Fejes Ágnes ELTE, környezettudomány szak
CSONGRÁD VÁROS SZENNYVÍZTISZTÍTÁSA A TÚLTERHELTSÉG HATÁSAINAK VIZSGÁLATA A CSONGRÁDI SZENNYVÍZTELEPEN
Témavezető: Balogh Pál, ügyvezető igazgató (Csongrádi Közmű Szolgáltató Kft.) Belső konzulens: Dr. Barkács Katalin, adjunktus 2010. június 4.
Szakdolgozatomban (a szennyvíztisztítási technológiák megismerése után) a következő témaköröket jártam körül: • A csongrádi kistérség és Csongrád város város általános jellemzése • A csongrádi csatornahálózat és szennyvíztisztítás fejlődése, a régi és jelenlegi telep bemutatása, a gépészet, műtárgyak és az alkalmazott SBR (szakaszos betáplálású eleveniszapos) technológia részletes bemutatása, az üzemeltető Kft. bemutatása • Szennyvíztisztításra vonatkozó határértékek és bírságok, a csongrádi szennyvíztelepre vonatkozó határértékek bemutatása
• A szennyvíztelep problémáinak és azok kiküszöbölésére vonatkozó fejlesztési tervek részletes bemutatása • A Hydra Vízellátási és Csatornázási Szolgáltató Kft. Laboratóriuma által mért paraméter-értékek vizsgálata • Saját, a szennyvíztelep laboratóriumában végzett mérések kiértékelése, eredmények összevetése az akkreditált labor több évre vonatkozó adatsoraival
A szennyvíztisztító telep és a Körös-torok, illetve a szennyvíztisztító közelebbről (Google Föld, 2010) A szennyvíztelep télen és tavasszal
Hidraulikai és szennyezőanyag- túlterheltség A telep kihasználtsága száraz időben 130-140%-os, csapadékos időben 150-200%-os. •Az 1 db mechanikai rács és a (már nem működő) homokfogó kapacitása kevés a beengedett szennyvízmennyiség mechanikai tisztításához. •Az iszapvíztelenítő berendezés kapacitása szintén nem elegendő. •Mikrobiológia túlterheltsége → nagy mennyiségű szennyvíziszap keletkezik, több levegőre van szükség, ez többletköltséggel jár, elszállítás is többletköltséggel jár. •A szennyvíziszap a hasznos térfogatból helyet foglal el, így kevés a tartózkodási idő. •A homokfogó folyamatos működésre nem képes. •Homokfogó meghibásodása → homokméretű részecskék az SBR reaktorokba kerülve rontják a tisztítási és ülepítési hatásfokot. •A homokszemcsék a súrlódásukkal károsítják a gépészeti berendezéseket és a műtárgyakat. •A kiülepedő anyagok rothadásnak vagy erjedésnek indulhatnak, korróziót okozva a berendezések felületén.
A problémák enyhítése, a telep bővítése és korszerűsítése céljából a szennyvíztelep üzemeltetője pályázatot adott be. A beruházással jelentősen csökkenteni tudnák a szennyvízterhelés kockázatait.
A csongrádi szennyvíztelep technológiai folyamatábrája a fejlesztések után 9
1
2 7 3
5 8
4
10
6 14
12
13 11
Települési folyékony hulladék (szippantott szennyvíz) Csatornán érkező szennyvíz Elkeveredett, tisztítandó szennyvíz Megtisztított szennyvíz Szennyvíziszap Iszapvíz
15
16
17
18
Keverő
1, Kézi rács 2, Telepi belső átemelő 3-4, Gépi rács (HUBER ROTOMAT) 5-6, Finomszűrő (SALSNES FILTER) 7, Tartalék tározó, vésztározó 8, PUFFER-SEMI SBR műtárgy 9-10-11, SBR reaktorok
12, Tisztított szennyvizet tároló és átemelő műtárgy 13, Befogadóba, vagyis a Tisza sodorvonalába engedés 14, Iszapstabilizáló műtárgy 15-16, Iszapvíztelenítő berendezések 17, Konténer 18, Felgyő, hulladéklerakó
A szentesi Hydra Vízellátási és Csatornázási Szolgáltató Kft. Laboratóriuma által mért eredmények kiértékelése A Csongrádi szennyvíztelep akkreditált méréseit a szentesi Hydra Kft. végzi. A Kft. rendelkezésemre bocsátotta a 2003-as évtől kezdődően mért eredményeket.
