidok
0,01
0,01
2
10.
Aktív klór
2
2
2
11.
Szerves oldószer extrakt (olajok, zsírok)(2)
2
5
10
12.
Ammóniaammóniumnitrogén
2
5
10
13.
Coliform-szám i=indivídum=egyed
10 i/cm3
10 i/cm3
10 i/cm3
92
Folytatás… Veszélyes- és mérgező anyagok
Határérték (mg/l)
16.
Összes arzén
0,1
0,1
0,5
17.
Összes bárium
0,3
0,3
0,5
18.
Cianid, könnyen felszabaduló
0,1
0,1
0,2
19.
Összes cianid
2
2
10
20.
Összes ezüst
0,01
0,01
0,1
21.
Összes higany
0,001
0,001
0,001
22.
Összes cink
1
1
5
23.
Összes kadmium
0,005
0,005
0,05
24.
Összes kobalt
1
1
1
93
Folytatás… Megnevezés
Balaton és vízgyűjtője
Egyéb védett területek
Általános
Határérték (mg/l) 25. Króm(VI)
0,1
0,1
0,5
26. Összes króm
0,2
0,2
1
27. Összes ólom
0,05
0,05
0,2
28. Összes ón
0,3
0,3
0,5
29. Összes réz
0,5
0,5
2
30. Összes nikkel
0,5
0,5
1
Egyéb 31. Hőterhelés
A határértéket a hatóság a befogadó érzékenysége alapján állapítja meg(4)
A Velence- tó és a Fertő tó és vízgyűjtője területén a 240/2000.(XII.23.) Korm.rendelet alapján az 1. kategória határértéke érvényes. 2 Állati és növényi zsiradék esetén a határérték háromszoros. 3 A közegészségügyi hatóság által fertőtlenítésre kötelezett üzemek esetében előírandó határérték. 4 A hőterhelt víz felszíni befogadóba való vezetésére előírt kibocsátási határérték megállapítása során a befogadóra vonatkozó ökológiai és vízhasználathoz kötődő határértékek betarthatóságát kell figyelembe venni. 1
94
2. SZÁMÚ MELLÉKLET A 204/2001. (X. 26.) KORMÁNYRENDELETHEZ
A) KÁROSÍTÓ ANYAGOK KÜSZÖBÉRTÉKEI ÉS EGYSÉGNYI BÍRSÁGTÉTELEI (1) Megnevezés
Küszöbérték
Bírságtétel
(g/m3)
1. Dikromátos oxigénfogyasztás 2. Szerves oldószer extrakt
(Ft/kg)
1200
10
50
200
3. Fenolok
10
1500
4. Kátrány
5
5000
50
1000
6,5 alatt; 10,0. felett
100
1
1500
8. Szulfát
400
10
9. N(NH3-NH4)
150
100
(olaj-zsír)(Allati és növenyi zsírok esetén 100 m3/d kibocsátás alatt a küszöbérték háromszoros, e felett kétszeres)
5. ANA detergens 6. pH (HCI, illetve NaOH megfelelő mennyiségére számolva) 7. Szulfid
95
2. SZÁMÚ MELLÉKLET A 204/2001. (X. 26.) KORMÁNYRENDELETHEZ
A) KÁROSÍTÓ ANYAGOK KÜSZÖBÉRTÉKEI ÉS EGYSÉGNYI BÍRSÁGTÉTELEI (2)
10. Aktív klór
30
100
2500
0,1
2500
1
50
500
11.Összes só természetes eredetű technológiai eredetű 12.Összes fluorid 13. Összes vas
20 2
14. 10' ülepítő anyag ((Csak ha a 10 perces ülepedésnél a lebegőanyagtartalom nagyobb, mint S x 10-3 m3/m3))
1 15 0
96
MÉRGEZŐ ANYAGOK KÜSZÖBÉRTÉKEI ÉS EGYSÉGNYI BÍRSÁGTÉTELEI Küszöbérték Megnevezés
(g/m3 ill. 10-3 m3/m3) (helyesbítette: MK 2001/139)
1. Könnyen felszabaduló cianidok
Bírságtétel (Ft/kg)
0,1
50000
2. Összes cianid
1
3000
3. Összes réz
2
100
4. Összes ólom
0,4
5000
5. Összes króm
1
3000
6. Króm(VI)
0,5
10000
7. Összes arzén
0,2
10000
8. Összes kadmium
0,1
20000
9. Összes higany*
0,05
1000000
10. Összes nikkel*
1
3000
11. Összes ón
0,5
10000
12. Összes cink
10
500
13. Összes ezüst
0,2
10000
14. Szerves oldószer
0,1
2000
15. Széndiszulfid
0,1
1500
16. Benzol (BTEX)
0,1
1000
17. Toxicitás
18. Azbeszt (krizotil azbeszt)
LC 50 hígítási igény
30
2
20000
97
KÜLÖNBÖZŐ VÍZTÍPUSOK ELEMTARTALMA (határérték mg/liter)
Fém
1
2
3
4
vas
0,1
1
0,2
mangán
0,05
0,5
0,1
kadmium
0,0005
0,005
0,005
10
réz
0,005
0,1
0,2
25
cink
0,05
0,3
0,2
5
ólom
0,005
0,1
0,05
10
nikkel
0,015
0,2
2
higany
0,0001
0,001
0,001
2
1 felszíni víz kiváló / jó (MSZ 12749:1993) 2 felszíni víz szennyezett / erősen szennyezett 3 ivóvíz megengedett, illetve megfelelő 4 a közcsatorna káros szennyezésének határértékei
98
2. SZÁMÚ MELLÉKLET A 9/2002. (III. 22.) KÖM-KÖVIM EGYÜTTES RENDELETHEZ Települések szennyvízelvezetésével, szennyvízkibocsátásával kapcsolatos technológiai határértékek
Komponens
Koncentráció (mg/l)
Kémiai oxigénigény (KOI) Biokémiai oxigénigény
Minimális csökkentési hatásfok (%)
125
75
25
70-90(2) között
35
90
2 (10 000-100 000 LE között) 1 (> 100 000 LE)
80 80
(l)
(BOI5, 20 0C-on, nitrifikáció nélkül)
Összes lebegőanyag (3) Összes foszfor (P összes) (4) Összes nitrogén (Nösszes)(4,5)
15 (10 000100 000 1 (>100 000 LE)
70-80(2) között 70-80(2) között
99