hír
CSATORNA
2011
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja november–december
Tartalom MaSzeSz – HÍRHOZÓ ....................................................................................... 2 Horváth, A., Kiss, G., Böcskei, Zs., Ditrói, J., Fazekas, B., Kárpáti, Á.: Tisztítási hatásfok, iszaphozamok és energia visszaforgatás alakulása a veszprémi, szombathelyi, zalaegerszegi, debreceni szennyvíztisztító telepeken ............................................................................................................. 3 Sándor, D., Zajzon, G., Fülöp, R., Karches, T.: Az ATV-DVWK-A 131E alapján méretezett szennyvíztisztító telep működésének ellenőrzése a BIOWIN 3.0 használatával ...................................................................................................... 15 tartalomjegyzék magyar nyelvű fordítása 2011/10 ............................................................................................................... 20 2011/11 ............................................................................................................... 21 Merczel, N.: Korszerű szennyvíztisztítás a PuraChron biológiai szennyvíztisztító kisberendezés családdal .......................................................... 22 HÍREK Beszámoló a II. MASZESZ JUNIOR SZIMPÓZIUM-ról ................................. 24 Búcsúzunk .......................................................................................................... 25 FÓRUM
Juhász, E.: A szennyvíztisztítás története Magyarországon .............................. 26 HÍRCSATORNA 2011 tartalomjegyzéke . ......................................................... 38
2
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
HÍRHOZÓ KEDVES KOLLÉGA! Ismét eltelt egy év, a 2011. év már mögöttünk van. Amikor kézhez veszi/veszed a HÍRCSATORNÁT már a 2012. év első napjait írjuk. Itt szeretném megköszönni minden Tagunknak az elmúlt évben végzett áldozatos munkáját. A jókívánságra sosem késő, ezért engedje/engedd meg, hogy az Elnökség és a magam nevében minden olvasóinknak, minden tagunknak kívánjak: JÓ E G É S Z S É G E T ÉS E R E D M É N Y E K B E N G A Z D A G, B O L D O G
ÚJ ÉVET
Szövetségünk ebben az évben lesz 15 éves. Elnökségünk döntése alapján e jelentős jubileumot a tavaszi XIII. Országos Konferencián szeretnénk méltón megünnepelni. Az előkészületekről következő számokban számolunk be. Jelen számunkból figyelmükbe/figyelmedbe ajánlom az alábbi két tanulmányt: Horváth, A., Kiss, G., Böcskei, Zs., Ditrói, J., Fazekas, B., Kárpáti, Á.: Tisztítási hatásfok, iszaphozamok és energia visszaforgatás alakulása a veszprémi, szombathelyi, zalaegerszegi, debreceni szennyvíztisztító telepeken, és Sándor, D., Zajzon, G., Fülöp, R., Karches, T.: Az ATV-DVWK-A 131E alapján méretezett szennyvíztisztító telep működésének ellenőrzése a BIOWIN 3.0 használatával. Fontosnak tartom jelen számunk Fórum rovatában Dr. Juhász Endre tollából megjelenő „Szennyvíz öntözés története Magyarországon” című összefoglalót, melyhez kérjük szíves véleményüket. Közreműködésüket/közreműködésedet megköszönve, jó munkát kíván: Budapest, 2011. december 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 2011. 11–12.
Tisztítási hatásfok, iszaphozamok és energia visszaforgatás alakulása a veszprémi, szombathelyi, zalaegerszegi, debreceni szennyvíztisztító telepeken Horváth András 1), Kiss Gábor 2), Böcskei Zsolt 3), Ditrói János 4), Fazekas Bence 5), Kárpáti Árpád 5)
Bevezetés A hazai szennyvíztisztító bővítések részben az adott időszakban előre jelezhető terhelésnövekedések, részben a tisztítás minőségi igényének a növekedése miatt lehettek reálisak. Az eltelt évek ugyanakkor bizonyították, hogy a gazdasági visszaesés eredményeként a tisztítókra jutó terhelések elmaradtak a tervezettektől. Ez az esetleges előülepítő kapacitások kapcsán az eleveniszapos részek biológiai terhelését érintette érzékenyen, rontva a biológiára érkező víz KOI/TKN arányát, ami pedig a denitrifikáció kulcsparamétere. Sajnos ugyanebbe az irányba hatott a meghosszabodott gyűjtőcsatornáikba bekövetkezett fokozott anaerob lebomlás is. Ezt az elméletileg megfelelő nitrogén és foszfor tápanyag eltávolításra tervezett tisztítók éppen a kiépítettségük különbözőségei miatt, egymástól eltérő módon próbálták kompenzálni több-kevesebb sikerrel. Jelen tanulmány négy hazai, különböző kialakítású, bővített kapacitású eleveniszapos szennyvíztisztító üzemeltetésére vonatkozó tapasztalatokat próbálja összefoglalni. Az anaerob iszaprothasztás iszapvizének a nitrogénmentesítése ezeknél az üzemeknél egyébként a zalaegerszegi üzem kivételével az eleveniszapos tisztítás vonalán történik.
Az egyes telepek tapasztalatai A négy telep különbözősége az eleveniszapos medencéik hidraulikai tartózkodási időiben (HRT), és a levegőztetés-szabályozásukban is jelentkezik. Több évi munka
után talán ez év végére mindegyik telep eléri, hogy kitűnő denitrifikációra legyen képes. Telepenként eltérő ugyan az anaerob : anoxikus : aerob térfogathányaduk, a medencék keverésének mértéke, valamint a recirkuláltatott iszap (iszapos víz) nitrát-mentesítésének megoldása is (Johannesburg, illetőleg UCT technológiák), ezért a jó nitrogéneltávolításuk kulcsát részben az előzőben, részben az üzemeltetésükben kell keresni.
Veszprém és szennyvizeinek tisztítása A veszprémi A2/O technológia régi blokkja szelektoros, úgynevezett Johannesburg megoldás (1. ábra). Ez a korábbi gyakorlatban megfelelőnek bizonyult, ezért a múlt évtized elején végzett bővítés (a régivel párhuzamosan kiépített, hasonló iszaptérfogatú tisztítóblokk) is elvében hasonlóra készült, bár más medenceelrendezéssel. Az új blokknál lehetőséget biztosítottak két meghatározóan eltérő üzemeltetésre is, amit jól szemléltet a 2. ábra. Mindegyik tisztítósornak külön elő- és utóülepítője van, de egy közös utóülepítővel is működtethetők. Így szeparált iszapos, vagy egyesített iszapos is lehet a működtetés. Ez esetenként az iszapjuk teljesítményében, tulajdonságaiban, elsősorban iszapduzzadási hajlamában hoz változást. A két sor terhelésmegosztása is változtatható. Általában fele-fele terheléssel mennek, de volt már 1/3 terhelés is az új soron, sőt üzemelt a nyári időszakokban a rendszer kísérleti jelleggel, csak a régi ág működtetésével is.