Befolyó szennyvíznél (2004-2009)
KOIkr (mgO2/l)
BOI5 (mgO2/l)
NH4-N (mg/l)
Összes N (mg/l)
Összes P (mg/l)
pH
Átlag
881
465
75,7
96,2
7,12
7,55
Szórás
366
167
32,4
35,0
6,76
0,17
Átlagértékek és szórások a 2004-2009-es időtartamra vonatkozóan, befolyó szennyvízben 2004. 2005.
2006. 2007.
2008. 2009.
KOIkr (mgO2/l)
BOI5 (mgO2/l)
NH4-N (mg/l)
Összes N (mg/l)
Összes P (mg/l)
pH
átlagérték
867
469
-
-
-
-
szórás
386
169
-
-
-
-
átlagérték
777
402
-
-
-
-
szórás
296
113
-
-
-
-
átlagérték
712
340
-
-
-
-
szórás
333
148
-
-
-
-
átlagérték
1149
606
88,9
114
16,7
7,36
szórás
554
234
23,2
25,3
1,93
0,07
átlagérték
1056
553
87,5
111
11,3
7,58
szórás
202
114
45,4
15,6
2,94
0,13
átlagérték
783
424
46,7
71,8
14,7
7,59
szórás
252
139
23,5
30,1
6,38
0,18
Paraméter-értékek éves átlagának változása a tisztított szennyvízben 180
KOIkr
4
140
3,5
120
3 100 2,5 80 2 60
KOI 40 BOI NH4-N 20 Összes N Összes lebegőanyag 0 NO2-N 2003 NO3-N Összes P
1,5 1 0,5
2004
2005
2006
Év
2007
2008
2009
0 2010
A pH-értékek éves változása a tisztított szennyvízben 8 7,9
7,7 7,6 7,5 7,4
Év
20 10
20 09
20 08
20 07
20 06
20 05
20 04
7,3
20 03
pH
7,8
pH
NO2-N
NO3-N 4,5 Összes P
160
Átlag érték (mg/l)
BOI5 NH4-N Összes N Összes lebegőanyag
5
Tisztított szennyvíznél (2004-2009)
KOIkr (mgO2/l)
BOI5 (mgO2/l)
NH4-N (mg/l)
NO2-N (mg/l)
NO3-N (mg/l)
Összes N (mg/l)
Összes P (mg/l)
Összes lebegőanya g (mg/l)
pH
Átlag
87
48
9,9
0,55
3,22
21,2
1,41
46,7
7,60
Szórás
121
27
19,3
1,06
2,71
22,6
1,86
58,3
0,27
2004-2009
KOIkr
BOI5
NH4-N
NO3-N
Összes N
Összes P
pH
A mérési adatok hány %-a haladta meg a határértéket?
51,1
18,9
34,4
-
11,6
22,2
-
Befolyó szennyvíznél
2004.
2005.
2006.
2007.
2008.
2009.
BOI-KOI arány (%)
56,0
53,6
48,2
55,0
53,2
54,0
Tisztított szennyvíznél
2004.
2005.
2006.
2007.
2008.
2009.
BOI-KOI arány (%)
27,1
27,9
22,6
21,8
22,7
25,2
Az akkreditált, éveken át tartó mérések alapján: A szennyvízben a ammónium-N és összes nitrogén aránya a befolyáskor 78,5%, elfolyáskor 21,2%. A tisztított szennyvízben a NO2-nitrogén / összes nitrogén arány 0,55%, míg a NO3nitrogén / összes nitrogén arány 3,22%.
2004-2009 Az eltávolítás mértéke %-ban kifejezve
KOIkr
BOI5
NH4-N
Összes P
Összes N
Összes lebegőanyag
90,1
94,2
86,9
80,1
78,0
89,5
A túlterheltség ellenére a rendszer 80-90% -os hatásfokú tisztítást képes végezni.
