hír
CSATORNA
2013
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja
szeptember–október
TARTALOM MaSzeSz – HÍRHOZÓ ......................................................................................... 2 Laky, D., Licskó, I., Takó, Sz.: Arzén- és ammónium eltávolítása ivóvízből – hibaesemények elemzése a vízbiztonsági tervek szempontrendszere alapján .... 3 Bognár, F., Somogyi, T.: A Gyömrői Szennyvíztisztító Telep technológiájának finomhangolása mikrobiológiai paraméterek segítségével . ............................. 13 tartalomjegyzék magyar nyelvű fordítása 2013/08 ............................................................................................................... 20 2013/09 .............................................................................................................. 21 HÍREK: A Budapesti Víz Világtalálkozó záró-nyilatkozata ........................................... 23 Az MTA Vízgazdálkodás-tudományi Bizottság Vízellátási és Csatornázási Bizottsága ülésezett ............................................................................................ 25 Gayer, J.: A stockholmi Víz Világhét magyar fiatalokkal . ................................ 26 Új szakkönyv . ..................................................................................................... 26 FÓRUM: Dr. Orbán Vera főiskolai docens véleménye: „A Gyömrői Szennyvíztisztító Telep technológiájának finomhangolása mikrobiológiai paraméterek segítségével” című cikkhez . ............................................................................... 27 Ódor István hozzászólása: GONDOLATOK...................................................... 28
2
2013. 9–10.
HÍRCSATORNA
HÍRHOZÓ KEDVES KOLLÉGA! Már nem említjük a forró nyarat és a szeptemberi folytatását, de tényleg ideje lenne komolyan venni a klímaváltozást, annak minden következményével. Elnökségünk október 3-án ülésezett, fő témánk az oktatási programunk és a jövő évi program előkészítése volt Jelen számunkból elsősorban figyelmükbe/figyelmedbe ajánlom Laky Dóra, Licskó István és Takó Szabolcs: „Arzén- és ammónium eltávolítása ivóvízből – hibaesemények elemzése a vízbiztonsági tervek szempontrendszere alapján” című tanulmányát, mellyel ismételten nyitunk a víztisztítás felé. Figyelemre méltónak tartom még Bognár, Ferenc, és Somogyi Tamás „A Gyömrői Szennyvíztisztító Telep technológiájának finomhangolása mikrobiológiai paraméterek segítségével” című tanulmányt, melyet a FÓRUM rovatunkban Dr. Orbán Vera hozzászólása egészít ki. A HÍREK rovatban a Budapesti Víz Világtalálkozó viszi a pálmát, bár a helyhiány miatt utalunk az Interneten (www.budapestwatersummit.hu) hozzáférhető információkra. Közreműködésüket/közreműködésedet megköszönve jó egészséget, jó munkát kíván: Budapest, 2013. október 30.
Dr. Dulovics Dezső, PhD. ügyvezető igazgató, elnökségi tag
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség kiadványa. (BME – Vízi-Közmű és Környezetmérnöki Tanszék) 1111 BUDAPEST, Műegyetem rkp. 3. Megjelenik minden páros hónap utolsó hetében. A fordításokat Simonkay Piroska okl. mérnök készítette. Kiadó és terjesztő: MaSzeSz Szerkesztő: Dr. Dulovics Dezső Tördelés: Aranykezek Bt.
3
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
ARZÉN- ÉS AMMÓNIUM ELTÁVOLÍTÁSA IVÓVÍZBŐL – HIBAESEMÉNYEK ELEMZÉSE A VÍZBIZTONSÁGI TERVEK SZEMPONTRENDSZERE ALAPJÁN* Laky Dóra – Licskó István – Takó Szabolcs** Kulcsszavak: arzén, ammónium, vízbiztonsági terv
1. BEVEZETÉS Az Ivóvízminőség-Javító Program két kiemelt komponense az arzén és az ammónium ion. Az elkövetkező két évben számos, arzén, illetve ammónium eltávolításra alkalmas víztisztító telep építése és beüzemelése várható. A 65/2009-es Kormányrendelet értelmében az 1000 m3/dnál nagyobb kapacitású vagy 5 000 főt meghaladó állandó népességet ellátó vízellátó rendszerek vízbiztonság-irányítási rendszerét ivóvízbiztonsági tervben kell rögzítenie az Üzemeltetőnek. A 201/2001-es Kormányrendelet mellékletében található településlista alapján közel 70 olyan, 5 000 főnél nagyobb lakosszámmal rendelkező település található hazánkban, ahol a szolgáltatott víz ammónium ion koncentrációja nem felel meg a határértéknek. Arzén tekintetében kb. 60 település rendelkezik 5 000 fő feletti lakosszámmal, és olyan minőségű ivóvízzel, amely nem felel meg az előírásoknak, és kb. 30 azon települések száma, amelyeken az ivóvíz mindkét komponens tekintetében kifogásolt. Ezen településeken ivóvízminőség-javító projekt megvalósítására kerül sor, amely lehet új vízbázisra történő áttérés, csatlakozás regionális rendszerhez, vagy helyi víztisztítási technológia kialakítása. Tanulmányunkban azon településekkel foglalkozunk, ahol helyi víztisztító technológia kialakítására kerül sor. Kisminta kísérleteink, továbbá az üzemeltetői tapasztalatok alapján jellemző hibaesemények elemzését mutatjuk be az általunk kidolgozott módszertant követően, a vízbiztonsági tervek szempontrendszere alapján.
2. MINTA-TECHNOLÓGIAI SOROK BEMUTATÁSA A módszertan és kiválasztott hibaesemények elemzése előtt arzén és ammónium ion eltávolításra alkalmas minta-technológiai sorokat mutatunk be. A technológiai sorokat, és az eltávolított komponensek listáját az 1. táblázat tartalmazza. Az 1. számú technológia egyszerű koagulációs arzénmentesítési eljárás. Első lépése vegyszeres oxidáció, *** A XVII. Országos Vízi Közmű Konferencián (Sopron, 2013. június 12-13) elhangzott előadáshoz kapcsolódó tanulmány ** Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. laky@vkkt. bme.hu,
[email protected],
[email protected]
amelynek célja az As(III) à As(V) oxidáció végrehajtása. Ezt követően fém(III)-só adagolásra kerül sor, melynek eredményeképpen az oldott arzén szilárd állapotúvá alakul, majd a szilárd arzén eltávolítása homokszűréssel történik. Amennyiben a vegyszeres oxidáció káliumpermanganát adagolással történik, a vízben előforduló vas és mangán vegyületek oxidációjára is sor kerül, és az oxidált, azaz szilárd állapotú vasat és mangánt a homokszűréssel szintén eltávolítjuk. Elegendő mennyiségű természetes vas jelenléte esetében a fém(III)só adagolás el is hagyható, hiszen ebben az esetben a természetes vastartalom in-situ koagulánsként alkalmas az arzén szilárd formájúvá alakításához. Bizonyos víztípusoknál a vegyszeres oxidáció is elhagyható, és egy egyszerű, levegőztetésből és homokszűrésből álló vastalanítási technológiával hatékony arzéneltávolítás érhető el. Annak meghatározása azonban, hogy a koaguláns adagolás, és a vegyszeres oxidáció elhagyható-e, kizárólag előzetes vizsgálatokkal állapítható meg. A 2. számú technológiai sor a törésponti klórozás blokksémája: a törésponti klórdózis alkalmazásával a vízben található ammónium ionok klóraminokká alakulnak, a homokszűrőn pedig a vízben esetlegesen előforduló vas-pelyhek eltávolítása megtörténik (melyek a klórozás hatására feloxidálódtak, és szilárd állapotúvá alakultak), majd az aktív szén adszorberen megkötődnek a káros melléktermékek (THM és AOX komponensek). Amennyiben mangán is található a vízben, kiegészítő kálium-permanganátos oxidációra is szükség van; egy ilyen technológiai megoldást a későbbiekben ismertetünk. A 3. számú technológiai sor az első két eljárás kombinációja: a koagulációs arzénmentesítés törésponti klórozással egészül ki. A törésponti klórozás az ammónium ionok klóraminná alakítása mellett az As(III) à As(V) oxidációt is végrehajtja (a tapasztalatok alapján a törésponti klórdózis töredéke alkalmas az arzén feloxidálására), majd a már oxidált, de még oldott állapotú arzén szilárd formává alakítása a fém-só adagolás eredményeképpen valósul meg. A szilárd állapotúvá alakított vas és arzén eltávolítása homokszűréssel történik, majd a káros klórozási melléktermékek (THM és AOX komponensek) eltávolítását az aktív szén adszorber hajtja végre. Ennél a technológiai sornál is érvényes az 1. számú technológiánál tett megjegyzés: amennyiben a természetes vastartalom elegendően nagy, a kiegészítő fém(III)-só adagolás akár el is hagyható.
4 A 4. számú technológiai sor nagyon hasonlít az előzőekben ismertetettekhez; a különbség csupán annyi, hogy mangán jelenléte esetében kiegészítő káliumpermanganát adagolásra van szükség, hiszen a törésponti klórdózis nagy valószínűséggel a mangán feloxidálását nem hajtja végre. Az 5. és 6 .számú technológiai sorok alapja a nitrifikáción alapuló ammónium ion eltávolítás. Az 5. számú technológia egy egyszerű levegőztetésből és homokszűrésből álló vastalanítási technológia, melynek alkalmazásával a homokszűrőn megtelepedő nitrifikáló mikroorganizmusok elegendő mennyiségű oldott oxigén és kedvező feltételek (hőmérséklet, pH, stb.) megléte esetében a nyersvíz ammónium ion tartalmát nitritté, majd nitráttá alakítják. Bizonyos víztípusok esetében (kis arzénkoncentráció, jelentős mennyiségű természetes eredetű vas) a vastalanítással együtt az arzénmentesítés is lejátszódik (ld. az 1. számú technológiai sornál tett megjegyzések). A 6. számú technológiai sor első fele a már ismertetett biológiai ammónium ion eltávolításból áll, majd ezt követően kerül sor vegyszeradagolásra és egy második homokszűrési lépésre, melynek során a vas, mangán és arzén eltávolítása történik meg. A káliumpermanganát adagolás hatására a még redukált formában lévő vas és mangán (azon rész tehát, amely a levegőztetés hatására nem oxidálódott fel) szilárd formájúvá alakul, valamint az As(III) à As(V) átalakulás lejátszódik. Az ezt követő fém(III)-só adagolás hatására az arzén is szilárd formájúvá alakul, majd a második homokszűrőn megtörténik a szilárd vas, mangán és arzén eltávolítása. A bemutatott technológiai megoldásban a káliumpermanganát adagolásnak van egyfajta fertőtlenítő szerepe is, amely a biológiai folyamatokat követően indokolt lehet, továbbá a második homokszűrő egyben „biztonsági szűrő”-ként is szolgál, melynek jelenlétét szintén a biológiai folyamatok indokolják. Léteznek a technológiának egyéb módozatai is, amelyben a biológiai folyamatokat követően UV fertőtlenítésre kerül sor, illetve a második fázisszétválasztási lépés nem egyszerű homokszűrés, hanem membránszűrés. A bemutatott minta-technológiai sorokban alapvetően a vas, mangán, arzén és ammónium ionok eltávolításával foglalkoztunk, azonban a mélységi vízbázisok gyakran jelentős mennyiségben tartalmaznak metángázt, agresszív szén-dioxidot illetve szervesanyagokat. Amennyiben ezen komponensek határérték feletti koncentrációban vannak jelen, eltávolításukról természetesen szintén gondoskodni kell. Mélységi vízbázisok kezelésekor gyakran a leve gőztetési lépés elhagyásával alakítják ki a technológiákat, hiszen ebben az esetben a víz elfertőződésének esélye csökken. Továbbá akkor, ha a kezelt víz ammónium iont tartalmaz, az oxigénhiányos állapotok következtében nem áll fenn annak a veszélye, hogy a hálózatban nitrifikációs
HÍRCSATORNA
2013. 9–10.