1. ábra A veszprémi szennyvíztisztító telep múlt század kilencvenes éveiben épített tisztítóblokkjának a folyamatábrája a hasznos medencetérfogatokkal 1)
Bakonykarszt Zrt., 2) Vasivíz Zrt., 3) Zalai Vízmű, 4) Debreceni Vízmű, 5) Pannon Egyetem
4
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
2. ábra A veszprémi szennyvíztisztító telep második biológiai blokkjának az üzemeltetési lehetőségei
Fontos jellemzője még a telepnek a rothasztott iszap elhelyezését megelőző részleges szárítása Ez napenergia hasznosításával, úgynevezett szolár-szárítással történik. A tisztító korábban épített biológiai blokkja (1. ábra) mintegy 8 300 m3 iszapos medencetérfogattal készült (1998). Ekkor a telep hidraulikai terhelése mintegy 13-15 ezer m3/d volt, lakosegyenértékben pedig mintegy 80-90 ezer. Vízhozamban egyébként ma 12-14 ezer m3/d, de a biológiai terhelése mintegy 15-20%-al növekedett. A telep megfelelő előülepítésű, a nitrifikációt azonban nem minden télen tudta zavarmentesen biztosítani, ugyanis a hóolvadások esetén olyan olvadt hólé mennyiség érkezett, ami a vízhőmérsékletet 10 fokig is csökkenthette. Az üzemeltetés sikere így télen erősen időjárás függő volt. A vízhőmérséklet ingadozásával – a tavaszi melegedéskor – iszapduzzadás is rendszeresen fellépett. A telep további bővítésére az elmúlt évtized közepén került sor (2. ábra), amikor egyébként már működött a telep szoláris iszapszárítása is. Ezzel a bővítéssel a tisztító telep teljes iszaptérfogata mintegy 17 000 m3-re növekedett. Ez a térfogat, illetőleg az annál kialakuló, mintegy egy egész és egyharmad napos hidraulikai tartózkodási idő, illetőleg relatív iszapterhelés az adott kiépítésben és szabályozásban igen jó szervesanyag és nitrogéneltávolítást biztosít a döntően lakossági szennyvíz tisztításánál. A tisztított elfolyó víz NO3-N koncentrációja jelenleg már átlagosan 6-8 mg/l körül alakul, így a öN értéke sem haladja meg átlagosan a 8-10 mg/l értéket (3. ábra). Ezt a jó denitrifikációt ráadásul a rothasztás iszapvízének a kizárólagosan főágon történő nitrogénmentesítésével biztosítja a két tisztítósor.
régi sor utóülepítő
új sor utóülepítő
egyesített elfolyó
3. ábra Az egyes tisztítósorok elfolyó vizének és az egyesített telepi elfolyó víznek az összes-nitrogén koncentrációja a 2011. évben
5
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. A két eleveniszapos sor levegőztetésének a szabályozása egymástól független, de lehetőség van az összekapcsolásukra is. Mindegyik saját levegőztető gépházzal, DO méréssel, és annak alapján szabályozott két-két aktív fúvóval és egy-egy meleg tartalékkal van ellátva. A minimálisan beállítható frekvencia 25 Hz, így nagyon kicsi a nem szabályozott tartomány. Az oldott oxigénmérő szondák az oxikus medencék középpontjában helyezkednek el. Az ammónium gyakorlatilag mindegyik soron folyamatosan 1 mg/l alatti koncentrációban van a levegőztetők elfolyó vízében. A foszfor határérték biztosításához időszakosan van csak szükség minimális vas-adagolásra. Az anoxikus medencékbe történik ilyenkor a vegyszer (Piral) adagolása, amely segíti az iszapflokkulációt, ülepedést, csökkentve a fonalasodást is. Egyébként jótékony hatású az iszap rothasztásánál is, csökkentve a hidrogén-szulfid toxicitást a rothasztóban. A két tisztítósor terhelésmegosztásával lehetőség adódott annak vizsgálatára, hogy 2/3 – 4/3 napos hidraulikai tartózkodási idő tartományban, különböző levegőztetésbeállítással, milyen tápanyag eltávolításra képes a technológia, melyik sor szabályozható jobban foszforeltávolítás, vagy éppen denitrifikáció tekintetében. A vizsgálatok általánosságban azt bizonyították, hogy a szelektoros, korábban épített sor 4-5 g/l iszapkoncentráció mellett biztonságosabban üzemeltethető, mint a később épített sor. Az is bebizonyosodott, hogy kedvező a téli időszakban mindkét sorral 6-7 g/l iszapkoncentráció tartományban lehet üzemelni, mert ez a nitrifikációnak nagyobb biztonságot ad. Ezzel szemben nyári meleg vízhőmérsékletnél ilyen iszapkoncentrációval akár a régi sor is elegendő a tisztításra. A levegőztetett terekben egyébként a kiépített szabályozás elég gyakran nem tartja stabilan az oldott oxigén koncentrációját, ami nem igazán magyarázható. Nem okozott azonban ez problémát a tisztításban, sőt kedvezőnek bizonyult, ha a nagyobb terhelésű délelőtti, nappali időszakokban (nagyobb iszapterhelés) kisebb oxigénkoncentráció (csak néhány tized mg/l) állt rendelkezésre a medencékben. Ugyanakkor a kisebb terhelésű késő éjszakai-hajnali időszakban 2 mg/l, vagy még nagyobb a
medencék oxigénkoncentrációja. A nagy iszapkor lehetőséget ad a telepnek a nitrifikáció kis oxigénellátással történő időszakos befékezésére, s azzal a levegőztetett terek szimultán denitrifkációjának a növelésére. A biológiai tisztítás (primer és szekunder) iszaphozamára a tisztítóban 0,7 kg MLSS/kgBOI5 fajlagos érték adódott. A rothasztókra tejipari iszap is feladásra kerül, megfelelő előkeveréssel, egyenletes iszapfeladással. Összességében megállapítható, hogy naponta átlagosan 4 000 kg lakossági iszap (szárazanyag) kerül feladásra. Ehhez adódik heti 5-8 m3 tejipari szennyvíz tisztításából származó flotátum (5-5% szárazanyaggal), és heti 10-15 m3 kis szennyvíztisztítóktól származó fölösiszap, sűrített vagy elővíztelenített állapotban. Ezekből átlagosan 1 900 m3 biogáz és 2 900 kg az iszapmaradék (szárazanyag). A fajlagos biogázhozam összességében mintegy 0,41 m3 biogáz/kg rothasztásra feladott iszap szárazanyag. A keletkezett biogázból termelt villamos energia nagyobb időszak átlagát figyelembe véve a telepi igény több mint 40%-át fedezi. Speciális adottsága a veszprémi szennyvíztisztítónak az iszap napenergiával történő szárítása. A tavalyi vörösiszap iszapkatasztrófa ugyanakkor az iszaphasznosításban nagy változást eredményezett. Addig ugyanis a szárított iszap Ajkán került felhasználásra, rekultivációra. Egy tonna iszap elhelyezése ott mintegy 2 000 Ft/t költséget jelentett ös�szesen, szállítással együtt. Ekkor az iszap nedvességtartalmának a csökkentése csak szállítási költség megtakarítást jelentett. Az iszapkatasztrófa az iszapelhelyezés, hasznosítás lehetőségét gyökeresen megváltoztatta. Jelenleg Ajka nem fogadóképes, helyette Inotára, vagy Székesfehérvárra szállítják az iszapot. Inotán a víztelenített iszapot (25-27% sza.) 4 500-5 000 Ft költséggel fogadják, amihez 1 500 Ft/t szállítási költség adódik. Szárítva ugyanezt az iszapot 1 500 Ft/t költséggel veszik át rekultiváció céljára. Székesfehérvár körzetében mezőgazdasági hasznosítás történik, amelynél az átvételi költség 3 500 Ft/t. Ehhez további 1 800 Ft/t szállítási költség adódik. Látható tehát, hogy a szoláris szárítás az iszapkatasztrófa óta nem csak a veszprémi, de a környező szennyvíztisztító telepeknek is fontos kérdése, mind az elhelyezési, mind a szállítási költséget jelentősen csökkenti.
4. ábra A szombathelyi szennyvíztisztító telep sematikus kiépítése és medencetérfogatai
6
2011. 11–12.