Saját méréseim a szennyvíztelep laboratóriumában
Mérés napja 2010.febr.4. csüt. reggel 2010.febr.8. hétfő délben 2010.febr.10. szerda este 2010.febr.12. péntek reggel 2010.febr.15. hétfő délben 2010.febr.19. péntek este 2010.febr.22. hétfő reggel 2010.febr.24. szerda este 2010.febr.26. péntek délben 2010.márc.1. hétfő reggel 2010.márc.4. csüt. délben 2010.márc.8. hétfő este 2010.márc.10. szerda este 2010.márc.12. péntek reggel 2010.márc.16 kedd délben 2010.márc.18. csüt. reggel 2010.márc.22 hétfő délben 2010.márc.25. csüt. este 2010.márc.29. hétfő reggel 2010.márc.31. szerda délben
Reggeli mintavételezéseim: 7:00-8:00 óráig tartottak (7:00-kor, 7:15-kor, 7:30-kor, 7:45-kor és 8:00-kor pontminták vétele).
Déli mintavételezéseim: 12:30-13:30-ig (12:30-kor, 12:45-kor, 13:00-kor, 13:15-kor és 13:30-kor pontminták vétele). Esti mintavételezéseim: 18:00-19:00-ig (18:00, 18:15, 18:30, 18:45 és 19:00-kor pontminták vétele).
Mért paraméterek: KOIkr
Összes N NH4-N
Merck Spectroquant küvettatesztekkel
NO2-N
NO3-N Összes P
BOI5 pH
OxiTop mérőműszerrel
WTW MULTI 340I – típusú mérőműszerrel
Méréseim időtartama alatt mindvégig nagyobb volt a szennyvíztelep hidraulikai terhelése a tervezett 2000 m3/nap-os értéknél.
Befolyó szennyvíznél (2010. febr.márc.)
KOIkr (mgO2/l)
BOI5 (mgO2/l)
NH4-N (mg/l)
Összes N (mg/l)
Összes P (mg/l)
pH
Átlag
643
364
73,0
102,7
10,27
7,56
Szórás
281
158
25,9
25,0
2,75
0,17
Tisztított szennyvíznél (2010. febr.márc.)
KOIkr (mgO2/l)
BOI5 (mgO2/l)
NH4-N (mg/l)
NO2-N (mg/l)
NO3-N (mg/l)
Összes N (mg/l)
Összes P (mg/l)
pH
Átlag
49
19
0,82
0,43
2,50
8,30
0,98
7,52
Szórás
20
6
0,68
0,23
1,61
2,44
0,57
0,15
Saját mérési adatok alapján:
A BOI a KOI-nak átlagosan: 56,6%-a befolyó szennyvíznél, 39,3%-a tisztított szennyvíz esetében.
Az NH4-N az Összes N koncentrációjának átlagosan: 71,7%-a befolyó szennyvíz esetében, 9,1% a tisztított szennyvízben.
Az Összes N koncentrációnak:
A NO2-nitrogén átlagosan 5,3%-a, a NO3-nitrogén átlagosan 30,8%-a a tisztított szennyvízben.
Tisztítási hatékonyság saját méréseim időtartama alatt: Az eltávolítás mértéke %-ban kifejezve
KOIkr
BOI5
NH4-N
Összes P
Összes N
91,3
93,3
98,7
90,2
91,5
A túlterheltség ellenére a szennyvíztelep méréseim időtartama alatt több mint 90%-os hatásfokú tisztítást végzett, vagyis a tisztítás teljes (totál) oxidációs volt.