folyamatok játszódjanak le. Előfordul azonban, hogy a nyers víz agresszív szén-dioxidot tartalmaz, és a levegőztetési lépés elhagyásával a technológiát elhagyó vízben is jelentős mennyiségű az agresszív szén-dioxid, amely a hálózatban korróziós folyamatokhoz vezet. Abban az esetben tehát, ha levegőztetés/gázmentesítés nem része a technológiának, de agresszív szén-dioxid jelen van a nyersvízben, annak eltávolításáról kémiai úton kell gondoskodni. Szintén gázhalmazállapotú, természetes eredetű, mélységi vizeinkre jellemző szennyező a metángáz. Jelenléte azonban nem csupán a robbanásveszély miatt jelenthet problémát, hanem a biológiai ammónium ion mentesítés folyamatát is károsan befolyásolhatja, ezért hatékony eltávolítása a technológia első lépéseként Arzén- és ammónium eltávolítása ivóvízből – hibaesemények elemzése a vízbiztonsági feltétlenül szükséges. tervek szempontrendszere alapján* ELTÁVOLÍTOTT KOMPONENSEK
TECHNOLÓGIAI SOR 1. KMnO4 adagolás
Fém(III)-só adagolás
Homokszűrés
Törésponti klórozás
Homokszűrés
GAC
Törésponti klórozás
Fém(III)-só adagolás
Homokszűrés
GAC
Törésponti klórozás
KMnO4 adagolás
Fém(III)-só adagolás
Homokszűrés
Fe, Mn, As
2. Fe, NH4
3. Fe, As, NH4
4. GAC
Fe, Mn, As, NH4
5. Levegőztetés
Homokszűrés
Fe, NH4
6. Levegőztetés
1. táblázat
Homokszűrés
KMnO4 adagolás
Fém(III)-só adagolás
Homokszűrés
Minta-technológiai sorok 1. táblázat Minta-technológiai
Fe, Mn, As, NH4
sorok
3. A VÍZBIZTONSÁGI TERV SZERKEZETÉNEK BEMUTATÁSA Korábbi tanulmányainkban (pl. Laky et al. 2011). már ismertettük a vízbiztonsági tervek szerkezetét. Az alapszerkezet lényegében a korábban kidolgozott módszertanon alapul, azonban azt továbbfejlesztettük oly módon, hogy tisztább, átláthatóbb, strukturáltabb szerkezetet kapjunk. A szerkezet kialakításánál szempont volt továbbá, hogy később a papír-alapon történő dokumentálás helyett elektronikus úton történjen a hibaesemények kezelése. További szempont volt, hogy olyan szerkezetet alakítsunk ki, amely a későbbiekben alkalmas lesz arra, hogy az egyes hibaesemények közötti kapcsolatot kezelje. Erre a kérdésre, a jövőben tervezett fejlesztési lehetőségekre tanulmányunk végén kitérünk. A vízbiztonsági terv javasolt szerkezetét a 2. táblázat mutatja be. A táblázat a hibaesemény megnevezésével kezdődik, majd az eseményt kiváltó ok meghatározásával. A hibaeseményt fontosnak
HÍRCSATORNA 2013. 9–10. tartjuk a kiváltó okkal együtt kezelni, hiszen ugyanazon hibaeseményhez több úton is eljuthatunk. Ezt követi az előfordulási gyakoriság meghatározása, melyet az Országos Környezetegészségügyi Intézet ajánlása alapján 1 és 5 közötti skálán tervezzük meghatározni, ahol • 1, ha a hibaesemény öt évente, vagy ritkábban következik be, • 2, ha a hibaesemény évente következik be, • 3, ha a hibaesemény havonta következik be, • 4, ha a hibaesemény hetente következik be és • 5, ha a hibaesemény naponta következik be. Tekintettel arra, hogy a hibaeseményekre gyakran statisztikai adatok nem állnak rendelkezésre, a bekövetkezési gyakoriságot főként a szakértői becslések alapján javasoljuk meghatározni. A vízbiztonsági tervek következő fontos blokkja a megelőző tevékenységek bemutatása, mely azt jelenti, hogy milyen tevékenységeket hajt végre az üzemeltető annak érdekében, hogy az adott hiba ne következzen be. Itt alapvetően három típust különböztethetünk meg: – megelőzési tevékenység megfelelő tervezéssel/ kivitelezéssel, – megelőző tevékenység üzemeltetési gyakorlattal, illetve – megelőző tevékenység tervezett karbantartással. Ez utóbbi két típusnál fontos meghatározni, hogy az adott tevékenység végrehajtásáért ki a felelős, milyen gyakran kell az adott megelőző tevékenységet végrehajtania, mely dokumentum írja elő az adott tevékenység végrehajtását, annak végrehajtását követően hogyan történik a dokumentálása. A következő lépés annak meghatározása, ha az adott hibaesemény mégis bekövetkezett, annak milyen következményei lesznek. Itt több szintű következményekben gondolkodhatunk, azaz az egyik következmény hatására újabb következményeket észlelhetünk. Ez egy újabb pont, ahol az egyes hibaesemények összefonódnak, hiszen ugyanazon következményhez több hibaeseménytől is eljuthatunk, továbbá a következmények további hatásait már kezelhetjük úgy, mint egy újabb hibaeseményt. A következő pont a veszély típusának meghatározása: a vízminőség fizikai, kémiai vagy biológiai/bakteriológiai szempontból lesz kifogásolt a hibaesemény bekövetkezésének hatására, vagy esetleg a szolgáltatott víz mennyisége nem lesz elegendő? Ezt követően a monitoring tevékenységeket kell meghatároznunk. Alapvetően minden következményhez hozzárendelhetünk egy, vagy több monitoring tevékenységet. Ez nem kizárólag vízminőségi adatokat jelent, hanem valamilyen hibaesemény észlelése szemrevételezéssel, egy
5 nyomásértékkel történő monitorozás, vagy akár a vegyszertartályokban a szintek is értelmezhetőek egy-egy monitorozott paraméterként. Csupán a laboreredményekre nem hagyatkozhatunk, hiszen azok gyakorisága általában nem elegendő ahhoz, hogy a hibaeseményt felismerjük. Fontos meghatározni, hogy mit mérünk, hol mérjük, milyen gyakran mérjük, mely dokumentum írja elő a mérés végrehajtását, ki a mérés végrehajtásáért felelős, hova történik a mért érték dokumentálása, mennyire könnyen detektálható a paraméter, mely értéknél szükséges beavatkozni, és a beavatkozási érték túllépése esetén kit kell értesíteni? A beavatkozási értékeknél – amennyiben vízminőségi adatokról van szó – fontos szempont, hogy a beavatkozást ne a határérték elérésekor kezdjük meg, hanem olyan beavatkozási szintet határozzunk meg, amelynél még a beavatkozás hatására elérhető az, hogy megfelelő minőségű víz jusson a fogyasztóhoz. Minden egyes monitorozott paraméterhez meghatározhatunk egy detektálhatósági mérőszámot, ahol az adott paraméterhez tartozó érték • 1, ha könnyen detektálható (pl. szemrevételezéssel azonnal, vagy on-line mérőműszer által mért paraméter), • 2, ha közepesen detektálható (pl. hetente, kéthetente végzett vízminőségi vizsgálatokkal), • 3, ha nehezen detektálható (pl. havonta/félévente/ évente végzett vízminőségi vizsgálatokkal). Az egyes monitorozott paraméterek detektálhatóságának összesített mérőszáma a táblázatban „Detektálhatóság”-ként jelzett érték, amelynek meghatározása mindig egyedi mérlegelésen alapul, de lényegében azt tükrözi, hogy az összes monitorozott paraméter detektálhatóságát figyelembe véve az adott hibaesemény összességében mennyire nehezen / könnyen észlelhető. A következő lépés annak értékelése, hogy a fogyasztónál az adott hibaesemény milyen egészségügyi kockázatot jelent. Nagyon fontos megjegyezni, hogy itt figyelembe kell venni azt, hogy az egyes tisztítástechnológiai lépések a technológia elején bekövetkező események hatásait csökkenteni tudják, tehát ezen kockázat-csökkentő lehetőségek mérlegelésével kell a mérőszámokat meghatározni. Az érték • 1, ha a hibaeseménynek nincs kimutatható egészségügyi hatása, • 2, ha kisebb esztétikai probléma, • 3, ha mérsékelt egészségügyi hatása van, • 4, ha jelentős egészségügyi hatása, • 5, ha halálhoz vezethet. A kockázat értéke a bekövetkezési gyakoriság, detektálhatóság és a fogyasztókra gyakorolt egészségügyi hatás szorzataként adódik.
6
2013. 9–10.
A vízbiztonsági tervek utolsó része a beavatkozási tevékenységek meghatározása. Itt megkülönböztethetünk rövid-távon elvégezhető feladatokat (pl. szűrő fertőtlenítése, tározó mosatása), azonban felléphetnek olyan igények is, amelyek csak a jelenlegi technológia átalakításával érhetőek el (pl. szűrők méretének növelése, vegyszeradagolás beiktatása, stb.). A rövid-távon végrehajtható feladatoknál a vízbiztonsági tervben rögzíteni kell a beavatkozási tevékenységért felelős személyt és azt, hogy a végrehajtott beavatkozási tevékenységet hova kell dokumentálni. Az utolsó lépés a beavatkozás hatásosságának ellenőrzése, azaz annak értékelése, hogy a hibaesemény kezelése a megfelelő módon történt-e meg. Meg kell határozni, hogy ezt milyen paraméterrel lehet monitorozni, a beavatkozást követően mennyi időn belül szükséges monitorozni, ki a monitoring végrehajtásáért felelős, hova kell az értéket ledokumentálni, és milyen értéknél mondhatjuk azt, hogy a beavatkozási tevékenység megfelelő volt az adott hibaesemény elhárításához. Hibaesemény megnevezése Hibaesemény oka Előfordulási gyakoriság
Megelőző intézkedés
Megelőzés tervezéssel 1 Megelőzés üzemeltetési gyakorlattal 1 Megelőző üzemeltetési tevékenység gyakorisága 1 Megelőző üzemeltetési tevékenységért felelős 1 Az üzemeltetést előíró dokumentum 1 Megelőző üzemeltetési tevékenység dokumentálása 1 Megelőzés tervszerű karbantartással 1 Karbantartási tevékenység gyakorisága 1 Karbantartási tevékenységért felelős 1 A karbantartást előíró dokumentum 1 A karbantartási tevékenység dokumentálása 1
Következmény 1 Következmény 2 Következmény 3 Veszély típusa
Monitoring
Fizikai / esztétikai Kémiai Bakteriológiai / biológiai Vízmennyiséggel kapcsolatos Monitorozott paraméter 1 Monitoring helye 1 Monitoring gyakorisága 1 Monitoringért felelős megnevezése 1 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 1 Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Detektálhatóság mértéke 1 Beavatkozási érték 1 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 1
Detektálhatóság Súlyosság a fogyasztónál Kockázat Beavatkozási tevékenység 1 Beavatkozás (rövid távú intézkedés, Beavatkozás módját előíró dokumentum 1 üzemeltetéssel / hibajavítással) Beavatkozásért felelős személy(ek) 1 Beavatkozási tevékenység dokumentálása 1 Beavatkozás (hosszú távú intézkedés, beruházási, kísérleti igény) Monitorozott paraméter 1 Monitoring helye 1 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 1 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 1 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 1
A vízbiztonsági terv szerkezete 2. táblázat 2. táblázat A vízbiztonsági terv szerkezete
A következőkben fiktív arzén és ammónium eltávolítást végző víztisztító művek kiválasztott hibaeseményeit elemezzük a bemutatott vízbiztonsági terv szerkezetének megfelelően.
HÍRCSATORNA
4. KIVÁLASZTOTT HIBAESEMÉNYEK ELEMZÉSE A KIDOLGOZOTT MÓDSZERTAN ALAPJÁN Az előző fejezetben ismertetett módszertant alkalmaztuk fiktív, arzén és ammónium eltávolítást végző víztisztító művek kiválasztott hibaeseményeinek elemzésére. A terjedelmi korlátok miatt nincs alkalmunk minden egyes minta-technológiai sorhoz kiválasztani egy-egy hibaeseményt, így összesen négy hibát választottunk ki elemzés céljára, melynek részleteit a 3. – 6. táblázatok mutatják be. Az első két hibaesemény a biológiai ammónium ion eltávolításhoz kapcsolódik. Az első példában egy olyan problémát elemeztünk végig, amely a biológiai eljárást alkalmazó Üzemeltetők körében igen gyakori: a mikrosz kópos biológiai szervezetek homokszűrőn történő elszaporodását. Az eddigi tapasztalatok szerint ez a probléma számos vízműnél jelentkezik, amennyiben az ammónium ion eltávolítása nitrifikációval történik. Mivel biológiai folyamatokról van szó, így a szűrő rendszeres fertőtlenítése, mint megelőző tevékenység nem jöhet szóba, hiszen ebben az esetben a töltetekben kialakult nitrifikáló biomassza sérülne. Azonban a rendszeres és kellően intenzív vizes és levegős visszaöblítéssel a folyamat visszaszorítható. Amennyiben a hibaesemény bekövetkezik, a szolgáltatott víz minősége biológiai szempontból kifogásolt lesz (ld. „Következmény 1” a 3. táblázatban). A hiba észlelése ebben a példában szemrevételezéssel nem történhet meg, csupán a homokszűrőt elhagyó / kezelt víz mikroszkópos elemzésével (férgek száma, véglények száma). Tekintettel arra, hogy ilyen típusú vizsgálatok igen ritkán történnek, a detektálhatóság értékét 3-ra vettük fel, ami a nehezen észlelhető kategóriát jelenti. A bemutatott példa szerint technológia-közi mérések is történnek, az említett paraméterek meghatározása a homokszűrőt elhagyó vízben is létrejön, és az előírt gyakorisághoz képest több mintavételre kerül sor (kéthavonta). Még ebben az esetben is azonban abból kell kiindulni a detektálhatóság meghatározásakor, hogy a hiba akár két hónapig is rejtve maradhat. A homokszűrőt elhagyó vízben 2 ℓ mintából történik a mérés, így lehetőség van arra, hogy a beavatkozási érték a határértékhez (1/ℓ) képest szigorúbb érték legyen. A hiba bekövetkezése esetén a szűrő kizárása, és nátrium-hypoklorittal, illetve forró vízzel történő fertőtlenítése szükséges. Annak ellenőrzése, hogy a beavatkozási tevékenység hatásos volt-e, a homokszűrő beüzemelését követő második napon történik meg először. Meg kell azonban jegyezni, hogy a nitrifikáló biomassza újbóli kialakulása ennél lényegesen több időt vesz igénybe, és ebben az átmeneti időszakban a nitrifikáció hatásfoka nem lesz megfelelő. A második hibaesemény szintén a biológiai ammónium ion eltávolításhoz kapcsolódik: a kálium-per-
7
HÍRCSATORNA 2013. 9–10. manganát vegyszeradagoló meghibásodása következtében túl sok oxidálószer jut a kezelendő vízbe, melynek következtében a kezelt vízben maradék KMnO4 jelenik meg, ami egyben a mangánkoncentráció túllépéLevegőztetés
Technológiai sor
Homokszűrés
sét is eredményezi. A hibaesemény egy második szintű következménye lehet az, hogy a biológiai homokszűrő visszaöblítéséhez használt víz maradék KMnO4 koncentrációja olyan nagy, hogy az a már kialakult KMnO4 adagolás
Hibaesemény megnevezése Hibaesemény oka Előfordulási gyakoriság
Fémsó adagolás
Homokszűrés
Következmény 1
Az adagolt KMnO 4 mennyisége több, mint a szükséges KMnO 4 adagoló meghibásodása 1 (5 évente) Vegyszeradagoló tervszerű karbantartása Félévente Karbantartási csoportvezető TMK terv Üzemnapló Maradék KMnO 4 a kezelt vízben
Következmény 2
Oldott Mn a kezelt vízben
Megelőzés tervezéssel 1 Megelőzés üzemeltetési gyakorlattal 1 Megelőző üzemeltetési tevékenység gyakorisága 1 Megelőző üzemeltetési tevékenységért felelős 1 Az üzemeltetést előíró dokumentum 1 Megelőző üzemeltetési tevékenység dokumentálása 1 Megelőzés tervszerű karbantartással 1 Karbantartási tevékenység gyakorisága 1 Karbantartási tevékenységért felelős 1 A karbantartást előíró dokumentum 1 A karbantartási tevékenység dokumentálása 1
Megelőző intézkedés
Következmény 3 Fizikai / esztétikai Kémiai Bakteriológiai / biológiai Vízmennyiséggel kapcsolatos Monitorozott paraméter 1 Monitoring helye 1 Monitoring gyakorisága 1 Monitoringért felelős megnevezése 1 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 1 Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Detektálhatóság mértéke 1 Beavatkozási érték 1 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 1 Monitorozott paraméter 2 Monitoring helye 2 Monitoring gyakorisága 2 Monitoringért felelős megnevezése 2 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 2 Monitorozott érték dokumentálásának helye 2 Detektálhatóság mértéke 2 Beavatkozási érték 2 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 2 Monitorozott paraméter 3 Monitoring helye 3 Monitoring gyakorisága 3 Monitoringért felelős megnevezése 3 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 3 Monitorozott érték dokumentálásának helye 3 Detektálhatóság mértéke 3 Beavatkozási érték 3 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 3
Veszély típusa
Monitoring
Monitoring
Monitoring
Detektálhatóság Súlyosság a fogyasztónál Kockázat Beavatkozási tevékenység 1 Beavatkozás (rövid távú intézkedés, üzemeltetéssel / hibajavítással)
Beavatkozás módját előíró dokumentum 1 Beavatkozásért felelős személy(ek) 1 Beavatkozási tevékenység dokumentálása 1 Beavatkozás (hosszú távú intézkedés, beruházási, kísérleti igény) Monitorozott paraméter 1 Monitoring helye 1 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 1 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 1 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 1 Monitorozott paraméter 2 Monitoring helye 2 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 2 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 2 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 2 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 2 Monitorozott paraméter 3 Monitoring helye 3 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 3 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 3 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 3 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 3
3. táblázat
Öblítővíz KMnO 4 tartalma miatt a biofilm károsodása, NH 4 / NO 2 megjelenése a biológiai szűrőt elhagyó vízben X X Oldott Mn Kezelt víz Kéthetente Vízműkezelő csoportvezető Vízminőségi ellenőrzési terv Labornapló, vízminőségi adatbázis 2 (közepesen detektálható) > 0,04 mg/L Víztechnológus Víz színe Homokszűrőt elhagyó víz Naponta Vízműkezelő csoportvezető Üzemeltetési szabályzat Labornapló, vízminőségi adatbázis, üzemnapló 1 (könnyen detektálható) Szabad szemmel is észlelhető rózsaszín árnyalat Műszakvezető, víztechnológus KMnO 4 vegyszertarályban a vegyszer szintje Vegyszertartály (KMnO 4) Naponta Vízműkezelő csoportvezető Üzemeltetési szabályzat Üzemnapló 1 (könnyen detektálható) A várt értékhez képest 10 % eltérés Műszakvezető 1 (könnyen detektálható) 2 (kisebb esztétikai probléma) 2 Tartalék vegyszeradagoló üzembe helyezése; a meghibásodott adagoló javíttatása Munkautasítás száma (kálium-permanganát adagolás) Műszakvezető Üzemnapló, munkanapló Víz színe Homokszűrőt elhagyó víz A beavatkozást követően 10 óra múlva Vízműkezelő csoportvezető Labornapló, vízminőségi adatbázis, üzemnapló Szabad szemmel már nem észlelhető a rózsaszín árnyalat KMnO 4 vegyszertarályban a vegyszer szintje Vegyszertartály (KMnO 4) A beavatkozást követően 10 óra múlva Vízműkezelő csoportvezető Üzemnapló A várt értékhez képest 5 %-on belüli eltérés Oldott Mn Kezelt víz A beavatkozást követően 10 óra múlva Vízműkezelő csoportvezető Labornapló, vízminőségi adatbázis < 0,04 mg/L
3. táblázat A biológiai ammónium ion eltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése
A biológiai ammónium ion eltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése
8
HÍRCSATORNA
2013. 9–10.