Szombathely és térsége szennyvizeinek tisztítása A szombathelyi szennyvíztisztítónál, amely átlagosan napi 24 ezer m3, döntően lakossági szennyvizet tisztít, az elmúlt évek kapacitásbővítésének a fő elemei az iszaprothasztás és komposztálás és segédberendezéseinek a kiépítése voltak. Az eleveniszapos biológiai tisztító rendszeren csak apróbb változtatások történtek. A korábbi UCT kiépítés több átkötési lehetőséget hagyott különböző iszap visszavezetési és nyersvíz bevezetési, megosztási változatokra. A telep biológiai medencéinek a kapcsolási vázlatát az eleveniszapos medencetérfogatokat is feltüntetve a 4. ábra mutatja. Az ábrából látható, hogy az anaerob medencetérfogat kicsit túlbiztosított az anoxikus rovására. Az iszaprothasztás beindításával ennél az üzemnél az előülepítő kapacitást csökkenteni kellett – a két előülepítő egyikének a kikapcsolásával – az eleveniszapos biológiára kerülő szennyvíz KOI/TKN arányának növelése érdekében. A rothasztás ugyanis egyértelműen nitrogénterhelés növekedést eredményezett az eleveniszapos vonalon, szervesanyag terhelés növekedése nélkül. A denitrifikáció javítása érdekében (a szervesanyag elemi oxigénnel történő oxidációja mértékének csökkentésével) az anaerob és anoxikus tereket követő három párhuzamosan kapcsolt levegőztető medence közül jelenleg csak kettő van üzemben. Ezekből a levegőztető medencékből a nitrifikált iszapos víz az anoxikus medencék elejére került vissza (belső recirkuláció) az elődenitrifikáció érdekében. A nagykörös iszaprecirkuláció az anaerob medencék elejére viszi vissza az utóülepítőkből az iszapot. Az egyes medencék térfogatai adottak, tehát a jelenlegi anaerob:anoxikus:aerob térfogatarányon (3 600:4 500:9 000 – medencetérfogatok köbméterben) csak a harmadik levegőztető medence (további 4 500 m3) bekapcsolásával lehetne változtatni. Erre
HÍRCSATORNA
a tapasztalatok szerint a teljes nitrifikáció biztosításához nincs szükség. A kisebb oxikus iszaptérfogat-hányad kedvezőbb a denitrifikációnak. A nagykörös iszaprecirkulációt is csökkentette az üzem az elmúlt év végével, a korábbi átlagosan 1,4-es arányt 1-re csökkentette. Az iszaprothasztás kiépítésével párhuzamosan a levegőellátás biztonságosabbá tételére, jobb szabályozásának a kiépítésére is sor került. Előtte egy légfúvó látta el közösen az üzemelő akár három levegőztető medencét is, ezért hol túl sok, míg máshol túl kevés volt az oxigén azokban. Jelenleg minden levegőztető medencének kétkét külön légfúvója van. Mindkettő frekvenciaváltóval ellátva. Folyamatosan egy fúvó megy, és ha elérte az 50 Hz-et, és már nem elégséges az oxigénszint, akkor indítja a másodlagos fúvót. Van egy db meleg tartalék, amely mindhárom medencéhez felhasználható. A korábbi csöves levegőztető elemeket tányérosra cserélték ki. A levegőztetett medencék egyébként kaszkád medencesorként működnek, azaz azokban kimérhető a dugószerű áramlás. Mivel a levegőztető elemek elosztása a medencék fenekén adott, s a medence folyadékáramlási irány szerinti első és második fele között jelentős oxigénkoncentráció-gradiens alakul ki, az oxigénhiányosabb első medencetér is növelhette valamelyest az ott létrejövő szimultán denitrifikációt. A medencék elején 0,5, a végén 2 mg/l körüli oxigénkoncentrációt tartottak az elmúlt év során. A fúvók szabályozása a medencék második felében elhelyezett szondák jele alapján történt. Ezekkel a módosításokkal sem sikerült azonban a tisztított víz öN koncentrációját 15-16 mg/l alá csökkenteni. Ami végül a megoldást jelentette, az a folyamatok gondos nyomon követésének az eredménye lett. A telepen a tél beálltával a kis hidraulikai tartózkodási idő, illetőleg iszapkor, valamint hidegebb vízhőmérséklet miatt rendszeresen megnövelték a medencékben az iszapkoncentrációt.
5. ábra A szombathelyi szennyvíztisztító elfolyó vízének a KOI, nitrát-, és öN koncentrációja a 2011-es esztendőben
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. Ez a leírt módosításokat követően tovább javította a rendszerben a nitrogéneltávolítást. Ezután a víz melegedésével tovább növelve az iszap koncentrációját 8-10 g/l értékig (amit az utóülepítők még el tudtak viselni), tovább javult a denitrifikáció a rendszerben. Bár ammónium kontroll a levegőztető medencékben nincs, az elfolyó víz ellenőrzése alapján tovább lehetett csökkenteni a szabályozott DO szintet is, amit jelenleg 2 mg/l helyett 1,2 mg/l körül tartanak. A fúvók és a levegő bevezetésének ez a szabályozása lehetővé tett elég jelentős további denitrifikáció javulást. A nagy iszapkoncentráció a változatlan intenzitású keverés mellett több nagyobb pehely kialakulását, s azok belsejében nagyobb oxigénhiányos tér kialakulását jelenti. Az iszaptömeg növekedése nagyobb endogén tápanyag felszabadulást is eredményez az iszap hidrolízise révén, ami ezekben a pelyhekben javítja a denitrifikáció lehetőségét. A tisztító elfolyó vízében mindezek eredményeként lassan csökkenni kezdett az összes nitrogén koncentrációja, s sikerült azzal átlagosan a telepre előírt szigorúnak minősíthető 10 mg/l öN határérték alá menni, az eleveniszapos tisztítósorra kerülő ülepített víz átlagosan 6-7 körüli KOI/TKN aránya ellenére. A legutóbbi időszak tisztított szennyvízének a minőségét az 5. ábra szemlélteti. Az ülepítőkre kerülő iszap 30 perces ülepedése ugyan 950 ml/l körül van, de a nagyobb esőzések kivételével ez még jó iszapülepedést, iszapsűrűsödést biztosít (Mohlmannindex: 100-120 ml/g). A tisztított elfolyó víz nem tartalmaz határérték feletti mennyiségben lebegőanyagot. Nincs tehát a telepen az utóülepítés zavarából adódó iszapkihordás. Fontos ehhez, hogy bár a telep csapadékvíz tározója csak mintegy 1/3 napi többletvíz tárolására alkalmas, a város és környezete szennyvízgyűjtő közcsatorna-rendszere kellően nagy, s abban akár 4-5 napos csatornabeli tározás is létre jön. A tisztító így a szennyvíz visszatorlasztásával is olyan vízhozam kiegyenlítést tud biztosítani, hogy az utóülepítőkben a nagyobb iszapkoncentrációjú tisztított vízből is megfelelően kiülepedjen a szennyvíziszap. A szombathelyi szennyvíztisztítónál a biológiai tisztító részben a szennyvíz hidraulikai tartózkodási ideje alig több mint 2/3 nap (17 200m3/24 000m3), ami viszonylag kicsinek hat a teljes biológiai nitrogén és foszforeltávolításhoz. Kedvezőtlen ezen túl az anoxikus térfogatnál alig valamivel kisebb anaerob térfogat is. Az aerob térfogat aránya ugyanakkor viszonylag kicsi a teljes iszaptérfogathoz képest (52,3%), ami jó levegőellátást, levegőztetés szabályozást igényel abban a nitrifikáció biztosítására. Az iszapkoncentráció növelésével megfelelő oxigénellátás mellett egyébként az utóbbit is növelni lehet a rendszerben. A tisztító adottságait így a megfelelő üzemeltetéssel kombinálva a viszonylag kis térfogatban is biztosított a megfelelő nitrogéneltávolítás. Fontos itt a szabályozásban az oxikus medencék terenként különböző oxigénszint szabályozása, ami az iszapkoncentráció növelésével fokozottan érvényesült a szimultán