Emlékeztetőül: tisztítási hatásfok a több évet átfedő méréssorok alapján: Az eltávolítás mértéke %ban kifejezve
KOIkr
BOI5
NH4-N
Összes P
Összes N
Összes lebegőanyag
90,1
94,2
86,9
80,1
78,0
89,5
Tisztított szennyvízre vonatkozó KOIkr-érték
KOI kr (mgO2/l)
120 100 80 60 40 20 0 1 .02.0 2010
1 .02.1 2010
3 .03.0 2010
Befogadóra előírt határérték
KOI
40
1 .02.2 2010
3 .03.1 2010
3 .03.2 2010
2 .04.0 2010
2 .04.1 2010
Dátum
Tisztított szennyvízre vonatkozó BOI5 -érték
BOI5 (mgO2/l)
35 30 25 20 15 10 5 0 1 .02.0 0 1 0 2 BOI
1 .02.1 0 1 0 2
1 .02.2 0 1 0 2
3 .03.0 0 1 0 2
3 .03.1 0 1 0 2
3 .03.2 0 1 0 2
2 .04.0 0 1 0 2
Települések szennyvízkibocsátásával kapcsolatos határérték
Dátum
2 .04.1 0 1 0 2
Tisztított szennyvíz összes N-tartalma Összes N (mg/l)
60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 1 .02.0 2010
1 .02.1 2010
Összes N
1 .02.2 2010
3 .03.0 2010
3 .03.1 2010
Általános kategóriaként megadott határérték
3 .03.2 2010
2 .04.0 2010
2 .04.1 2010
Dátum
Tisztított szennyvíz NH 4-N-tartalma 3,5
NH4-N (mg/l)
3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 .02.0 2010
1 .02.1 2010
NH4-N
1 .02.2 2010
3 .03.0 2010
Befogadóra előírt határérték
3 .03.1 2010
3 .03.2 2010
2 .04.0 2010
Dátum
2 .04.1 2010
Tisztított szennyvíz NO 3-N-tartalma
45 40
NO3-N (mg/l)
35 30 25 20 15 10 5 0
1 .02.0 0 1 0 2
1 .02.1 0 1 0 2
1 .02.2 0 1 0 2
3 .03.0 0 1 0 2
Befogadóra előírt határérték
NO3-N
3 .03.1 0 1 0 2
3 .03.2 0 1 0 2
Dátum
2 .04.0 0 1 0 2
2 .04.1 0 1 0 2
2 .04.0 2010
2 .04.1 2010
Tisztított szennyvíz összes P-tartalma Összes P (mg/l)
3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 .02.0 2010
1 .02.1 2010
Összes P
1 .02.2 2010
3 .03.0 2010
Befogadóra előírt határérték
3 .03.1 2010
3 .03.2 2010
Dátum
Tisztított szennyvíz pH-értékei
pH
10,00 9,50 9,00 8,50 8,00 7,50 7,00 6,50 6,00 5,50 1 1 1 3 3 3 .02.0 .02.1 .02.2 .03.0 .03.1 .03.2 2010 2010 2010 2010 2010 2010 pH Dátum Általános kategóriaként megadott határérték - alsó Általános kategóriaként megadott határérték - felső
2 .04.0 2010
2 .04.1 2010
Összefoglalás Csongrád város szennyvíztisztítója túlterheltséggel küzd. Adatok: Hydra Kft. Laboratóriuma által 2003-2009-ig mért paraméter-értékek, illetve saját mérések 2010 február-március hónapokban A tisztítás során a BOI : KOI arány csökkent, a szennyvíz ammónia-N tartalma a tisztítási folyamatok lezajlásával szintén csökkent. Az elfolyó szennyvíz nitrát-N / összes N, és nitrit-N / összes N arány saját méréseimnél 10x annyi, mint a több évre vonatkozó adatsornál, vagyis méréseim során erősebb nitrifikáció zajlott mint az előző években.
Saját méréseim során kevés alkalommal, míg az akkreditált vizsgálatok során többször átlépték a tisztított szennyvíz paraméter-értékei a megszabott határértékeket. Az akkreditált mérések eredményeit kiértékelve: 80-90%-os, míg saját mérési eredményeimet vizsgálva több mint 90%-os hatásfokú, vagyis teljesoxidációs volt a szennyvíztisztítás.
Mindezek ellenére mind a tisztító telep, mind a Tisza érdekében időszerűvé vált a szennyvíztisztító fejlesztése, bővítése.
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!