Törésponti klórozás
Technológiai sor Hibaesemény megnevezése
KMnO4 adagolás
Fémsó adagolás
Homokszűrés
GAC
Az adagolt FeCl3 mennyisége kevesebb, mint a szükséges
Hibaesemény oka Előfordulási gyakoriság
FeCl3 adagoló meghibásodása 1 (5 évente) Megelőzés tervezéssel 1 Megelőzés üzemeltetési gyakorlattal 1 Megelőző üzemeltetési tevékenység gyakorisága 1 Megelőző üzemeltetési tevékenységért felelős 1 Az üzemeltetést előíró dokumentum 1 Megelőző intézkedés Megelőző üzemeltetési tevékenység dokumentálása 1 Megelőzés tervszerű karbantartással 1 Vegyszeradagoló tervszerű karbantartása Karbantartási tevékenység gyakorisága 1 Félévente Karbantartási tevékenységért felelős 1 Karbantartási csoportvezető A karbantartást előíró dokumentum 1 TMK terv A karbantartási tevékenység dokumentálása 1 Üzemnapló Következmény 1 Az arzén szilárd formává alakítása nem elég hatékony A homokszűrő nem tudja kellő hatékonysággal Következmény 2 eltávolítani az arzént Arzén tekintetében kifogásolt minőségű a szolgáltatott Következmény 3 víz Fizikai / esztétikai Kémiai X Veszély típusa Bakteriológiai / biológiai Vízmennyiséggel kapcsolatos Monitorozott paraméter 1 Oldott As Monitoring helye 1 Kezelt víz Monitoring gyakorisága 1 Hetente Monitoringért felelős megnevezése 1 Vízműkezelő csoportvezető Monitoring Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 1 Vízminőségi ellenőrzési terv Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Labornapló, vízminőségi adatbázis Detektálhatóság mértéke 1 2 (közepesen detektálható) Beavatkozási érték 1 > 5 µg/L Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 1 Víztechnológus Monitorozott paraméter 2 Vegyszertarályban a koaguláns vegyszer szintje Monitoring helye 2 Vegyszertartály (koaguláns) Monitoring gyakorisága 2 Naponta Monitoringért felelős megnevezése 2 Vízműkezelő csoportvezető Monitoring Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 2 Üzemeltetési szabályzat Monitorozott érték dokumentálásának helye 2 Üzemnapló Detektálhatóság mértéke 2 1 (könnyen detektálható) Beavatkozási érték 2 A várt értékhez képest 10 % eltérés Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 2 Műszakvezető Detektálhatóság 2 (közepesen detektálható) Súlyosság a fogyasztónál 3 (mérsékelt egészségügyi hatás) Kockázat 6 Tartalék vegyszeradagoló üzembe helyezése; a Beavatkozási tevékenység 1 meghibásodott adagoló javíttatása Beavatkozás (rövid távú intézkedés, Beavatkozás módját előíró dokumentum 1 Munkautasítás száma (vas-klorid adagolás) üzemeltetéssel / hibajavítással) Beavatkozásért felelős személy(ek) 1 Műszakvezető Beavatkozási tevékenység dokumentálása 1 Üzemnapló, munkanapló Beavatkozás (hosszú távú intézkedés, beruházási, kísérleti igény) Monitorozott paraméter 1 Oldott As Monitoring helye 1 Homokszűrőt elhagyó víz A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 1 A beavatkozást követően 1 nap múlva kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 1 Vízműkezelő csoportvezető ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Labornapló, vízminőségi adatbázis, üzemnapló Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 1 < 5 µg/L Monitorozott paraméter 2 Vegyszertarályban a vegyszer szintje Monitoring helye 2 Vegyszertartály A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 2 A beavatkozást követően 1 nap múlva kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 2 Vízműkezelő csoportvezető ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 2 Üzemnapló Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 2 A várt értékhez képest 5 %-on belüli eltérés
4. táblázat A biológiai ammónium ion eltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése
4. táblázat A biológiai ammónium ion eltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése
nitrifikáló biomasszát károsítja. Ez a hibaesemény közvetve tehát a nitrifikáció hatásfokának romlásához vezethet, amely pedig a kezelt vízben ammónium és nitrit ionok megjelenését okozhatja. Extrém nagy káliumpermanganát koncentrációk esetében a víznek szabad
szemmel is észlelhető rózsaszínes árnyalata lesz, tehát a probléma amellett, hogy kémiai (Mn megjelenése a kezelt vízben), esztétikai is lehet. A hibaesemény észlelése három módon lehetséges: az első, talán legegyszerűbb módszer, a víz színének ellenőrzése szemrevételezéssel.
9
HÍRCSATORNA 2013. 9–10. A második lehetőség szintén szemrevételezéssel történő ellenőrzés: a vegyszertartályokban a szintek ellenőrzése, és annak meghatározása, hogy a várt értékhez képest a vegyszer fogyása hogyan alakult. Ha az eltérés 10 %-on túl van, akkor beavatkozás szükséges. A harmaTechnológiai sor
Törésponti klórozás
dik lehetséges módszer a homokszűrőt elhagyó / kezelt víz oldott mangán koncentrációjának meghatározása. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy önmagában az oldott mangán egy adott értéket történő túllépése (az ismertetett példában ez 0,04 mg/L) nem feltétlenül jeKMnO4 adagolás
Fémsó adagolás
Hibaesemény megnevezése Hibaesemény oka Előfordulási gyakoriság
Megelőzés üzemeltetési gyakorlattal 1 Megelőző üzemeltetési tevékenység gyakorisága 1 Megelőző üzemeltetési tevékenységért felelős 1 Az üzemeltetést előíró dokumentum 1 Megelőző üzemeltetési tevékenység dokumentálása 1 Megelőzés tervszerű karbantartással 1 Karbantartási tevékenység gyakorisága 1 Karbantartási tevékenységért felelős 1 A karbantartást előíró dokumentum 1 A karbantartási tevékenység dokumentálása 1
Következmény 1 Következmény 2 Következmény 3 Veszély típusa
Monitoring
Monitoring
Monitoring
Monitoring
Detektálhatóság Súlyosság a fogyasztónál Kockázat
GAC
Homokszűrő szűrési hatásfokának csökkenése Homoktöltet tömörödése, cementálódása 1 (5 évente) Megelőzés tervezéssel 1
Megelőző intézkedés
Homokszűrés
Fizikai / esztétikai Kémiai Bakteriológiai / biológiai Vízmennyiséggel kapcsolatos Monitorozott paraméter 1 Monitoring helye 1 Monitoring gyakorisága 1 Monitoringért felelős megnevezése 1 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 1 Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Detektálhatóság mértéke 1 Beavatkozási érték 1 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 1 Monitorozott paraméter 2 Monitoring helye 2 Monitoring gyakorisága 2 Monitoringért felelős megnevezése 2 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 2 Monitorozott érték dokumentálásának helye 2 Detektálhatóság mértéke 2 Beavatkozási érték 2 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 2 Monitorozott paraméter 3 Monitoring helye 3 Monitoring gyakorisága 3 Monitoringért felelős megnevezése 3 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 3 Monitorozott érték dokumentálásának helye 3 Detektálhatóság mértéke 3 Beavatkozási érték 3 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 3 Monitorozott paraméter 4 Monitoring helye 4 Monitoring gyakorisága 4 Monitoringért felelős megnevezése 4 Monitoring tevékenységet előíró dokumentum 4 Monitorozott érték dokumentálásának helye 4 Detektálhatóság mértéke 4 Beavatkozási érték 4 Beavatkozási érték túllépése esetén értesítendő(k) 4
Megfelelő méretű és kialakítású homokszűrők tervezése, beépítése Megfelelő intenzitású vizes + levegős visszaöblítés alkalmazása Naponta Vízműkezelő csoportvezető Üzemeltetési szabályzat Üzemnapló A homokszűrő nem tudja kellő hatékonysággal eltávolítani az arzént és a vasat Arzén, vas tekintetében kifogásolt minőségű a szűrt víz A GAC-ra nagy lebegőanyag tartalmú víz kerül X X Oldott As és összes As Kezelt víz Hetente Vízműkezelő csoportvezető Vízminőségi ellenőrzési terv Labornapló, vízminőségi adatbázis 2 (közepesen detektálható) Összes As és oldott As aránya > 1,5 Víztechnológus Oldott Fe és összes Fe Kezelt víz Hetente Vízműkezelő csoportvezető Vízminőségi ellenőrzési terv Labornapló, vízminőségi adatbázis 2 (közepesen detektálható) Összes Fe és oldott Fe aránya > 1,5 Víztechnológus Zavarosság Kezelt víz Hetente Vízműkezelő csoportvezető Vízminőségi ellenőrzési terv Labornapló, vízminőségi adatbázis 2 (közepesen detektálható) > 1 NTU Víztechnológus Nyomásesés Homokszűrő Naponta Vízműkezelő csoportvezető Üzemeltetési szabályzat Üzemnapló 1 (könnyen detektálható) Δp > 2 bar Víztechnológus 2 (közepesen detektálható) 3 (mérsékelt egészségügyi hatás) 6
5. táblázat A koagulációs arzéneltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése
5. táblázat A koagulációs arzéneltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése
10
2013. 9–10.
lenti azt, hogy túl sok KMnO4 került a vízbe. Elképzelhető, hogy éppen az ellenkező probléma lépett fel: túl kevés oxidálószer jutott a kezelendő vízbe, és ez nem volt elegendő ahhoz, hogy a vízben redukált formában jelen lévő mangánt oxidálja. Ezért fontos az, hogy a monitorozott paraméterek kiértékelése együtt történjen meg, mert így jobban lehatárolható a lehetséges hibaesemények köre. A monitorozott paraméterek közül az a kettő, amely szemrevételezéssel észlelhető, az első, könnyen detektálható kategóriába tartozik, míg az oldott mangán meghatározását a közepesen detektálható kategóriába soroltuk. Ez alapján a három paraméter együttes detektálhatóságát az első kategóriába soroltuk (ld. „Detektálhatóság” a 4. táblázatban). A szükséges beavatkozási tevékenység a tartalék vegyszeradagoló üzembe helyezése, és a meghibásodott adagoló javíttatása. Annak ellenőrzése, hogy a beavatkozás hatékony volt-e, azaz a tartalék adagoló a kívánt mennyiségű vegyszert adagolja-e, szemrevételezéssel történik a beavatkozás után tíz órával: egyrészt a homokszűrőt elhagyó víz színe, másrészt a vegyszertartályban a fogyás mértéke ad erre vonatkozóan információt. Az említett két vizsgált szempont mellett ellenőrző labormérések végrehajtása is javasolt a kezelt víz oldott Mn tartalmára vonatkozóan. A következő két hibaesemény a koagulációs arzénmentesítési technológiához kapcsolódik.