7 denitrifikáció növekedésében. Mivel az eleveniszapiszap koncentrációja jelenleg a korábbi érték mintegy duplája, az iszapkor is lényegesen nagyobb, mint a hagyományos rendszerekben. Ezért lehet jó a telepen ilyen kis hidraulikai tartózkodási idő mellett is a nitrifikáció, denitrifikáció. A tisztító tervezi a jövőben az anaerob medence egy részének anoxikussá tételét is a nitrát-recirkulációs vezeték meghosszabbításával. Ezzel ugyan a biológiai foszforeltávolítás hatásfoka csökkenne (de vegyszeres kicsapatással kompenzálható ez a veszteség), míg jelentősen nőhetne a denitrifikációs tér. A biológiai többletfoszfor eltávolítást a nagy anaerob iszaptérfogat hányad ellenére jelenleg is vas-só adagolással segíti az üzem. Az elmúlt nyár tapasztalatai szerint erre ugyan a foszforeltávolításnál semmi szükség nincs, nélküle is 1 mg/l alatt tartható a tisztított víz foszfát koncentrációja. Mivel azonban biogáz kéntelenítőt nem építettek be a gázmotorok elé, a rothasztásnál keletkező kénhidrogént az iszaphoz adagolt vas-sóval lehet csak eltávolítani. A vas-sót elvileg a rothasztóba feladásra kerülő iszaphoz is lehetne adagolni. Mivel azonban a vas-só szabad szulfid megkötő hatása már az eleveniszapos részben is érvényesül a szagcsökkentésben és a nitrifikálók szulfid mérgezésének a csökkenésében, a vegyszert a mindenkori szükség szerint az előülepítő után adják a szennyvízáramba. A szombathelyi telepen a rothasztóra feladott iszapmennyiségből számítható közvetlen iszaphozam a veszprémihez hasonlóan 0,7 kg MLSS/kg BOI5 érték. Ugyanez a rothasztott iszapból már lényegesen kevesebb, átlagosan 0,5 kg MLSS/kg BOI5. A fajlagos iszaphozam csökkentését elsősorban a rothasztóban kellene fokozni, hogy a komposztálás segédanyag igényét jelentősen csökkenteni lehessen. Ez elképzelhető a szennyvíziszap rothasztás előtti ultrahangos kezelésével, amivel a zalaegerszegi telepen próbálkoztak. Eddig ez nem igazán vált be az ultrahangos egységek gyors eltömődése miatt. Ha ez egyébként sikerülne, fokozza az iszapvízzel a rendszer elejére visszakerülő ammónium mennyiségét is. Ez a jelenlegi levegőztetés-szabályozás további optimalizálását kívánná meg. Alternatívaként szóba jöhet az iszapvíz olyan szeparált nitrogénmentesítése, amilyet a zalaegerszegi tisztítóban építettek ki. A szombathelyi szennyvíztisztítóban az iszap biometanizációja hagyományos rothasztással történik. Az iszap hidrolízisét jelenleg sehogyan nem gyorsítják, mélyítik el. Ilyen körülmények között a fajlagos biogáz kihozatal a telepen 0,37 m3/kg feladott iszap szárazanyag. A telep teljes villamos energia felhasználása átlagosan 10 000 kWh/d, ami a 24 ezer m3 szennyvízre mintegy 0,45 kWh/m3 tisztított szennyvíz fajlagos érték a tisztítás kapcsán. Ezt egyéb energiaigények további 10%-kal megnövelik. Jelenleg a víztelenített iszap teljes mennyisége komposztálásra kerül. A kész komposztot a mezőgazdaság hasznosítja. A már korábban bevizsgált területtel (kom-
8
2011. 11–12.
posztnál egyébként nem is előírás) rendelkező gazdák, ingyen szállíthatják el a komposztot a komposztáló telepről. Ez a tisztítónak jelentős megtakarítás, mert az iszapot korábban csak megbízott (a tisztító által fizetett cég) szállíthatta ki a mezőgazdaságba. Kihelyezett iszapot nem lehet tárolni a földeken, azonnal be kell szántani, aminek költségét korábban szintén a tisztító telep fizette.
Debrecen szennyvíztisztítása A debreceni szennyvíztisztítót az elmúlt évek során egy régi, túlterhelt, korszerűtlennek nevezhető, ugyanakkor nagyon jól működő rendszerből bővítették egy kétszer akkora eleveniszap iszaptömeggel (iszapos medence térfogat) működő egységgé. A korábbi telepnél a szennyvíz
HÍRCSATORNA
hidraulikai tartózkodási ideje a tisztítóban (HRT) 2/3 nap volt (30 000m3 eleveniszap / 45 000 m3/d előülepített szennyvíz). Ha azt is figyelembe vesszük, hogy minimális elő és ahhoz képest jelentős utódenitrifikációs terekkel üzemelt, a helyzetét még rosszabbnak ítélhettük. Megfelelő mikroorganizmus tenyészettel történt intenzifikálás után ugyanakkor a tisztítás minden paraméterében teljesítette a határértéket, sőt a denitrifikációja a tisztított víz összes nitrogénjét stabilan 8 mg/l körüli értékre tudta csökkenteni az igen jelentős részarányú ATEV mellékterméknek a szennyvíziszappal együtt történt rothasztása mellett is. Az új telep a régi átalakításával és egy vele megegyező térfogatú teljesen új egység megépítésével jött létre (6. és 7. ábra)
6. ábra A 2010 közepéig üzemelt régi debreceni szennyvíztisztítótelep kiépítése
A bővített tisztító A2/O technológiával épült ki, ahol a biológiai többletfoszfor eltávolítást és denitrifikációt egy előszelektor is javítani hivatott. Ezzel az eleveniszapos térfogat pontosan kétszerese a korábbi telepének. Így a hidraulikai tartózkodási idő az eleveniszapos medencékben kétszeresére növekedett, miközben az elődenitrifikáció is jobban érvényesülhetett. A kapacitásbővítésre és technológiai módosításokra azért volt szükség, mert a tisztítóra jelentős többletterhelés bekötését tervezték a bővítés idő-
szakában a környező helységek csatornázásának a kiépítésével. Ez ugyan megtörtént, de a telep biológiai terhelése nem nőtt. Közben ugyanis a város legtöbb élelmiszeripari üzemében is megépítették a szennyvíz előtisztítását, sőt a nagyobb üzemek intenzív anaerob tisztításra álltak át, ami még fokozottabb szervesanyag eltávolítást eredményezett. Összességében ezért a kommunális telep átlagos biológiai terhelése jelentősen csökkent, sőt a korábbi nyári-nyárvégi óriási terheléscsúcsok is elmaradtak.
7. ábra A 2010 után indított felújított debreceni szennyvíztisztító telep kiépítése
9
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. Mindezek jelentős hatással lettek a kibővített szennyvíztisztító telep működésére, tisztítási hatásfokára. A megduplázódott iszapkor eredményeként a nitrifikáció a 8. ábrán látható tisztított víz paraméterek szerint, alig javult, bár a határértéket így is kielégítette. A denitrifikáció viszont romlott (9. ábra), pedig a beüzemelés alatt az ATEV melléktermékét nem is fogadta a rothasztó. A denitrifikációs hatásfok csökkenése részben a tisztítóba érkező nyersvíz rosszabb KOI/TKN arányának, részben a keletkező fölösiszap túlzott stabilizálásának lett az eredménye.