HÍRCSATORNA
Az 5. táblázat azt az eseményt részletezi, amikor a koagulálószer adagoló meghibásodása következtében az adagolt fémsó mennyisége nem elegendő, és ezért az oldott állapotú arzén szilárd formává alakulása nem történik meg hatékonyan. Mivel az arzén jelentős része továbbra is oldott állapotban van a homokszűrőre kerülő vízben, a homokszűrő nem lesz alkalmas az arzén eltávolítására, és a szolgáltatott víz arzén tekintetében kifogásolt lesz. Ezen hibaesemény monitoringja alapvetően két paraméter vizsgálatával hajtható végre: az előző hibaeseményhez hasonlóan, a vegyszertartályokban a szintek alakulása a várt értékhez képest információt ad az adagolt koaguláns mennyiségére vonatkozóan. A másik lehetséges paraméter a kezelt víz oldott arzén koncentrációja. Itt fontos hangsúlyoznunk, hogy az összes arzén meghatározása nem utal arra, hogy a technológia mely részénél következett be az optimálistól eltérő működés: amennyiben az összes arzén jelentős része oldott formában van jelen, feltehetően a vegyszeradagolás (oxidálószer és/vagy koagulálószer) mértéke nem megfelelő. Amennyiben azonban az összes arzén jelentős része szilárd állapotú, feltehetően a szilárd-folyadék fázisszétválasztási lépés hatékonysága nem megfelelő. Ebben az esetben tehát (nem megfelelő mennyiségű koagulálószer adagolás) a megszokott értékhez képest nagyobb oldott arzénkoncentráció (ebben a példában ez 5 µg/ℓ) utal az adott hibaesemény bekövetkezésére. Annak ellenőrzése,
Beavatkozási tevékenység 1 Beavatkozás (rövid távú intézkedés, Beavatkozás módját előíró dokumentum 1 üzemeltetéssel / hibajavítással) Beavatkozásért felelős személy(ek) 1 Beavatkozási tevékenység dokumentálása 1 Beavatkozás (hosszú távú intézkedés, beruházási, kísérleti igény) Monitorozott paraméter 1 Monitoring helye 1 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 1 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 1 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 1 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 1 Monitorozott paraméter 2 Monitoring helye 2 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 2 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 2 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 2 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 2 Monitorozott paraméter 3 Monitoring helye 3 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 3 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 3 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 3 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 3 Monitorozott paraméter 4 Monitoring helye 4 A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 4 kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 4 ellenőrzése Monitorozott érték dokumentálásának helye 4 Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 4
Ütemen kívüli visszaöblítés alkalmazása Munkautasítás száma (homokszűrők öblítése) Műszakvezető Üzemnapló, munkanapló Töltet cseréje Összes As és oldott As aránya Homokszűrőt elhagyó víz A beavatkozást követően 5 óra múlva Vízműkezelő csoportvezető Labornapló, vízminőségi adatbázis, üzemnapló Összes As és oldott As aránya < 1,3 Összes Fe és oldott Fe aránya Homokszűrőt elhagyó víz A beavatkozást követően 5 óra múlva Vízműkezelő csoportvezető Labornapló, vízminőségi adatbázis, üzemnapló Összes Fe és oldott Fe aránya < 1,3 Zavarosság Homokszűrőt elhagyó víz A beavatkozást követően 5 óra múlva Vízműkezelő csoportvezető Labornapló, vízminőségi adatbázis, üzemnapló < 0,8 NTU Nyomásesés Homokszűrő A beavatkozást követően 5 óra múlva Vízműkezelő csoportvezető Üzemnapló Δp < 1,5 bar
6. táblázat A koagulációs arzéneltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése 6. táblázat A koagulációs arzéneltávolítás egy lehetséges hibaeseményének elemzése
Megelőzés
Ok
Hibaesemény
Következmény 1
Következmény 2
Következmény 3
Monitoring
HÍRCSATORNA 2013. 9–10. hogy a beavatkozási tevékenység hatásos volt-e, szintén az említett két paraméter vizsgálatával történik a beavatkozás (tartalék koagulálószer adagoló üzembe helyezése) után 1 nappal: a koagulálószert tároló tartályban a szint ellenőrzése és a várt értékhez képest 5 %-on belüli eltérése, és a kezelt víz oldott arzénkoncentrációjának 5 µg/ℓ alatti értéke utal arra, hogy a beavatkozás hatékony volt. A 6. táblázatban bemutatott hibaesemény a homokszűrés hatékonyságának romlását elemzi, ezen belül is azt a hibaeseményt, amikor a nem megfelelő szűrő kialakítás következtében, vagy kellően intenzív visszaöblítés hiányában a töltet tömörödik, cementálódik. A hibaesemény következménye az, hogy a kialakult vas-pelyheket és az ezekbe beépült arzént a homokszűrő nem képes visszatartani, így a szolgáltatott víz vas és arzén tekintetében kifogásolt lesz. Ez kémiai kifogás mellett esztétikai problémát is jelent, hiszen barnás színű vas-csapadék jelenhet meg a fogyasztónál. A hiba oly módon monitorozható, hogy a kezelt vízben az összes és oldott arzén és vas is meghatározásra kerül. Amennyiben az összes:oldott komponensek aránya az 1,5-öt meghaladja, a kezelt vízben található vas és arzén jelentős része szilárd formában van jelen. Az arányszám helyett választhatjuk monitorozott paraméternek a szilárd vas és arzén mennyiségét is (amelyet az összes koncentráció és az oldott koncentráció különbségeként kapunk), és megadhatjuk erre a komponensre, hogy milyen érték elérése esetén szükséges beavatkozni. Egy másik paraméter, amely egyszerűbben mérhető, és szinten utal arra, hogy a homokszűrés hatékonysága nem megfelelő, a zavarosság. A bemutatott példában feltételeztük, hogy 1 NTU elérése jelenti azt, hogy a szilárd-folyadék fázisszétválasztásnál probléma lépett fel. Fontos információt ad továbbá a homokszűrőn tapasztalt nyomásesés is, hiszen egy adott érték (a példában 2 bar) elérése arra utal, hogy a szűrőellenállás lényegesen nagyobb, mint ami a szűrőközeg és a visszatartott lebegőanyag ellenállása összegeként várható. Beavatkozási tevékenységként ütemen kívüli szűrőöblítést írhatunk elő, azonban hosszú távon a töltet cseréje válhat szükségessé. Annak ellenőrzése, hogy a beavatkozási tevékenység hatékony volt-e, a várt eredményeket elértük-e, a kezelt víz összes és oldott vas és arzén koncentrációjának meghatározásával, a zavarosság mérésével, valamint a nyomásesés meghatározásával történik a beavatkozást (ütemen kívüli szűrőöblítést) követően 5 óra elteltével.
5. A MÓDSZERTAN TOVÁBBFEJLESZTÉSÉRE VONATKOZÓ ELKÉPZELÉSEK A módszertan kidolgozásában a következő lépés az egyes hibaesemények kapcsolatának a feltárása lesz. Abban az esetben, ha pl. a törésponti klórozásos technológiánál az utolsóként elemzett hibaesemény bekövetkezik (a homokszűrés hatásfoka csökken a töltet tömörödése
11 következtében), akkor ennek következménye (szilárd állapotú vas és mangán hagyja el a homokszűrőt) egy újabb hibaeseményként az aktív szén adszorbernél meg fog jelenni, hiszen az aktív szén adszorber mint szűrőközeg fog működni, a vaspelyheket visszatartja és ezáltal adszorpciós kapacitása jelentősen csökkenni fog. Az ilyen kapcsolatok feltárása érdekében úgy gondoljuk, hogy az egyes hibaeseményeket érdemes egy láncra „felfűzni”, ahol egy hibaesemény következménye egy újabb hibaesemény oka lesz. Minden hibaeseményt alapvetően egy ok (a kialakulásának forrása) és a következmények határoznak meg. Az okokhoz rendelhetjük a megelőző tevékenységeket (pl. a 6. táblázatban bemutatott példában a homokszűrő tömörödését a naponta alkalmazott megfelelő intenzitású vizes+levegős öblítéssel akadályozhatjuk meg), a következményekhez pedig a monitoring tevékenységet (az előző példánál maradva a homokszűrőről elfolyó víz megnövekedett zavarossága, az összes és oldott As és Fe arányának növekedése, illetve a nagyobb nyomásesés utalnak arra, hogy a szilárd/folyadék fázisszétválasztás hatékonysága nem megfelelő). Amennyiben a hibaeseményeket láncolatként kezeljük, akkor ezt a két, egymást követő hibaeseményt az 1. ábra szerint össze lehet kapcsolni. Az első hibaesemény tehát a nem megfelelő szűrési hatékonyság a homoktöltet tömörödése, cementálódása eredményeképpen. Következménye a szűrt víz megnövekedett vas- és arzéntartalma. A hiba okát és a következményeket – a korábbiakban bemutatottak alapján – a szűrt vízben az összes és oldott vas- és arzénkoncentrációk arányával, a szűrt víz zavarosságával, valamint a homoktölteten mért nyomáseséssel tudjuk monitorozni. A hibaesemény következménye egyrészt az, hogy a homokszűrőn a vas és arzén eltávolítása nem elég hatékony, továbbá az aktív szén töltetre nagy lebegőanyag tartalmú víz érkezik. Ez utóbbi következmény egy újabb hibaeseményt generál, annak lesz az indító oka, nevezetesen a „A GAC adszorpciós kapacitása csökken” hibaeseménynek. Az aktív szén töltet kapacitásának csökkenése nem kizárólag abból adódhat, hogy a homokszűrőt elhagyó víz minősége nem megfelelő, de ez lehet az egyik forrása. Az adszorpciós kapacitás csökkenése pedig azt eredményezi, hogy az aktív szén nem képes kellő hatásfokkal eltávolítani a klórozott szerves melléktermékeket (THM és AOX vegyületeket). Az egyes hibaesemények ily módon történő összekapcsolásakor a követő hibaesemény megelőző tevékenysége az előző hibaesemény monitorozott paraméterének „riasztási” értékénél végrehajtott megfelelő beavatkozást jelenti. A konkrét példánál maradva: a követő hibaesemény a „A GAC adszorpciós kapacitása csökken”, amelyet megelőzni azzal tudunk, hogy az előző hibaeseményt („A homokszűrő szűrési hatékonysága csökken”) észleljük a megfelelő monitoring tevékenységgel. És amikor a beavatkozási értéket elérjük, akkor a megfelelő beavat-
A beavatkozási tevékenység kockázat-csökkentő hatásának ellenőrzése
A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 3 A beavatkozást követően 5 óra múlva Monitoringért felelős megnevezése 3 Vízműkezelő csoportvezető Monitorozott érték dokumentálásának helye 3 Labornapló, vízminőségi adatbázis, üzemnapló Megfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 3 < 0,8 NTU 12 HÍRCSATORNA 2013. 9–10. Monitorozott paraméter 4 Nyomásesés Monitoring helye 4 Homokszűrő A beavatkozási tevékenység A beavatkozás és monitoring között eltelt idő 4 A beavatkozást követően 5 óra múlva kockázat-csökkentő hatásának Monitoringért felelős megnevezése 4 Vízműkezelő kozási ellenőrzése tevékenységet végrehajtjuk, azaz ütemen kívüli mészetesen lesznek,csoportvezető hiszen egy adott hibaeseményhez Monitorozott érték dokumentálásának helye 4 visszaöblítést alkalmazunk, hosszabb távon pedig a ho- több úton isÜzemnapló eljuthatunk. A „A GAC adszorpciós kapaciMegfelelő hatékonyságú beavatkozás esetén elért érték 4 Δp < 1,5 bar
moktöltetet cseréljük. Ezzel tudjuk megakadályozni azt, tása csökken” hibaeseményhez való egyik lehetséges eljuhogy a6.követő hibaesemény, azazarzéneltávolítás a „A GAC adszorpciós tást mutattuk be az előzőekben, táblázat A koagulációs egy lehetséges hibaeseményének elemzésede ez a hiba bekövetkezkapacitása csökken” ezen okokból bekövetkezzen. het akkor is, ha pl. a GAC öblítésekor aktív szén szemcsék Az így összeállított hiba-láncolatokban átfedések ter- elúszása következik be. Megelőzés
Ok
Hibaesemény
Naponta intenzív vizes+levegős visszaöblítés alkalmazása a homokszűrőn
Homoktöltet tömörödése, cementálódása
Homokszűrő szűrési hatékonysága csökken
Következmény 1
Következmény 2
Következmény 3
Monitoring
A homokszűrőt Vas és arzén elhagyó víz A homokszűrő vasA GAC-ra kerülő víz tekintetében zavarossága (mérés és arzéneltávolítása lebegőanyag kifogásolt minőségű és szemrevételezés), nem megfelelő tartalma magas kezelt víz As és Fe tartalma (mérés), nyomásesés
Ok
Megelőzés
Hibaesemény
A GAC-ra kerülő víz lebegőanyag tartalma magas
A homokszűrőt elhagyó víz túl nagy zavarossága esetén beavatkozás a homokszűrési lépésnél
A GAC adszorpciós kapacitása csökken
Következmény
Monitoring
A GAC THM és AOX THM, AOX, UV254 a eltávolítási GAC töltetet elhagyó hatásfoka nem vízben, nyomásesés megfelelő a GAC tölteten
1. ábra Hibaesemények láncolata egy konkrét példán keresztül
1. ábra Hibaesemények láncolata egy konkrét példán keresztül Döntés kérdése, hogy az egyes hibaeseményeket mi• több paraméter együttes túllépése esetén a lyen részletességig bontjuk le. A hibaesemények láncolehetséges hibaesemények körének szűkítése. latának kialakításánál két szempontot kell figyelembe A vízbiztonsági terv informatikai rendszerrel történő venni: a felbontás legyen annyira részletes, hogy az egyes összekapcsolása azért is kívánatos, mert amellett, hogy a események közötti kapcsolat világosan átlátható legyen, VBT egyszerűbben kezelhető, a terv működése is hatéugyanakkor ne legyen olyan mértékben részletezve, hogy konyan követhető: megállapítható, hogy a vízbiztonsági kezelhetetlen mennyiségű hibaesemény képződjön. terv működtetése hozott-e kedvező változásokat. A hibaTovábbi elképzelésünk a kidolgozott módszer össze- események gyakoriságára vonatkozóan statisztikai adatkapcsolása az Üzemeltető vállalatoknál rendelkezésre álló bázis áll majd rendelkezésre, amely a vízbiztonsági terv informatikai rendszerrel. A strukturált szerkezet kialakí- felülvizsgálatakor hasznos információkkal szolgálhat. tását azért is tartjuk fontosnak, mert így lekérdezéseket generálhatunk, amelyek az üzemeltetési szabályzatok, FELHASZNÁLT SZAKIRODALOM vízminőségi ellenőrzési tervek, egyéb dokumentációk Laky, D., Andrási, J., Magyarné, Bede, M., Süveges, összeállításában is segítséget jelenthetnek. A következőkGy.,Kovács, Z., Kiss, B, M. (2011): Vízbiztonsági terben egy pár példát mutatunk be lekérdezésekre: vezés – a Szolnoki Felszíni Vízműben alkalmazott • vízműkezelők napi szintű feladatainak a köre, módszertan – bemutatása, Vízmű Panoráma, 19(6) • karbantartók havi / kéthavi / évente, stb. pp. 4-7 elvégzendő feladatainak a köre, Országos Környezetegészségügyi Intézet (2009): Útmu• heti / kétheti /havi / féléves / éves rendszerességgel tató ivóvíz-biztonsági tervrendszerek kiépítéséhez, mért vízminőségi paraméterek köre, működtetéséhez, • egy adott paraméter túllépése esetén a lehetséges https://www.antsz.hu/data/cms14700/Utmutato_ivoviz hibaesemények köre, bizt_rendsz_kiepitesehez_20100111.pdf
13
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
A GYÖMRŐI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEP TECHNOLÓGIÁJÁNAK FINOMHANGOLÁSA MIKROBIOLÓGIAI PARAMÉTEREK SEGÍTSÉGÉVEL Bognár Ferenc,* Somogyi Tamás**
1. BEVEZETŐ A HÍRCSATORNA 2013. május-júniusi számában megjelent, a „Gyömrő-Maglód-Ecser kistérségi szennyvíztisztító telep üzemeltetési tapasztalatai” című cikk, mely a gyömrői szennyvíztisztító telep technológiájának sajátosságait mutatta be. Jelen írásunk, mintegy folytatása ezen anyagnak, melyben a helyi technológusi munka egyik fontos szegmensét, az eleveniszap – rendszeresen elvégzett fénymikroszkópos biológiai – vizsgálataiból nyerhető információk felhasználási lehetőségeit mutatjuk be. Az üzemeltetés során adódó szakmai kihívások, a hatályos jogszabályoknak, a környezettudatosságnak, valamint a költséghatékony üzemeltetésnek való megfelelés mind együttesen kell, hogy az üzemeltetést végző szakembernek a szeme előtt lebegjen. Ezen, jól definiált cél eléréséhez a telep technológusának minden lehetséges információt ismernie kell, aminek figyelembevételével havária helyzeteket előzhet meg, illetőleg a tisztítási hatékonyságot megtartani, adott esetben javítani tudja. Az eleveniszapos szennyvíztisztítási technológia során a tisztítást baktériumok, csillós egysejtűek, amőbák, és többsejtű protozoa élőlények szoros egymásrautaltsági hálózatából álló életközössége végzi. A szennyvíztisztítási technológiai elmeinek feladata ezen életközösség számára a környezeti feltételek optimumának biztosítása. A leghatékonyabb üzemmenet akkor valósítható meg, ha elegendő információval rendelkezünk az eleveniszap mindenkori állapotáról, igényeiről. Az iszapban előforduló élőlények jelentős része bioindikátor jellegű, így azok jelenléte, eltűnése, vagy újként való megjelenése a telepre érkező szennyvíz összetételének-, vagy egy technológiai elem működési hatékonyságának-, vagy valamely üzemi paraméternek megváltozását jelzi. Az eleveniszap életközösségének alapos megismerése csupán rendszeresen elvégzett vizsgálatok speciális módon történő kiértékelésével lehetséges. A gyömrői szennyvíztisztító telepen hetente elvégzett mikroszkópos elemzések az Egységes Mikrobiológiai Vizsgálati Rendszer (továbbiakban: EMVIR) által működtetett algoritmussal történő kiértékelései lehetővé tették, hogy a mindenkori optimális iszapterhelést, és oldott-oxigén koncentrációt megtalálhassuk, és meg is tudjuk tartani, illetve szükség esetén a biológia igényeihez igazodva átállítsuk. A gravitációs elven működő fázis** vezető biológus EMVIR Nonprofit Kft., ** szennyvízágazat vezető, Gyömrő-Maglód-Ecser kistérségi szennyvíztisztító telepvezető
szétválasztást nehezítő fonalas baktériumok egyes fajai az eleveniszapnak mindenkori alkotói. A fonalasodás alkalmankénti erősödésének korai stádiumban való felismerése, az adott faj szaporodását gátló, specifikusan hatni képes technológiai beavatkozás ismerete segít megelőzni az iszap habzását, utóülepítőben való felúszását, és a tisztított vízben megjelenő pelyhes-iszapelúszást. *2.
BIOINDIKÁTOR SZERVEZETEK
A következőkben ezen bioindikátor szervezeteket tekintjük át (Szilágyi et Orbán, 2007),(Fleit, 1995). • Fonalas baktériumok Thiothrix sp.: anaerob körülmények között kialakult redukált kén, valamint szerves savak jelenlétét indikáló fonalas baktérium, amelynek jelenlétéből a csatornahálózba, vagy a technológia bármely pontján kialakuló berothadásra lehet következtetni. Typ021N: a kénbaktériumok közé tartozó élőlény, így átalában a Thiothrix sp-vel egyszerre figyelhető meg. Microthrix parvicella: nagy mennyiségű előfordulása mondhatni szezonális eloszlást mutat Gyömrőn. Jellemzően kis biológiai terhelésnél szaporodik el nagy számban. A bejövő szennyvíz nagy zsír- és olajtartalma is optimális körülményeket teremt számára. Typ0041: Tartósan kis biológiai terhelésnél szaporodik el. Közepes fonalasság esetén sem okoz komolyabb üzemeltetési problémát, mert sem az ülepedést, sem az iszap vízteleníthetőségét nem hátráltatja jelentősen. Többnyire a Typ0041 a Microthrix parvicella-val együtt alkotja a gyömrői iszap fonalas baktérium populációját. Erre példát az 1. kép mutat be.
1. kép Microthrix parvicella és Typ0041 fonalak a gyömrői iszapban (Fotó:Bognár Ferenc)
14
2013. 9–10.
• Csillós egysejtűek Szerepük nélkülözhetetlen megfelelő ülepedési képességű rendelkező, és zavartalan nitrifikációt biztosító eleveniszap kialakulásában, fenntartásában. A szabadon úszó, legelő életmódot folytató fajok a pelyhek felszínéről a rosszul kötődő szervesanyagokat, elhalt bakteriális sejteket fogyasztják, ezzel hozzájárulnak a gömbölyded, tömör pehelyszerkezet kialakulásához. A legelés közben a pelyhek felszínére úgynevezett EPS-anyagot (extracelluláris-poliszacharid) választanak ki, ami segíti a baktériumok pehelyhez kötődését. A szabadon úszó, nem legelő csillósok pedig a pelyhek közötti térből eszik meg a pelyhekbe be nem épült, elhalt baktériumokat, szerves törmelékeket, ezzel a tisztított víz lebegőanyag tartalmát csökkentik. A gyömrői iszapban az Aspidisca cicada, Aspidisca lynceus, Holophrya sp., Colpidium sp., Chilodonella sp., Amphileptus sp., és az Euplotes sp. egyedei népesítik be ezen csoportból az iszapot. A helytülő csillósok a pelyhekhez horgonyozva élnek, a pehely közötti térből a szabadon úszókhoz hasonlóan az elhalt baktériumok és a szerves törmelékek iszapba zárásában, ezáltal a technológiai sor végén, a fázisszétválasztásban segítenek. Gyömrőn a Thuricola sp., a Carchesium sp., a Vorticella convallaria, Vorticella microstoma, az Epistylis sp., (lásd 2. kép) valamint az Opercularia sp. fordulnak elő.
HÍRCSATORNA
• Amőbák Házas, és csupasz amőbák egyaránt előfordulnak a telepen. A házas amőbák közül leggyakoribb az Arcella sp., ami a nitrifikáció szempontjából megfelelő iszapkort jelzi számunkra. A csupasz amőbák hirtelen fellépő túlterhelés, mérgező hatású anyagok fogadásakor jelennek meg. • Többsejtű élőlények A többsejtű élőlények megfelelő iszapkornál figyelhetők meg. A rendszer stabil, jó működését jelzik számunkra. A Rotaria sp. fajok (lásd 3. kép) hosszú, megnyúlt testalakúak, a pehelyhez kihorgonyozva figyelhetők meg leggyakrabban. Toleránsak a nagy iszapterheléssel és a kis oldott oxigénszinttel szemben, így ők inkább csak a megfelelő iszapkor megállapításában segítenek, ellenben a Cephalodella sp., és a Nematoda sp. egyedei a stabilitásra, zavartalan nitrifikációra is utalhatnak.
3. kép-Rotaria sp. (Fotó:Bognár Ferenc)
3. AZ INIDKÁTOROK JELZÉSEINEK ÉRTELMEZÉSE
2. kép Epistylis sp. (Fotó:Bognár Ferenc)
• Ostoros egysejtűek Az ostoros egysejtűek megjelenéséből mindig az eleveniszap rosszirányú változására következtethetünk. Jelentős mértékben megnövekedett biológiai terhelésre, anaerob hatások jelenlétére utalnak. A gyömrői eleveniszapban a Bodo sp.,a Trepomonas sp, valamint a Peranema sp. egyedei jelennek meg nagyon ritkán.
A gyömrői eleveniszapban évszaktól, és bizonyos technológiai paraméterektől függően- jellemzően 10-20 indikátorcsoport különböző egyedszámú élőlényei vannak jelen. Bizonyos csoportok jelentősége önmagukban is információt nyújt, de sokkal fontosabb őket életközösség szintjén vizsgálni. Ehhez egy speciális algoritmust használunk fel, amelyet egy szoftver, az EMVIR működtet. Az EMVIR egy online adatrögzítő és feldolgozó rendszer. Az eleveniszapos rendszerű, fő tömegében kommunális szennyvizeket fogadó, biológiai szennyvíztisztító telepek működéséről ad olyan információkat, melyek segítségével költséghatékony, biztonságos üzemeltetés valósítható meg. Az EMVIR fő feladata egyrészt az állapotértékelés, melyben a biológiára ható tényezők eredőjét ismerteti. Megmutatja, hogy a biológiai tisztítóműre érkező szennyvíz összetételében egyes kockázati tényezők milyen súllyal
15
HÍRCSATORNA 2013. 9–10. vannak jelen. Ezen funkciójában a túlzottan nagy ammónium-koncentráció, a nem megfelelő C:N:P arány, valamint az anaerob hatások között kialakuló redukált kén-kötések jelenlétéről, és ezen hatások erősségéről ad tájékoztatást. Egy sajátos súlyozással az indikátorok meghatározott kategóriáiból minősítésre kerül az élővilág fajgazdagsága, mely nagyon fontos tájékoztató paraméter a vizsgálati eredmények összevetésekor. Minősítésre kerül a levegőztető medence két legfőbb folyamata, a nitrifikáció, valamint a szervesanyag-lebontás. A zavartalan, a kis mértékben zavart, valamint az erősen zavart nitrifikációt és szervesanyag-lebontást kaphatjuk eredményül, attól függően, hogy az ezen folyamatok szempontjából fontos indikátorok milyen mennyiségben vannak jelen, vagy épp hiányoznak az iszapból. A rendszer másik fő funkciója az alapállapot információinak négy szintű output rendszerben történő részletes, szöveges kifejtése. Az outputok bemutatják, hogy mit kell tennie a technológusnak ahhoz, hogy a biológiát érő hatások minél kisebb mértékben befolyásolják az eleveniszap működését. Útmutatást szolgáltat az optimális iszapterhelés eléréséhez, valamint segítséget nyújt az iszap működéséhez szükséges oldott oxigén koncentráció finombeállításához. Ezáltal megtalálható az a legkisebb oldott oxigén-koncentráció, amelyet biztosítva a biológiai folyamatok biztonságosan lejátszódnak a legkisebb fajlagos üzemeltetési költség mellett. A szoftver harmadik funkciója az adattárolás, és speciális lekérdezhetőség. A feltöltött jegyzőkönyvek bármikor lekérdezhetők a központi szerverről vizsgálati jegyzőkönyvek, valamint a különböző mikrobiológiai paraméterek esetében (úgymint fonalas baktériumok gyakorisága, iszapaktivitással korrigált iszapterhelés, az iszap számára effektí-
ven hasznosítható oldott oxigén-koncentráció, valamint a biokémiai folyamatok stabilitása) grafikonok formájában. A paraméterek lekérdezésére példát az 1. ábra mutat be.
1. ábra Paraméterek lekérdezése grafikonban (www.emvir.hu)
4. A 2011–’12–’13-AS ÉVEK EMVIR VIZSGÁLATI EREDMÉNYEINEK ÁTTEKINTÉSE • Fajgazdagság Ahogyan korábban említettük, nagyon fontos paraméter, hogy az eleveniszapban épp milyen fajgazdagság figyelhető meg. Gyömrő esetében az EMVIR szerinti diverzitás az elmúlt három évben jellemzően a 15-ös kategória körüli értéket mutatta (2. ábra). Szélsőséges esetekben, egy alkalommal a 8-as, egy alkalommal pedig a 25-ös értéket érte el. Az itt élő eleveniszap akkor a legjobb tisztításiés ülepedési képességű, amikor az élővilág változatossága az EMVIR szerinti 15-ös kategóriát eléri.