8. ábra Ammóniumkoncentráció alakulása a korábbi és a bővített debreceni szennyvíztisztító tisztított vízében
9. ábra Az összes nitrogén koncentrációjának alakulása a korábbi és a bővített debreceni szennyvíztisztító tisztított vízében
Az új szennyvíztisztító tervezője javasolta a jelenlegi négy párhuzamosan üzemeltetett tisztítósor egyikének kiiktatását, tehát a hidraulikai tartózkodási idő átlagosan egy napra történő csökkentését. Erre 2011 júliusának a második felében került sor. Egyidejűleg az egyik előülepítőt is kikötötték a rendszerből, az előülepítés szervesanyag (KOI) eltávolítás csökkentése érdekében. Az üzemeltető következő lépése a korábbi tapasztalatok alapján a levegőztetés jobb szabályozása lesz a szimultán denitrifikáció növelése céljából. Érdekes, hogy a telep eleveniszapjának, illetőleg a tisztítóteljesítményének a problémája nem csak a nitri-
fikáció, de a KOI eltávolítás tekintetében is érzékelhető. A többi vizsgált telepeknél, de a debreceninél valamivel nagyobb szegedinél is a tisztított víz KOI-je csaknem fele a Debrecenben mért értékeknek. A fajlagos iszaphozam itt csak együtt számolható a primer és szekunder iszapra. A fajlagos iszaphozamokat havi átlagadatok átlagaként számoltuk (2010 május – 2011 április). A rothasztás előtt ez 0,7, a rothasztás utáni iszapmaradékra 0,55 kg maradék iszap (szárazanyag)/kg BOI5 érték. A fajlagos gázhozamot a rothasztóra feladott iszapmennyiségre, valamint a tisztítóba érkezett szen�nyezőanyag (BOI5) mennyiségre is számolni lehet. Ez az érték már valamelyest félrevezető a szennyvíztisztító rothasztójában feldolgozott fehérje koncentrátum miatt, ami a fajlagos gázhozamot jelentősen megnövelte. Ekkor a fajlagos gázhozam 0,45 m3/kg rothasztásra feladott iszap szárazanyag is volt. A garanciális beüzemelés időszakában ennél jóval kisebb, 0,264 m3/kg rothasztásra feladott iszap szárazanyag fajlagos érték volt mérhető. Ez nem az új üzem iszapjának a rothasztóban eltöltött 15 napos rothasztási ideje miatt alakulhatott így, hanem a szervesanyag eleveniszapos medencékben bekövetkezett fokozott oxidációja miatt. Megjegyezhető, hogy az utóbbi időszak fajlagos értékei egyértelműen a lakossági szennyvízre és szennyvíziszapra jellemző adatok, mert ekkor a garanciális beüzemelés miatt a telep nem fogadott ATEV mellékterméket metanizálásra. A korábbi tisztítótelep tehát fele akkora eleveniszap térfogattal, vagy tömeggel még jobb denitrifikációt is produkált, mint a jelenlegi. A korábbi üzemben az oldott oxigén koncentrációjával történő szabályozás az üzemeltetők öntanuló tevékenysége eredményeként jobb nitrogéneltávolítást biztosított, mint az új telep tervezője által előírt paraméter beállítása. Ez jól bizonyítja, hogy a rendszer és a tisztítandó szennyvíz adottságainak figyelembevételével lehet igazán beállítani egy szennyvíztisztítóban a levegőztetés szabályozását, s azzal a szervesanyag oxidáció, a nitrifikáció és denitrifikáció egyensúlyát. A debreceni szennyvíztisztító rothasztott iszapját víztelenítés után a közeli ASA telep veszi át és hasznosítja, így a szennyvíztisztításnak az egy folyamatos, mintegy 6000 Ft/t elhelyezési költséget jelent. Ez a költség a közelítőleg 25-27% szárazanyag tartalmú iszapra vonatkozik. Fajlagosan igen komoly költséget képvisel a szennyvíztisztítás összes költségében.
Zalaegerszegi szennyvíztisztítás A zalaegerszegi szennyvíztisztító telepre a korábbi években naponta húszezer m3-t megközelítő, élelmiszeripari szennyvizekkel erősen szennyezett víz is érkezett. Tisztítására 11 460 m3 eleveniszapos medencetér állt rendelkezésre. Ez abban az időben egyértelműen kevés volt a megfelelő tisztításhoz, hiszen a telep előülepítéssel sem
10 rendelkezett. Ezen túl a telepnek nem volt iszaprothasztója, ami erős szaghatást és iszap elhelyezési problémákat generált a térségben. Gondot jelentett az is, hogy az oxidációs árkok falmagasságának megemelésével kialakított rendszerben viszonylag kicsi volt a denitrifikációs tér hányada, ami miatt a viszonylag jó KOI/TKN arány ellenére sem tudta a nagyságának megfelelő EU-s technológiai határértéket biztonsággal teljesíteni. Mindezek a tisztító bővítését igényelték, hiszen a térség, illetőleg a befogadója a „kiemelten érzékeny” hazai kategóriába van besorolva. Az utóbbi időben azonban itt is ugrásszerűen csökkent a vízhozam a lakosság és az ipar részéről is, bár vele szemben a helyi csatornaépítések és több környező helység bekötésével némi lakossági terhelés növekedés is jelentkezett. Ezzel együtt a tisztítóba érkező összes szennyvízmennyiség és biológiai terhelés is folyamatosan csökkent, s csak az utóbbi 1-2 évben stabilizálódott (10. ábra). A tisztító korábbi években mért terhelését és paramétereit a 2007. évi adatsor, a bővítést követő értékeket pedig a 2010-2011 évi adatsorok érzékeltetik.
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
anoxikus iszaptereinek térfogathányada (10 és 15%) az adott szennyvíz denitrifikációjára szűkösnek bizonyult. A szigorú foszfor határérték betartásához egyébként a telepen vegyszert csaknem mindig kellett adagolni, ami ugyanúgy a könnyen felvehető tápanyag, elsősorban acetát szűkösségét igazolta. Az összes nitrogén tekintetében a régi tisztító a jó szerves tápanyag ellátottsággal (14 körüli KOI/TKN arány- 12. ábra) csaknem teljesítette az EU technológiai határérték javaslatát.
11. ábra A nyersviz KOI/TKN arányának alakulása a zalaegerszegi szennyvíztisztító telepen 2007. és 2010-2011. években
10. ábra A zalaegerszegi szennyvíztisztító biológiai terhelésének alakulása 2007. és 2010-2011. években
A korábbi vegyes települési szennyvíz az ipar leépülése miatt ugyanakkor gyakorlatilag lakossági szennyvízzé vált. Lényegesen kevesebb könnyen bontható, nitrogénszegény ipari szennyvizet kapva, a tisztítóba érkező szennyvíz KOI/TKN aránya 2007-re átlagosan 14 körül állt be. Ez az érték az anaerob iszaprothasztás 2009 évi beindításával ugrásszerűen 11-12 közé csökkent. Ez egyébként legalább 10 mg/l növekedést jelentett a biológiára érkező víz ammónium koncentrációjában is (11. ábra). A rothasztó iszapvízének a szeparált nitrogénmentesítésével a KOI/TKN arány a 11. ábra alapján nem változott különösebben. Ez talán a tisztítóra érkezett szennyvíz KOI/TKN arányának a folyamatos romlásával magyarázható. Az utóbbi egy évben ez az érték 8-10 körülire állt be. A bővítés előtt a tisztítóban összesen 1/2-3/5 napos hidraulikai tartózkodási idő alakulhatott ki az előülepítetlen szennyvíz tisztítására. Emellett a levegőztetett medencerészek hányada 75% volt. A tisztító anaerob és
12. ábra A zalaegerszegi tisztított víz TN koncentrációja 2007. és 2010-2011. években
A régi tisztító felülnézeti rajza, valamint kiépítésének blokkosított sémája a 13. ábrán látható. A 13. ábrán látható százalékos értékek az adott térrészbe beépített levegőztető elem hányadot mutatják az összes levegő beviteli kapacitásra vonatkoztatva. Hogy a ténylegesen bevitt levegőhányad, vagy levegőmennyiség az egyes térrészekben mennyi volt, azt mindig az adott tereket ellátó csővezetékre szerelt szabályozószelepek állása, valamint a fúvók oldott oxigénszintről történő szabályozása határozta meg. Szinte bármelyik szelep állítása egyébként valamen�nyi vezetéken, szelepen átmenő gázmennyiséget is szükségszerűen valamelyest megváltoztatja, így az optimális levegőellátás beállítása a gyakorlatban igen nehéz feladat.