2. ábra A gyömrői eleveniszap fajgazdagságának alakulása (www.emvir.hu)
16
2013. 9–10.
Szennyvíz-összetételbeli kockázatok A levegőztető medencére érkező szennyvíz összetételében rejlő kockázatok közül leggyakrabban az ammónium-koncentráció nagyságára érkezett jelzés az indikátorok szám-, és minőségbeli eloszlásából, melynek mértéke mindig csekélynek tekinthető. Vélhetően az iszap-víztelenítésből és tárolásból származó dekantvizek a forrásai, ugyanis a nyers szennyvíz ammónium-koncentrációja kis ingadozást mutat. Nyári, tartósan száraz időszakokban a hosszú tartózkodási idejű csatornahálózatban kialakulnak berothadt szakaszok, melyeknek következtében redukált kén-kötések, szerves savak képződnek a bejövő szennyvízben. Ilyenkor elszaporodnak az iszapban az anaerob hatásokra figyelmeztető indikátorok, úgymint Thiothrix sp. fonalas baktériumok, és a Bodo sp. ostoros egysejtűek. A redukált kén-kötések kockázatára ilyenkor szintén csekély mértékben, de jelzés érkezik az EMVIR - jegyzőkönyvekben. Ezekben az esetekben a redoxpotenciál a bejövő szennyvízben akár a -112 mV-ot is elérheti (pl. 2012.08.29-i mérés), ami erősen anaerob közeget jelent. A levegőztető medencében azonban ezek a vegyületek feloxidálásra kerülnek, így a nitrifikációt nem zavarják jelentősen. • Szervesanyagok lebontása, nitrifikáció A szervesanyagok lebontása, valamint a nitrifikáció minden vizsgálat alkalmával a zavartalan minősítést kapta a 2012-es és a 2013-as évben. • Fonalas baktériumok A fonalas baktériumok közül a Thiothrix sp. alacsony fonalassággal, a korábbiakban ismertetett módon, „szezonális jelleggel” jelenik meg. Mellette a Nocardioform Actinomycetes, a Typ0041-es, és a Typ021N fordult még elő ritkán az iszapunkban. Ezen baktériumok komolyabb
HÍRCSATORNA
üzemeltetési problémát nem okoznak, sem habzást, sem iszapelúszást nem tapasztaltunk jelenlétükkor. Technológiai beavatkozást igénylő fonalasságot, az Eikelboom FI-indexe szerinti 3-as, 4-es kategóriát elérő Microthrix parvicella okozza alkalmanként (3. ábra). Tartósan csapadékos időben, amikor nagyon kis szennyezőanyag tartalmú szennyvíz érkezik több napig a szennyvíztisztító telepre, akkor a tartósan „éhező” állapotban ezek a baktériumok helyzeti előnybe kerülnek a pehelyalkotó baktériumokkal szemben, és nagyobb szaporodási képességüknek köszönhetően dominánssá válnak az iszapban. A 3-as kategóriánál a levegőztető medencéken hab alakul ki, mert a fonalas baktériumok hidakat képeznek a pelyhek között, valamint nyílttá teszik őket Ennek következtében megnő a pelyhek felülete és a mélylégbefúvásos levegőztetés hatására felúsznak a műtárgyban, annak vízszintjére (lásd a 4. képet).
4. kép Iszaphabzás a levegőztető medence felszínén (Fotó: Bognár F.)
Az iszapterhelés növelésével ez az állapot a kezdeti stádiumban jól kezelhető és visszafordítható. Amennyiben a 4-es FI – indexet is eléri, akkor szükségessé válik a technológiai beavatkozásokat a fonalas baktériumokra specifikusan ható vegyszer adagolása. Jellemzően egy-két hét alatt a fonalasodás ily módon legyőzhető (lásd 3. ábra).
3. ábra A Microthrix parvicella fonalasságának alakulása (www.emvir.hu)
17
HÍRCSATORNA 2013. 9–10. 5. A VIZSGÁLATOK ÁLTAL NYERT INFORMÁCIÓK HASZNOSÍTÁSA AZ ÜZEMELTETÉSBEN (BOGNÁR, SERKE 2012) A telep laboratóriumában elvégzett kémiai méréseket, valamint a korábbi évek üzemeltetői tapasztalatait alapul véve, az EMVIR segítségével az elmúlt évek során nagy fokú üzembiztonság mellett sikerült a szennyvíztisztító telep tisztítási képességét javítani. Az oldott oxigén-koncentrációjának minimalizálása mellett az iszapterhelés folyamatos biológiai kontrollal történő szabályozásával költséghatékonyságában is jelentős javulást tudtunk elérni. A következőkben konkrét példákon keresztül mutatjuk be a technológiai folyamatok optimalizációjának végrehajtását a gyömrői szennyvíztisztító telepen.
6. PÉLDÁK A TECHNOLÓGIAI FOLYAMATOK OPTIMALIZÁLÁSÁRA • Oldottoxigén-koncentráció finomhangolása Az oldott oxigén-koncentrációjának az iszap igényeihez igazodó pontos beállításával eltérő oxigén-alapjeleket beállítva, jelentős költség takarítható meg a fúvók villamos energia fogyasztásának időszakos mérséklésével. A rend-
szerbe vitt oxigén koncentrációja egészen addig csökkenthető, amíg az indikátorok átrendeződése nem mutat oxigénhiányt a nitrifikáció szempontjából. Egy konkrét példán szemléltetjük az oxigén koncentráció csökkentésének lehetőségét a mikrobiológia jelzőfunkciójának alkalmazásával. A 2011.év tavaszán, március 11-től április 6-ig, a téli időszakban tartott 1,5 mg/l-es értékről fokozatosan lecsökkentettük az oxigén koncentrációt 0,8mg/l-re (heti rendszerességgel elvégzett ellenőrző mikrobiológiai vizsgálattal), amikor is a nitrifikáció szempontjából kis oxigén-koncentrációt kaptunk eredményül. Ezután növeltük 1,0 mg/l-re, ami az április 13-, és 14-én elvégzett vizsgálatok szerint is optimálisnak bizonyult (4. ábra). • A rendszerben tartott oldott oxigén-koncentrációból a nitrifikációra effektíven hasznosítható koncentrációt az EMVIR három kategóriába sorolja: 1 mg/l alatti, 1-2 mg/l közötti, és 2 mg/l feletti mennyiség. A grafikonban a kék jelölések az adott koncentráció-intervallumot jelölik A beavatkozási időszakban az elfolyó vízben a nitrogénformák mérési eredményeit az 1. táblázatban mutatjuk be.
4. ábra Az eleveniszap által hasznosítható oxigén-koncentrációja (www.emvir.hu)* Időszak
NO2
NO3
NH4
átlag, mg/l
2011. március
0,4-0,5
35-40
0,05-0,1
2011. április
1,0-1,2
20-25
1,0-2,0
2011. május
0,5-0,7
25-30
0,10-0,2
1. táblázat A nitrogén háztartás alakulása (szerző:Somogyi Tamás)
A nitrifikáció zavartalanul zajlott le a beavatkozások teljes időtartama alatt. Ha csupán kémiai paraméterekre támaszkodva hajtanánk végre ilyen beavatkozást, akkor negatív visszacsatolásként a tisztított víz ammóniumkoncentrációjának emelkedését használhatnánk, melynek létrejöttekor már a nitrifikáló baktériumok működésének gátlása állna a háttérben. Ebben az esetben jelentősen meg kellene növelni az oldott oxigén-koncentrációját
18
2013. 9–10.
néhány napig, hogy a folyamat stabilizálódjon, ezáltal elveszítenénk a megtakarított energiát. A mikroszkópos vizsgálatkor a baktériumoknál a magasabb szerveződési szintű élőlények reakcióit vizsgáljuk, így már akkor jelzést kapunk, amikor bakteriális szinten még nem indult el változás, ezért kis mértékben kell csak visszaemelni az oxigén koncentrációját, és ott, azon a szintan is kell a továbbiakban tartani, ha a következő vizsgálat pozitív visszajelzést nyújt. Számításaink szerint évszaktól, és a bejövő szennyvíz minőségétől függően havi 110-170 ezer Ft-nyi villamos energia takarítható meg 0,1 mg/l oldott oxigén-koncentráció csökkentésével (2. táblázat). Időszak 2011. március 2011. április 2011.májusa
Oldott oxigén-koncentráció mg/l 1,5 0,8-1,0 1,0
Felhasznált villamosenergia kWh 85 680 62 510 67 900
2. táblázat Villamos energia igény adott oldottoxigén-koncentráció mellett (szerző:Somogyi Tamás)
• Biológiai visszacsatolások mentén beállított iszapterhelés Az iszap biológiai terhelésének beállítása mikrobiológiai kontrollal szintén nagyobb üzemeltetési biztonságot, és csökkenő üzemeltetési költséget hozott. A gyömrői szennyvíztisztító telep esetében az optimális az az állapot, amikor a nitrifikáció és a szervesanyag-lebontás szempontjából is kis terhelést kapunk eredményül az EMVIR-kiértékelésben. Számításaink szerint ilyenkor a legcsekényebb az iszap szaporulata, így csökken a víztelenítésre és elhelyezésre kerülő mennyiség. Viszont ebben az állapotban viszonylag nagy az esélye a Microthrix parvicella térnyerésének. A terhelés csökkenését az erre specifikus indikátorok jelzéseiből tudjuk az EMVIR algoritmusával detektálni. Az iszapterhelés
HÍRCSATORNA
jelentős mértékben történő optimális mérték alá esését a Microthrix parvicella és a Typ0041 (5. és 6. kép) fonalas baktérium megjelenése, vagy nagymértékű felszaporodása jelzi. Ha a fonalasság megnő, átmenetileg addig kell a fölösiszap elvétel egységnyi mennyiségét növelni, amíg közepes terhelést nem kapunk eredményül, tehát a szervesanyag-lebontás szempontjából kicsi, a nitrifikáció szempontjából nagy terhelést. Ha ez sem bizonyul elegendőnek, akkor átmenetileg a nitrifikáció szempontjából is néhány napig nagy terhelést alakíthatunk ki. 2012. februárban a Microthrix parvicella fonalassága elérte a 3-as kategóriát (5. ábra). A terhelés emelését nagy óvatossággal kellett végezni, mert a nitrifikáció az évnek ebben a szakaszában nagyon érzékeny a kis hőmérséklet miatt. A terhelés április 5-re mindkét biokémiai folyamat számára nagynak mutatkozott (6. ábra), ezért néhány napig szüneteltettük a fölösiszap elvételt, majd a beavatkozás előtti szokásos mértékkel folytattuk. A beavatkozások következtében április 25-re már közepes terheltségűre, május 21-re pedig kis terhelésűre sikerült beállítani a technológiát. Mindeközben pedig a Microthrix parvicella fonalassága visszacsökkent.
5. kép Microthrix parvicella FI=3-as fonalassággal (Fotó: Bognár Ferenc)
5. ábra Microthrix parvicella fonalasságának alakulása a beavatkozás alatt (forrás: www.emvir.hu)
19
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
* Az iszapterhelést az EMVIR a szervesanyag-lebontás és a nitrifikáció szempontjából vett határszámokhoz viszonyítja. A nitrifikáció szempontjából a 0,15 kgBOI5/(kgTS*d), a szervesanyaglebontás szempontjából pedig a 0,2 kgBOI5/(kgTS*d) terhelési határhoz való viszonyt állapítja meg. A grafikonban a szürke jelzések a szervesanyag-lebontás, a zöld jelzések pedig a nitrifikáció szempontjából megállapított terhelési állapotot jelzik.
6. ábra Iszapterhelés változása a beavatkozás alatt (forrás: www.emvir.hu)*
6.kép Microthrix parvicella FI=1-es fonalassággal (Fotó: Bognár Ferenc)
7. ÖSSZEGZÉS A gyömrői szennyvíztisztító telep üzemeltetésében 2010 óta van szakmai kapcsolatban az Egységes Mikrobiológiai Vizsgálati és Értékelési Rendszert Támogató Nonprofit Kft. szakembereivel, ezóta vagyunk tagja az EMVIR Szakmai Közösségének. Szennyvíztisztító telep üzemeltetésében a kezdetektől fogva nélkülözhetetlen segítséget nyújt a saját laboratóriumunk, ami napi rendszerességgel biztosít információt a tisztítási hatásfok alakulásáról, és az iszap legfőbb paramétereiről. Az EMVIR szoftverének alkalmazásával az elmúlt három évben jelentősen kibővült ezen információhalmaz, ami tapasztalhatóan megnövelte az üzemeltetés biztonságát, költséghatékonyságát. Az iszap biológiai szempontú terhelése, és a rendszerben tartott oldott oxigén-koncentrációjának optimuma az EMVIR algoritmusával sokkal egzaktabban megállapítható, mint ahogyan az más eddig ismeretes
módszerrel elérhető volt. Az eleveniszapot érő hatások, kockázatot jelentő tényezők ismerete mindig fel tárja a lehetséges változási irányokat, melyeket azelőtt lehetséges befolyásolni, mielőtt komolyabb üzemeltetési problémák kialakulásához vezethetnének. Az EMVIR szakmai közösségének rendszeres egyeztetésein hasznos információkat gyűjthetünk a többi üzemeltető szervezet által nyert tapasztalatokból, előadásokból. A szoftver évről évre jelentős fejlődésen megy keresztül, ami a közösség visszajelzéseit is magába építve egy közös cél felé mutat a hétköznapokban, a költséghatékony, biztonságos üzemmenet elérésére. Fontos megjegyezni, hogy a szennyvíztisztítás és egyébként más közszolgáltatás sem profit orientált tevékenység. Véleményünk szerint, amennyiben megtakarítás keletkezik, a szolgáltatás jobbítása érdekében azt vissza kell forgatni, javítva a hatékonyabb működést. Ezen alapelvek alapján a megtakarítások a Gyömrő – Maglód - Ecser kistérségi szennyvíztisztító telepen további, legfőképp energia-hatékonysági beruházásokat eredményeztek, amelyek emellett az üzembiztonságot is szolgálják. Meg kell még említeni, hogy a telepen egy komplett online műszerezettség került kialakításra, amelyekkel a telep paraméterei még finomabban érzékelhetőek és emellett könnyebb, komplex beavatkozások végrehajthatók.