11
HÍRCSATORNA 2011. 11–12.
13. ábra A régi zalaegerszegi szennyvíztisztító iszaptereinek felülnézeti rajza, valamint a teljes kiépítés blokksémája
A 13. ábrán látható jelölések a következők: Ki kiegyenlítő vagy anaerob medencék sorszámozva (i=1-3), Di anoxikus, vagy denitrifikáló terek sorszámozva (i=1-4), Oi levegőztetett medenceterek sorszámozva (i=1-5), Qww a tisztítandó szennyvíz térfogatárama, QRS ülepített iszap recirkulációs árama (QRS = Qww), QINT belső, vagy nitrátrecirkulációs áram (QINT = 5-7 Qww), Qw ill. QE fölösiszap, illetőleg tisztított szennyvíz.
A telep bővítésekor az eredeti medencetérfogatot mintegy megduplázták egy további, a korábbhoz hasonló blokk kiépítésével. Egyidejűleg a két sor kialakítását egységesítették. Ez azonban nem jelentett jelentős módosítást a korábbi (14. ábra) technológiai kialakításhoz képest. A medence belső elrendezésében a legfontosabb változás, hogy a levegőztetett medencetérfogat hányadot mindkét egységben 7000 m3-re csökkentették. Ez azt jelenti, hogy az oxikus térhányad mintegy 60%-ra csökkent a korábbi 75%-ről.
14. ábra A bővített (megkétszerezett medence-térfogatú) zalaegerszegi szennyvíztisztító egyes eleveniszapos vonalainak felülnézeti rajza, valamint kiépítésük blokkossémája. (Jelölések, mint a 10. ábránál, illetőleg QRS = Qww és QINT = 5-7 Qww)
12 A tisztításra érkező szennyvíz térfogatárama jelenleg 12-15 ezer m3/d között mozog. A kialakuló, esetenként több mint egy nap oxikus hidraulikai tartózkodási idő az előülepítetlen lakossági szennyvíznek ugyanakkor soknak bizonyult az adott kiépítés és levegőztetésszabályozás mellett. Ez a denitrifikációhoz szükséges, gyorsabban felvehető szerves tápanyag-frakció túlzott elemi oxigénnel történő felemésztését eredményezte. Ez a denitrifikáció ellenében hatott. A tisztító gyakorlatilag csak 20 mg/l összes nitrogén koncentrációra tudta tisztítani a próbaüzem során a szennyvizet. A 11. ábra 2010 évi öN koncentrációsora ugyan már javuló eredményeket mutat, de ez már az azóta bevezetett technológiai módosítás eredménye. További érdekes tapasztalata volt a próbaüzemnek, hogy anaerob környezetben ekkora térfogathányadok és hidraulikai tartózkodási idők, illetőleg iszapkorok mellett a lassú szelekció eredményeként olyan biomassza alakult ki, amely az anaerob térrészben felvette (betárolta) a szennyvíz oldott szerves tápanyagának a döntő részét. Oldott KOI az anoxikus térrészbe már alig került át, s ez ott nyilvánvalóan lassította a denitrifikációt. Az öN koncentráció csak átlagosan 2030 mg/l értékre volt csökkenthető a tisztítóban. A biológiai többletfoszfor eltávolítás ugyanakkor igen hatá-
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
sos lett, vegyszer nélkül is folyamatosan 0,5 mg/l alatti összes foszfor koncentrációt eredményezett a tisztított vízben. A recirkuláltatott ülepített iszap szervesanyag felvételének csökkentése, s a denitrifikáció javítása érdekében az ülepített iszap visszavezetését módosította első lépésként az üzemeltető. Azt 2010 tavasztól nem az anaerob térrész, hanem az azt követő anoxikus térrész elejére juttatta vis�sza. Ugyanakkor az utolsó denitrifikáló tér végéről megfelelő szivattyúval lényegesen kevesebb és hígabb iszapos vizet nyomattak vissza az anaerob medencesor elejére, csökkentve azokban a kialakuló iszapkoncentrációt. Ez tulajdonképpen az anaerob iszapkor mintegy felére történt lecsökkentését jelentette. A denitrifikáció hatásfoka ezzel a módosítással számottevően javult. További módosítás 2011 elejétől a levegőztető medencerész egy hányadának utó-denitrifikációs, anoxikus térré alakítása volt (levegőztetés csaknem teljes leállítása ebben a térrészben 2010 decemberétől) a jellemzően csőreaktorszerű áramlás mellett. Ez az adott medencekialakításnál falazás nélkül is biztosítható volt. Fontos volt persze, hogy a levegőztető elemek egy részének a kikapcsolása nem eredményezte a nitrifikáció csökkenését (a nitrifikáció levegőigényének a hiányát) az adott kiépítésnél. Mindkét módosítás látható a 15. ábrán.
15. ábra A bővített (megkétszerezett medence-térfogatú) zalaegerszegi szennyvíztisztító optimalizált eleveniszapos sorainak a felülnézeti rajza, valamint teljes kiépítés blokksémája
(Jelölések, mint a 13 ábránál - QRS = Qww és QINT = 5-7 Qww-, továbbá Qs a módosított UCT technológiának megfelelő további iszaprecirkuláció az anoxikus tér végéről az anaerob elejére – Qs = 4/5 Qww) Az utódenitrifikáló tér célszerű helyét a csőreaktorszerű medence iszapos vize ammónium koncentrációjának a medencehossz menti alakulása ismeretében hatá-
rozták meg. Hogy az adott térrészig elfogyjon a vízből az ammónium, azt az utódenitrifikáló kezdőpontján kialakuló ammónium koncentráció pontmintázással történő ellenőrzésével, s annak megfelelő oxigénkoncentráció visszaszabályozással biztosítja az üzem. Erre folyamatos monitoring és visszacsatolás a jövőben kerül majd kiépítésre.
13
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. A harmadik módosítás az előzővel egyidejűleg, vagy közvetlenül azt követően az oxigénszint csökkentése lett az utólevegőztető terekben azok szimultán denitrifikációjának a növelésére. A jelenlegi szabályozás 1 mg/l oldott oxigén koncentrációra történik abban a viszonylag nagy térrészben az ábrán látható ponton levő DO szonda segítségével. A két párhuzamos sor szabályozása természetesen elválasztott, mindegyik levegőellátását egy fix teljesítményű és egy DO-jel alapján szabályozott frekvenciaváltós fúvó biztosítja. Az első levegőztető tér DO koncentrációjának a beállítása a levegőztető szelepek beállításával történik, így a másik levegőztetett tér alapján történő szabályozás az első ilyen térrészben nagyobb oldott oxigén koncentráció ingadozást tesz lehetővé. A medencékben az utóbbi hónapokban tartott iszapkoncentráció egyébként 5 g/l körüli. Az utóbbi üzemeltetési módosítások hatására az elmúlt négy hónapban az elfolyó tisztított vízben az öN koncentráció az 1. táblázatban látható adatok szerint alakult, ami igen nagy javulás a 12. ábra adataihoz képest. Hónap Május Június Július Augusztus
Befolyó szennyvíz Elfolyó szennyvíz átlag min. max. átlag min. max. mg öN/l 92 85 105 13,9 12,0 17,8 91 69 116 11,1 8,4 16,4 79 63 89 4,4 4,0 5,0 87 71 104 5,5 4,4 8,2
1. táblázat Az összes nitrogéntartalom alakulása az utóbbi négy hónapban a zalaegerszegi szennyvíztisztító elfolyó vízében (mg öN/l)
A zalaegerszegi szennyvíztisztítóban a fenti módosítások után is a rothasztóra feladott iszapmennyiségből számítható közvetlen iszaphozam 0,9-1,0 kg MLSS/kg BOI5 közötti átlagérték körül mozog. Ugyanez a rothasztott iszapból alig kevesebb, átlagosan 0,85 kg MLSS/ kg BOI5 körüli átlagérték. Sajnos az anaerob iszaprothasztás során, feltehetően a szennyvíziszap túloxidálása miatt, annak csak igen kis hányada metanizálódik, alakul biogázzá. A 16. ábra 0,2 m3/kg rothasztóra feladott iszap szárazanyag fajlagos biogáz-hozamnál alig nagyobb átlagos értéke az iszap szervesanyagának az igen rossz kirothadásáról tanúskodik a 24 napos rothasztási idő ellenére. Ennek a következménye, hogy a tisztító telep az iszaprothasztásánál keletkező biogázból villamosenergia fogyasztásának nem tudja éves szinten a 20%-át sem fedezni (16. ábra jobboldali ordinátája ezt energiahányadban mutatja). A zalaegerszegi tisztító víztelenített, rothasztott iszapját a végső elhelyezés előtt megfelelően kiépített iszaptárolóban tárolják, stabilizálják. Azt követően a részlegesen komposztálódott szennyvíziszap a környező mezőgazdasági területeken kerül felhasználásra. A tárolóba és onnan a mezőgazdasági területekre történő szállítás költ-
ségeit a tisztító állja (3 000 Ft/t), ugyanakkor nem kell fizetnie a mezőgazdasági elhelyezésért. A kampányszerű, előírásoknak megfelelő kihelyezést követően beszántásra kerül az iszap a termőtalajba.