FELHASZNÁLT SZAKIRODALOM ÉS FORRÁSMUNKA Bognár, F., Serke, Á. (2012): Települési biológiai szennyvíztisztító telepek biokémiai folyamatainak optimalizálása a költségcsökkentés szempontjából, Baja. Fleit, E. (1995): Kézikönyv az eleveniszap minták mikroszkópos értékeléséhez, VITUKI Innosystem, Budapest, Szilágyi, F.,Orbán, V. (2007):Alkalmazott hidrobiológia, Magyar Víziközmű Szövetség, Budapest
20
2013. 9–10.
HÍRCSATORNA
KA Abwasser-Abfall 08/2013 Tartalomjegyzék A KIADÓ ELŐSZAVA
Árvíz után – özönvíz előtt ................................................................................................................................................... 645 Stefan Bröker
BESZÁMOLÓK
IE expo 2013: Ismét jelentős növekedés ............................................................................................................................ 652 Vízgazdálkodás Észak-kelet-Németországban Észak-Kelet DWA-tartományi szövetségi ülés Stralsundban ......................................................................................... 653 Frank Bringewski Víz az antropogén korszakban . .......................................................................................................................................... 656 Csatornaellenőrzési igazolvánnyal a csatornavizsgálatban, mindig naprakészen Szakemberek kísérete – minőségbiztosítás ....................................................................................................................... 659 Alexandra Bartschat (Hennef) NASS-napok (Neuartige Sanitärsysteme, újszerű szaniterrendszerek) Eschbornban: Új vízi infrastruktúrakoncepció a várostervezésben ............................................................................................................................................ 660 Martina Winker (Frankfurt am Main), Jürgen Stäudel (Weimar), Elisabeth von Münch (Schwalbach) és Jörg Londong (Weimar)
KUTATÁS ÉS INNOVÁCIÓ
KliWäss: Képzési modul megtervezése, létrehozása és kísérleti jellegű bevezetése hallgatók, mérnökök és technikusok számára az „éghajlathoz igazított városi csatornázás” témában A DWA (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall; Német Víz-, Szennyvíz- és Hulladékgazdálkodási Szövetség), a Dr. Pecher AG és a Kaiserslauterni Műszaki Egyetem új kutatási-fejlesztési megbízást kap . ...................................................................................................................................................................... 662
VÍZELVEZETŐ RENDSZEREK
A csatornahálózat és a szennyvíztisztító telepre érkező vízhozam vezérlése a wilhelmshaveni vízgyűjtő terület példáján ..................................................................................................................................................................... 664 Katja Seggelke (Drezda), Thomas Beeneken, Lothar Fuchs (Hannover), Roland Löwe (Lyngby/Dánia), Tim Menke és Birger Ober-Bloibaum (Wilhelmshaven)
KOMMUNÁLIS SZENNYVÍZTISZTÍTÁS
Mely újszerű szaniterrendszerek (NASS, neuartige Sanitärsysteme) azok, amelyek Németország számára különösen sikeresnek ígérkeznek? ..................................................................................................................................... 673 Jana von Horn, Max Maurer (Dübendorf/Svájc), Jörg Londong (Weimar), Sabine Lautenschläger (Lipcse), Heidrun Steinmetz (Stuttgart), Thomas Hillenbrand (Karlsruhe) és Thomas Dockhorn (Braunschweig)
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
21
IPARI SZENNYVIZEK / SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPRE VONATKOZTATOTT VÍZVÉDELEM
Az ipari vegyszerek előfordulása és eredete Benzotriazolok és TMDD (2,4,7,9-tetrametil-5-decin-4,7-diol) a felszíni vizekben és a kommunális szennyvízben – a Ruhr folyó példáján . ............................................................................................................................... 684 Joanna Will, Christian Högel és Ralf Klopp (Essen)
GAZDASÁG
Célhorizont, 2050: Integrált rendszermegoldások, mint fenntartható innovációs stratégia a vízügyi vállalatok számára . .............................................................................................................................................. 691 Engelbert Schramm és Thomas Kluge (Frankfurt am Main)
DWA
Irányelv .................................................................................................................................................................................. 699 Tartományi szövetségek . ..................................................................................................................................................... 703 Képzés / nemzetközi együttműködés ................................................................................................................................ 703
KA Abwasser-Abfall 09/2013 Tartalomjegyzék ÜDVÖZLÉS
Ma tegyünk a holnapért! – DWA-szövetségi ülés Berlinben . ........................................................................................ 729 Otto Schaaf (Köln)
BESZÁMOLÓK
A fenntartható és hatékony vízgazdálkodásnak egységes és hozzáférhető térinformatikai infrastruktúrára van szüksége „Földrajzi információs rendszerek (GIS) és geoadat-infrastruktúrák (GDI) a vízgazdálkodásban” DWA-megbeszélés Berlinben – A jövőbeni kutatási igénnyel kapcsolatos követelmények ....................................... 736 Anett Baum (Hennef) és Karl-Heinz Spies (Wuppertal) WEF- (Water Environment Federation, Víz Környezetvédelmi Szövetség) fórum az „eleveniszap” 100. születésnapja alkalmából ............................................................................................................................................................................. 743 F. Wolfgang Günthert (Neubiberg) DWA: Kiváló szaktudással a sikerért! A 2013-as lipcsei WorldSkills versenyen a vízügyi technikusok bemutatják a szaktudásukat ................................................................................................................................................ 744 Alexandra Bartschat (Hennef)
22
2013. 9–10.
HÍRCSATORNA
DWA – Demográfiai változások szövetségi ülés – Lehetőségek a vízgazdálkodás számára? ..................................... 746 Daniel Meyer (Weimar)
KUTATÁS ÉS INNOVÁCIÓ
HORIZONT 2020 – Európai uniós kutatási és fejlesztési keretprogram 2014-től . .................................................... 752
VÍZELVEZETŐ RENDSZEREK
Újszerű, növényzettel beültetett talajszűrő gyakorlati tesztje az utakról lefolyó szennyvíz tisztításában 2. rész: A szűrő növényzettel való beültetése és hordozóanyag-vizsgálat ..................................................................... 753 Ingo Dobner, Jens-Uwe Holthuis (Bréma), Klaus-Thorsten Tegge (Hamburg), Bernd Mahro és Jürgen Warrelmann (Bréma) Szennyvízcsatornák összehasonlítása Töltött és töltetlen polipropilénből készült csövek közti eltérések az ellenőrzés és az alkalmazás során ................. 765 Wolfgang Fischer (Regensburg)
KOMMUNÁLIS SZENNYVÍZTISZTÍTÁS
Kis szennyvíztisztító telepek minősített vállalatok által történő karbantartásának tíz éve A közvélemény-kutatások biztosítják a javuló tisztítási teljesítményt . ......................................................................... 774 Susan von der Heide, Ralf Hilmer (Hildesheim) és Gerrit Finke (Wildeshausen) Újrahasznosítás / Energia / Szennyvíziszap Polimer pelyhesítőszerek pályázati kiírása – új kezdeményezés .................................................................................... 780 Ilka Strube (Essen) és Julia Kopp (Lengede)
DWA
Tartományi szövetségek . ..................................................................................................................................................... 788 Rendezvények ....................................................................................................................................................................... 791 Kiadványok ........................................................................................................................................................................... 792
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
23
24
2013. 9–10.
HÍRCSATORNA
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
25
ÜLÉST TARTOTT AZ MTA VÍZGAZDÁLKODÁS-TUDOMÁNYI BIZOTTSÁG VÍZELLÁTÁSI ÉS CSATORNÁZÁSI BIZOTTSÁGA 2013. október elsején előadóülést tartott az MTA Vízgazdálkodás-tudományi Bizottság Vízellátási és Csatornázási Bizottsága. A téma a vízminőség - javító programmal összefüggésben az arzénes vizekkel kapcsolatos kérdéskör többoldalú megvilágítása volt. Az ülésnek a Magyar Víziközmű Szövetség biztosította a helyszínt Konferencia-termében, a szokásoknak megfelelően. Az ülés napirendje a következő volt: • Vízminőség - javító program jelenlegi hazai helyzete, az arzén eltávolítás hazai tapasztalatai és a közeljövő feladatai – előadó: Dr. Melicz Zoltán PhD., főiskolai tanár, rektor (EJF Baja), • Kombinált mikro- és makroregionális rendszerek, mint a legjobb vízellátási megoldások a Vajdaság területén – előadó Prof. Dr. Bozo Dalmacija Újvidéki Tudományegyetem, Matematikai Kar, • Dr. Laky Dóra PhD., egyetemi docens, BME VKKT, felkért hozzászóló Dr. Melicz Zoltán beszámolt a bajai EJF-en folytatott arzénmentesítési laboratóriumi- és félüzemi- kísérletekről, azok eredményeiről és értékelte a hazai vízminőség-javító program jelenlegi állását, elsősorban az arzénmentesítéssel elért eredmények tükrében. Az előadás során említést tett azokról a munkatársakról, akik a főiskolai laboratóriumban folytatták munkájukat és köszönetet mondott a BME VKKT által biztosított szakmai együttműködésért. Sajnálattal emelte ki, hogy a Maros hordalékkúpi magyar- román vízellátási együttműködés megfeneklett. Prof. Dr. Bozo Dalmacija bemutatta a Vajdaság ívóvíznyerő helyeit, azok jellemzőit és a regionális vízellátás bevezetésének gazdasági elemzését. Megállapította a vizsgálatok alapján, hogy az arzénszennyezettség jelentős a Vajdaságban, és ezt a problémát mikro- és makroregionális rendszerekkel gazdaságos és célszerű megoldani. Dr. Laky Dóra a BME VKKT Tanszéken folyó jelentős arzénmentesítési kutatásokat ismertette, melyet Dr. Licskó István ny. docens vezetésével folytatott és melyek alapján értékelni lehetett a koagulációs és adszorpciós arzénmentesítési eljárások hazai alkalmazását. Mindhárom előadás nagy mélységben foglalkozott a vízminőség-javítás, az arzén eltávolítás lehetséges irányaival, az elért eredményekkel, melyek hasznosítása a Vízminőség-javító program előrehaladása érdekében szükségszerű volna. Az előadásokat élénk vita követte. Bemutatásra került a Makón folyó arzénmentesítési beruházás, melyben a BME tapasztalatai már beépítésre kerültek. Felmerült, hogy milyen mértékben értékelték a különböző arzénkoncentrációjú ivóvíz fogyasztásának közegészségügyi hatásait. Általában örömmel vették a jelenlevők a híradást a Vajdasági próbálkozásokról, az ott folyó kutatásokról. Szóba jött a politika hatása a vízminőség-javítás hazai és Vajdasági előrehaladásával kapcsolatosan. Megjegyezhető az is, hogy a regionális rendszerekkel kapcsolatosan a magyar tapasztalatokat hasznosítani lehetne, mert nem biztos, hogy uniformizálni kell az ellátó hálózatok fejlesztésének irányát. Az EU ivóvíz direktívájával kapcsolatosan a vízbeszerzés, tisztítás és az ellátó hálózat egysége a vízminőség és a kezelési technológia megválasztása szempontjából szükséges és ez irányban folytathatók a kutatások. Lejegyezte: Prof. Emerita Dulovics Dezsőné dr.
26
2013. 9–10.
HÍRCSATORNA
A STOCKHOLMI VÍZ VILÁGHÉT MAGYAR FIATALOKKAL Mint a Hírcsatorna előző számában beszámoltunk róla Magyarország 2013-ban vehetett részt először az 1997. óta évente megrendezett Stockholmi Ifjúsági Víz Díj versenyben, melyet a Víz Világhét keretében bonyolítottak le a svéd fővárosban. A Víz Világhét mintegy 2600 résztvevőjének jelentős része megfordult abban a kiállítási csarnokban, ahol a díjért vetélkedő, 29 országból érkezett fiatalok poszter segítségével mutatták be projektjeiket. Kakas Dézi, Béri János és ifj. Polák Péter (Fényi Gyula Jezsuita Gimnázium, Miskolc) pályázata, melyet 2010. óta végzett vizsgálataik alapján állítottak össze a Szinva patak biomonitoringjáról és fiziko-kémiai vizsgálatáról, elismerést vívott ki a nemzetközi mezőnyben. Az érettségi előtt álló gimnazisták kiváló angolságukkal magyarázták a zsűritagoknak és az egyéb érdeklődőknek munkájuk eredményeit. Bár a díjat nem ők kapták, részvételük a Víz Világhéten lebonyolított nemzetközi döntőn jelentős eredmény. Jelenlétük a hazai verseny szponzorainak, köztük a Magyar Szennyvíztechnikai Szövetségnek volt köszönhető. Az 5 000 dollárral járó díjat (Stockholm Junior Water Prize) a chilei csapat vehette át Viktória svéd koronahercegnőtől a díj védnökétől. Munkájuk témája baktériumok felhasználása volt olajszennyeződés megtisztítására extrém hidegben. Mind a chilei, mind a magyar csapat meghívást kapott az októberi Budapesti Víz Világtalálkozó Ifjúsági Fórumára.
A hazai versenyt, melynek győztese jövőre is ott lehet a stockholmi döntőn, a GWP Magyarország rendezi számos partnerszervezet támogatásával. Védnöke Kovács Péter vízügyért felelős helyettes államtitkár. Nevezni egyénileg, vagy maximum háromfős csapattal lehet 1520 éves középiskolásoknak a www.ifivizdij.hu honlapon keresztül, ahol minden további szükséges információ is megtalálható. Határidő: 2014. április 15. Az angol nyelvű pályaművek olyan helyi, regionális, országos vagy globális témával foglalkozhatnak, melyeknek környezetvédelmi, tudományos, társadalmi, vagy műszaki jelentőségük van.
ÚJ SZAKKÖNYV A közelmúltban megjelent Dr. Juhász Endre által jegyzett Települési Szennyvíziszapok Kezelése c. kézi és egyben a felsőoktatási ismeretek oktatását szolgáló szakkönyv, mely a gyakorlat számára 110 ábrával, 51 színes képpel és 36 táblázattal szolgálja a szennyvíziszap kezelésben ismeretet szerezni kívánók tájékoztatását. A technológiákat és azok berendezési tárgyait 6 fejezet részletezi, míg az iszap szállítását és a hasznosításra történő előkészítést külön fejezetrész taglalja. A könyv jellege: Kézikönyv a szennyvíziszappal közvetlenül vagy közvetve foglalkozók részére (Tervezők, beruházók, üzemeltetők, hatósági szakemberek), továbbá egyben tankönyv a felsőoktatási intézmények számára. Beszerezhető vagy megrendelhető: ENQUA KFT 1073 Budapest, Erzsébet krt. 38-40 III. 17 Tel: (1) 365-1939;Fx: (1) 365-1940 Email:
[email protected] Ára: 6 500,– Ft
dr. Gayer József
27
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
FÓRUM
DR. ORBÁN VERA FŐISKOLAI DOCENS VÉLEMÉNYE „A GYÖMRŐI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEP TECHNOLÓ GIÁJÁNAK FINOMHANGOLÁSA MIKROBIOLÓGIAI PARAMÉTEREK SEGÍTSÉGÉVEL” CÍMŰ CIKKHEZ A „Gyömrő-Maglód-Ecser kistérség szennyvíztisztító telep üzemeltetési tapasztalatai” címmel összeállított szakmai anyagban lényegre törően megfogalmazódott a szennyvíztisztító telepet üzemeltető technológus feladata. Ezt követően a technológiának a finomítására utaló, illetve azt bemutató tanulmány jól kiegészíti, érthetővé teszi a tisztítási hatásfok optimális elérésének mikéntjét, bemutatja azt a vizsgálati módszert, aminek segítségével az megvalósítható. A szennyvíztisztítás optimális hatásfokának beállítása, az esetenként felmerülő üzemeltetési problémák megoldása az üzemvezető, vagy szennyvíztechnológus által a telepi laboratórium kémiai, biológiai vizsgálati eredményeinek felhasználásával az ott dolgozó szakemberekkel együtt eredményesen elvégezhető. A szerző ragyogóan felsorolja a jellemző indikátorokat, azok gazdaságos, valamint káros szerepét. A fénymikroszkópban látottak, azok értékelése az Egységes Mikrobiológiai Vizsgálati Rendszer (EMVIR) alkalmazásával időt megtakarítva, pontosan elvégezhető. Az EMVIR a telepre beérkező kommunális szennyvíznek megadja az állapotértékelését, a tisztítási technológia kiválasztott műtárgyának megfelelően, az ott megjelenő szennyvíz minőségét, a kockázatot jelentő, valamint hasznos indikátor-csoportokat, azok faji összetételét. Az EMVIR algoritmussal történő szoftver kifejlesztése megkönnyíti a vizsgált paraméterek eredményeinek értékelését, felgyorsítja az üzemeltetési hibák elhárítását, a technológus számára érthetőbbé teszi a feladat megoldását, mindemellett az energiatakarékos üzemeltetést is biztosítja. A nagyobb mértékű energia megtakarítás az online rendszerre átalakított szennyvíztisztító telepeknél várható el. A szennyvíztisztítás technológiájának üzemelési értékelését, a kémiai paramétereknek figyelembevételével a műszaki tényezők változása mellett, a fénymikroszkópos eredményekkel együtt célszerű elvégezni. Az EMVIR alkalmazása, mely a vizsgálat után kiadja az értékelést, továbbá az elvégzendő feladatokra vonatkozó javaslatot, igen nagy segítséget nyújt a telepvezetőnek, a technológusnak, de ide sorolható, hogy a technológiát kezelő személyzetnek is. Az iszapterhelés optimalizálásának beállítására, az oldott oxigén adagolásának estleges változtatására, anaerob folyamatokra, iszapfelúszásra felhívja a kezelő
személyzet figyelmét, és az eleveniszap szerkezetére, összetételére, utalva a biokémiai folyamatokra, megfelelő információt nyújt. Megemlíthető, ha ennyire jól biztosítja az optimális működést, akkor a fajlagos üzemeltetési költségre is kihatással van. A szennyvíztisztítási technológia működésének megállapítására, a környezetszennyezés, környezet védelem, a befogadó vízminőség védelmének érdekében végzett értékelés esetén, rendkívül előnyös az EMVIR szoftverének azon tulajdonsága, hogy a vizsgálatok közben tárolt paramétereket, a napi, vagy időszakos értékelést megőrzi, az bármikor lekérdezhető, a fenti témában feldolgozható. A tanulmány a Gyömrői Szennyvíztisztító Telep üzemeltetés ellenőrzésénél alkalmazott az EMVIR módszerről, annak pozitív gazdaságos voltáról meggyőző információkat ad. Környezeti hatások miatt a szennyvíz minőségi összetétele, a benne megjelenő élővilág fajgazdagsága, a káros és gazdaságosnak számító élőszervezetek aránya erősen változó lehet. Az EMVIR feldolgozással van a lehetőség az ideális fajok, a helyes arányok helyreállítására. Az így nyert információkat az üzemeltetésben fel lehet használni az iszapterhelés állapotának kezelésére, a levegőztetés, az oldott oxigén szabályozására, az iszapfelúszás megszüntetésére, a nitrifikáció optimális beállítására. A fentieket figyelembevéve egyértelműen következik, hogy az EMVIR alkalmazása majdnem minden szennyvíztisztító telepen célszerű lenne. A különböző tisztítás-technológiai rendszerrel üzemelő szennyvíztisztító telepeknél célszerű a fénymikroszkópos vizsgálatnál az EMVIR módszert alkalmazni. A helyi műszaki adottságokat figyelembevéve minden esetben a kémia, biológia műszaki vizsgálati eredményeknek tükrében kell értékelni. A szakmai tanulmány említést tesz az energia megtakarítás tényéről, aminek rendkívül nagy jelentősége van a gyakorlatban. Az energia felhasználásnak a csökkentése minden telepnél elérhető, azonban az olyan online vezérléssel működő rendszereknél mutatkozik mértékadónak, mint a gyömöri tisztító rendszer.
28
2013. 9–10.
HÍRCSATORNA
GONDOLATOK… A HÍRCSATORNA 2013.május – júniusi számának 32. oldalán jelent meg ” A csapadékvíz elhelyezésének helye és szerepe a települési vízgazdálkodásban” címmel a Magyar Tudományos Akadémia Vízgazdálkodási Bizottságának Vízellátási és Csatornázási Bizottsága 2013. április 29-én megtartott előadóülése alapján készített AJÁNLÁSOK. Mint e témakörrel az 1950-as évek utolsó felétől Prof. Dr. Németh Endre tanszékén is foglalkoztatott, a Fővárosi Csatornázási Műveknél különböző beosztásokban ezzel is megbízott dolgozó és vezető, érdeklődéssel olvastam a nagyhírű Akadémiai Bizottság ajánlásait. Érdeklődésemet különösen azért keltette fel a közlemény, mert ez a témakör szakmánkban jelentőségéhez képest méltánytalanul elfeledett, és nagyon fontosnak tartom, hogy a vízügyi szakemberek most ráirányították a figyelmet. Hazánk településeinek jelentős része szinte predesz tinálja az elválasztott rendszerű szennyvízcsatornázást (gravitációs, nyomott), amellett, hogy az beruházásban és üzemeltetésben is gazdaságosabb. De ezzel nem kikerülhető a csapadékkérdés megoldása a települési vízgazdálkodásban. A csapadékvíz elvezetés – az egyesített rendszerű csatornázás kivételével – az önkormányzatok feladata, ezzel együtt a döntési jogok is az önkormányzatokhoz kerülnek. A csapadékvíz elvezető rendszerbe, az esővízen túlmenően, más nem vezethető. Aki ezt megszegi, vagy az árkokba szemetet helyez, az büntetendő. A büntetés kiszabására az önkormányzatok Jegyzője jogosult. A büntetés nagysága az okozott kár nagyságától függ, és annak helyreállításából határozható meg. A csapadékvíz elvezetése során nagy figyelmet kell szentelni a befogadó(k) adottságaira, kiválasztására. Majd a főgyűjtő, mellékgyűjtő árkok helyeit, méreteit kell meghatározni. A mellékhálózatra is javaslatot kell tenni a profil és méret kialakítása érdekében.
A bekötésről tervet kell készíteni és ezt az önkormányzat engedélyezi. Zárt szelvényű bekötés előtt visszatorlódás-gátlót (pl. visszacsapó szelepet) kell beépíteni. A bejárati kapuknál az árkokon árjárót megfelelő kapacitású áteresszel kell biztosítani, amit engedélyeztetni kell. A fentieket az 58/2013. Kormányrendeletbe be kell építeni!!! Az engedélyezett megoldásokat térképen kellene nyilvántartani. A klímaváltozás hatásaira való felkészülés miatt a Meteorológiai Szolgálatnak többnapos előrejelzést kellene adnia, hogy felkészülhessenek a települések a váratlan nagycsapadékokra. A csapadékvíz visszatartását hálózati és decentrális tározókkal kellene elősegíteni, a kor szellemének megfelelően.. A csapadékvíz elvezetés díja rendezetlen, mint ahogy ezt az HÍRCSATORNA, Dulovics Dezső és Dezsőné tollából, már korábban felvetette. A telkek vízzáró felületeinek arányában kellene meghatározni a fizetendő díjat. A rendszer kiépítésével a feladatot nem lehet megoldottnak tekinteni, az üzemeltetési és karbantartási kérdésekkel rendszeresen kell foglalkozni. A főgyűjtő és gyűjtő működőképessége érdekében javasolom egy brigád szervezését, amely a főgyűjtő és mellékgyűjtő árkok kétévenkénti karbantartását határozná meg (létszám a szükséglet szerint és egy fő vezető irányításával), mely brigád esetlegesen több település ellátását is összefogná és jelentené az elhárítandó hibákat. Az irányításukat az árvízhez hasonlóan, a Polgármester vezetésével, egy Bizottság látná el. A brigád és vezetőjük elhelyezése lehetne a helyi vízmű, vagy építőipari Kft, vagy egyéb létező vállalkozó. A mellékhálózat ellátását a lakosság bevonásával és közmunkásokkal oldanám meg. Felszerelésük: kerékpár, lapát, villa, munkaruha, bakancs 48 hónap kihordási időre. Az AJÁNLÁSOK javasolt pontjaival egyetértek, de az 58/2013. sz. Kormányrendelet kiegészítését is felvetem. Ódor István aranyokleveles, nyugalmazott mérnök, c. docens
HÍRCSATORNA 2013. 9–10.
MÉLYÉPTERV KOMPLEX MÉRNÖKI ZÁRTKÖRŰEN MŰKÖDŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG Címe: 1012 Budapest, Várfok u. 14. Telefon:+36-1-214-0380 Fax:+36-1-375-4616 E-mail: komplex@ melyepterv.hu www.melyepterv.hu A MÉLYÉPTERV Komplex Zrt. fő tevékenysége a műszaki tervezés. Elsősorban a mélyépítési ágazat területén tevékenykedik a víziközművek hálózati rendszereinek, azon belül pontszerű és telepszerű létesítmények megvalósításában, a meglévők bővítésében, átalakításában és rekonstrukciójában. Erőssége a rendszerszemléletű tervezés és a komplexitás, mely több kapcsolódó szakágazat együttműködésében jelenik meg, beleértve a mérnöki előmunkálati (hidrogeológia, geodézia, talajmechanika, stb.) tevékenységeket és az üzembehelyezést is. Tevékenységi kör A Társaság felkészültsége, szakmai gyakorlata alapján magas színvonalon képes teljesíteni a megbízói igényeket: • • • • •
Döntést előkészítő tanulmánytervek, koncepciótervek, ajánlati tervek, tendertervek készítésével, Európai Uniós és egyéb pályázatokhoz megvalósíthatósági tanulmányok összeállításával, Rekonstrukciós és új létesítményekhez elvi építési és vízjogi engedélyezési, építési és vízjogi létesítési engedélyezési tervek, környezetvédelmi hatástanulmányok kidolgozásával, engedélyek beszerzésével, Kiviteli tervek, próbaüzemi tervek, ideiglenes-, és végleges kezelési utasítások, megvalósulási tervek szolgáltatásával, Szakértésekkel, szaktanácsadásokkal, tervezői művezetéssel, próbaüzem irányításával.
Fő szakterületek: • • • • • • • • • •
Vízellátás, vízgazdálkodás; Csatornázás, vízelvezetés; Víz- és szennyvíztisztítás; Energetikai célú vízellátó rendszerek; Vízszállítás-technológia, speciális szivattyútelepek; Mélyépítés, magasépítés, szerkezetépítés; Különleges mérnöki műtárgyak; Környezetvédelem, Villamosenergia ellátás, műszer-automatika; Épületgépészet, gázellátás.
Speciális szakterület: •
Szennyvíziszap energetikai hasznosítása
MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁS A SZENNYVÍZISZAP Az Európai Uniós követelményeknek megfelelő szennyvíztisztító és iszapkezelő berendezések működtetése egyre több energiát igényel. Az üzemeltetési költségek csak a rothasztás melléktermékének, a biogáznak a hasznosításá-val csökkenthetők. A biogáz teljeskörű hasznosításának egyik lehetséges módja a gázmotoros hasznosítás. A biogázt gázmotorban elégetve mechanikai munka nyerhető és a motor hűtővizében, kenőolajában és a kipufogógázában lévő hőenergia is hasznosítható. A mechanikai munka generátorok közbeiktatásával villamosenergia előállítására, a hulladékhő pedig fűtési célokra használható fel.
A biogáz teljeskörű hasznosítására a tervezési közreműködésünkkel kivitelezett dél-pesti, debreceni, kecskeméti és a Tierney Clark díjatt kapott nyíregyházi, valamint a győri, soproni és szombathelyi szennyvíztisztító telepen találunk példát. Ezeken a telepeken a generátorral egybeépített gázmotorokkal villamos energiát állítanak elő, a motorok hulladékhőjét pedig fűtési célokra használják fel. Az így előállított villamos energiával a vásárolt energia mennyiségét felére-harmadára csökkentik.
A MÉLYÉPTERV KOMPLEX ZRT. a Magyar Tanácsadó Mérnökök és Építészek Szövetségének tagja
29