16. ábra A zalaegerszegi szennyvíztisztítás fajlagos iszap és gázhozama, s az abból fedezhető villamos energia igény hányad alakulása 2010. június és 2011. június között
Összefoglalás A bemutatott szennyvíztisztító telepek esetében a kapacitásbővítés nem is minden esetben az eleveniszapos vonalat érintette. A rothasztás iszapvize mindegyik telepnél jelentős nitrifikációs és denitrifikációs igény (kapacitás) növekedést okozott a tisztítás főágán. A biológiára érkező szennyvíz KOI/TKN arányának növelése érdekében az előülepítés hatásfokát Szombathelyen és Debrecenben is csökkentették. A denitrifikáció fokozása érdekében a levegőztetésre rendelkezésre álló medencetérfogatokat is mindkét helyen csökkenteni kellett. Az eleveniszapos medencékben így a szennyvíz átlagos hidraulikai tartózkodási ideje (HRT) szombathelyi tisztítónál csaknem fele csupán a veszprémi telepinek. Ezzel együtt mindkét üzem a levegőztetése gondos szabályozásával tudja átlagosan a 10 mg/l-es öN határértéket biztosítani. Az adott anaerob/ anoxikus/aerob medencetérfogatok miatt a szombathelyi telepen a hatékonyabb elődenitrifikációra nincs lehetőség, ezért a levegőztetett medenceterekben a szimultán denitrifikációt kellett megnövelni. A zalaegerszegi tisztítónál a bővített kapacitás (iszapos térfogatok) annyira nagynak bizonyult, hogy előbb szeparált iszapvíz nitrogénmentesítéssel (anammox) kellett kibővíteni az üzemet, majd ebben az esztendőben az ülepített iszap visszavezetését, és a levegőztetésre tervezett térrészek levegőztetését is módosítani kellett (közbülső anoxikus tér kialakítása). A túlméretezett medencetérfogat természetesen a téli nitrifikációs kapacitás tekintetében nagyon jó tartalék, azonban a teljes medencetérfogat kihasználásakor télen is, nyáron is a denitrifikáció hiánya jelentkezhet. Az eleveniszapos rendszerben olyan mértékű aerob iszapstabilizáció is bekövetkezhet, ami az anaerob iszaprothasztás fajlagos gázkihozatalát jelentősen csökkentheti.
14 A debreceni, az előzőeknél kétszer-háromszor nagyobb szennyvíztisztító hasonlóan küszködik az aerob biológia túlméretezettsége miatt. Természetesen ez a helytelenül megbecsült terhelésnövekedés következménye. Más kérdés, hogy ennek a telepnek a terhelése azért is csökkent, mert időközben a helyi ipari üzemek hatásos szennyvíz előtisztítást építettek ki. Előtisztításuk a jelenlegi tisztítandó víz KOI/TKN arányát is jelentősen csökkentette. A bővített tisztító ezért a próbaüzem alatt a nitrogéneltávolítással közelébe sem tudott kerülni a méretéből következő, EU által ajánlott 10 mg öN technológiai határértéknek. Emellett a nitrogéneltávolítást a
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
jövőben várhatóan tovább rontja egy folyamatos külső nitrogénterhelés, nevezetesen az ATEV üzem 17% fehérjetartalmúra bepárolt terméke anaerob rothasztásának az ammóniumtermelése is. Az üzem azonban erről az energiatermelésről nem szívesen mond le, hiszen energiaigényének jelentős részét ezzel fedezheti. Kompromis�szumot kell ezért keresnie, technológiai módosításokkal növelve a denitrifikációs kapacitását. Ezeket az egyik előülepítő, s a négy eleveniszapos sor egyikének a kikapcsolásával 2011 júliusának második felében megkezdte. Ezt követően a levegőztetés szabályozásának optimalizálása a tisztító feladata.
15
HÍRCSATORNA 2011. 11–12.
Az ATV-DVWK-A 131E alapján méretezett szennyvíztisztító telep működésének ellenőrzése a BIOWIN 3.0 használatával Sándor Dániel*, Zajzon Gergő*, Fülöp Roland*, Karches Tamás*
1. Bevezetés Az eleveniszapos szennyvíztisztítási technológiát mintegy 100 éve Nagy-Britanniában fejlesztették ki (Lofrano and Brown 2010, Juhász, E. 2011). A biológiai tisztítási fokozatban működő reaktorterek méretezése és a szükséges recirkulációs körök (belső recirkuláció, iszap recirkuláció) meghatározása a jelenlegi hazai tervezési gyakorlatban túlnyomórészt empirikus összefüggésekkel történik. Az elmúlt évtizedekben új tervezési célként jelent meg a nitrogén és foszfor eltávolítás intenzifikálása a felszíni vizek eutrofizációjának szabályozása érdekében. Hazánkban a megépített szennyvíztisztító telepek elsősorban a német ATV-DVWK-A 131E alapján tervezték. Az évtizedek előre haladásával, egyre több ismeret gyűlt össze a szennyvíztisztító telepen lejátszódó biológiai, kémiai és fizikai folyamatokról. A 80-as évek második felében az IAWQ (International Water Association on Water Quality) nemzetközi kutatócsoport létrehozott egy – az addigi ismereteket ötvöző – a tisztítási folyamatban lejátszódó biológiai folyamatokat leíró matematikai modellt (a továbbiakban eleveniszapos modell), melyet az elmúlt évtizedekben folyamatosan és még napjainkban is tovább fejlesztenek. A 90-es évek közepétől az eleveniszapos modellek alapján a gyakorló szakemberek számára hasznosítható szimulációs programokat hoztak kereskedelmi forgalomba, így ma már a kutatók mellett a tervezők és üzemeltetők is egyre gyakrabban alkalmazzák a szennyvíztisztító telep működésének vizsgálatára alkalmas szoftvereket. A programok lehetőséget adtak a mérnökök számára, hogy a szennyvíztisztító telepek működését részletesebben vizsgálják, valamint előre jelezhetik a befolyó szennyvíz mennyiségi és minőségi, illetve az egyes üzemeltetési paraméterek változtatásából adódó hatásokat is. Jelen tanulmányban megvizsgáljuk, hogy az ATVDVWK-A 131E alapján méretezett kis szennyvíztisztító telep – 150% túlterhelés esetén – képes-e tartani a tervezés alapjaként meghatározott vízminőségi határértékeket a BIOWIN 3.0 modell számításai alapján. A BIOWIN 3.0 segítségével megvizsgáltuk, hogy a befolyó vízmen�nyiséget jelentősen növelő csapadékeseményeknek és az
* Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék
ezekből keletkező idegenvizeknek, milyen hatásai lehetnek egy optimálisan üzemelő szennyvíztisztító telepre. Megjegyezzük, hogy az empirikus méretezési módszerek (ATV-DVWK-A 131E) és a matematikai modelleket használó szoftverek (BIOWIN 3.0) adatigényei jelentősen eltérnek. A BIOWIN 3.0 alkalmazásakor fontos figyelembe venni, hogy a nagymennyiségű adatigény következtében a pontos számítások érdekében az adott üzemelési gondokkal küzdő (iszapülepedési problémák, tisztítási hatásfok csökkenés) telepre jellemző paramétereket minden esetben meg kell határozni.
2. A szennyvíztisztító telep ATV irányelv szerinti méretezés alapján számított méretei és főbb üzemeltetési paraméterei Az ATV-DVWK-A 131E tervezési irányelv segítségével egy elő-denitrifikációs reaktor konfigurációt alkalmazó szennyvíztisztító telepet méreteztünk. A telepre 19 000 LE szennyvize érkezik, ez esetében 150 l/fő.d-os fajlagos szennyvíz-mennyiséggel számoltunk (MSZ-EN 752). Az 1. táblázat tartalmazza a szennyvízre vonatkozó minőségi paraméterek fajlagos értékeit és az általunk számított telepre érkező szennyezőanyag koncentrációkat és terheléseket. Fajlagos terhelés
Szennyvíz koncentrációk
Terhelés
(g/fő.d)
(mg/l)
(kg/d)
BOI5
60
400
1 140
KOI
120
800
2 280
LA
70
467
1 330
öN
11
73
209
öP
2.5
17
48
Komponens
1. táblázat A szennyvíztisztító telepre érkező fajlagos terhelések és a szennyvízben lévő szennyezőanyag komponensek koncentrációi
Az előzetesen meghatározott értékek alapján a telepre érkező szennyvíz mennyiség 2 850 m3/d. Ipari forrásból származó terhelést nem vettünk figyelembe, így a fenti adatok határozták meg a telepre érkező szennyvíz minőségi paramétereit. Az irányelvek alapján a tervezett biológiai tisztítást végző medencék elé egy előülepítőt terveztünk, az ATV szerinti tisztítási hatásfok figyelembe vételével (1 órás
16
2011. 11–12.
tartózkodási idő). Az előülepített szennyvíz minőségi paramétereit, valamint biológiai tisztítási lépcsőre érkező terheléseket a 2. táblázat tartalmazza. Komponens
Eltávolítási hatásfok
Előülepített szennyvíz koncentrációi
Terhelés
(%)
(mg/l)
(kg/d)
BOI5
25
300
855
KOI LA öN öP
25 50 10 5
600 233 66 16
1 710 665 188 45
2. táblázat Előülepítő medence hatásfoka és a biológiai tisztítási fokozatra érkező terhelések
A 3. táblázat a telep tervezésénél alkalmazott határértékeket tartalmazza. Komponens
Koncentráció [mg/l]
BOI5
25
KOI
100
LA öN
30 15
3. táblázat A szennyvíztisztító telepre előírt határértékek
A tervezett telepen a nitrifikáció és a szervesanyag eltávolítás azonosan a levegőztetett reaktorokban történik az ATV irányelv alapján 16 napos iszapkorral és 3,5 g/l lebegőanyag koncentrációt határoztunk meg. A nitrogéneltávolítás második lépcsőjét (denitrifikáció) egy elődenitrifikációt végző anaerob (nem levegőztetett) reaktor beépítésével valósítjuk meg. A 4. táblázat tartalmazza az ATV-DVWK-A 131E alapján számított és a modellbe beépítésre kerülő főbb reaktortérfogatokat és üzemeltetési paramétereket. Reakor/üzemeltetési paraméter Aerob reaktor Anoxikus reaktor Előülepítő Utóülepítő Iszap recirkuláció Belső (nitrát) recirkuláció Fölösiszap elvétel Nyersiszap elvétel Levegő mennyiség Reaktorokban alkalmazott oldott oxigén koncentráció
Dimenzió
m3
% m3/d mg/l
Számított térfogatok/üzemeltetési paraméterek 1 620 1 620 120 1 300 50 330-450 77 23 10 000 2
4. táblázat A reaktor és ülepítő terek méretei és főbb üzemeltetési paramétereik
HÍRCSATORNA
Fontos megjegyezni, hogy a modellezés során a biológiai reaktorokat, valamint az utóülepítőket két párhuzamos ágra osztottuk (1. ábra). A telep tervezésekor nem számoltunk az iszapkezelésből származó többletterhelésekkel (az ATV-DVWK-A 131E nem tartalmaz az iszapkezelésre vonatkozó számítási elveket), mivel a számításunk célja az ATV-DVWK-A 131E alapján méretezett kis szennyvíztisztító telep érzékenységének a vizsgálata volt a BIOWIN 3.0 alkalmazásával. A BIOWIN 3.0-ban felépített telep terhelését a tervezési értékekhez mérten 150 %-al megemeltük, ezért a határértékek betartásához szükséges volt a belső recirkuláció emelése az ATV alapján kiszámolt értékhez képest.
3. A szennyvíztisztító telep BIOWIN 3.0 modellben alkalmazott beállítási paraméterei A modellszámítások elvégzésekkor a kanadai központú Envirosim Ltd. cég által készített programot (Biowin 3.0) használtuk. Az 1. ábra bemutatja a modellben alkalmazásra kerülő szennyvíztisztító telep technológiai folyamatábráját. Az ülepítő terek és reaktor-térfogatok esetében az ATV alapján a számított értékeket alkalmaztuk. A szennyvíztisztító telepre érkező terhelés esetében figyelembe vettük az óracsúcs tényezőt, ezáltal a szennyvíztisztító telepre érkező terhelés számításakor a napi ingadozásokat is beépítettük. A modell futtatások egyszerűsítése érdekében az aerob medencében állandónak feltételezett 2 mg/l-es oldott oxigén koncentrációt határoztunk meg. Mind az anoxikus, mind az aerob medencéket tökéletesen elkevert reaktoroknak feltételeztük, tehát nem vettük figyelembe a reaktorokban esetlegesen kialakuló áramlási holttereket és anoxikus zónákat. A tervezés során meghatározásra került alapadatok (1. táblázat) kivételével, azon adatok esetében, melyek bemenő paraméterként szerepelnek a modellszámítások során, a BIOWIN 3.0 program által felkínált alap paramétereket alkalmaztuk (lásd a jelen fejezetben található táblázatokat). A szennyvíztisztító telepre érkező nyers szennyvíz mennyiségi és minőségi paramétereire vonatkozóan az 5. táblázatban található adatsort használtuk fel. Fontos kiemelni, hogy a táblázatban feltüntetett értékek a tervezési értékekhez viszonyítva a jelen telep esetén 150%- os túlterhelést jelentenek.
17
HÍRCSATORNA 2011. 11–12.
Jellemzők
Dim.
Időpont Qd
Értékek
h
0
5
8
18
21
m3/d
2 850
4 020
2 850
4 020
2 850
800
566
800
566
800
73
52
73
52
73
16.7
11.8
16.7
11.8
16.7
0
0
0
0
0
7.3
7.3
7.3
7.3
7.3
6
6
6
6
6
466
330
466
330
466
80
80
80
80
80
15
15
15
15
15
0
0
0
0
0
KOI öN öP
mg/l
NO3-N pH Lúgossság
mmol/l
LA Ca Mg
mg/l
Oldott O2
5. táblázat A befolyó szennyvíz napon belüli mennyiségi és minőségi adatsora Utóülepítő
Előülepítő
1. ábra A szennyvíztisztító telep technológiai folyamatábrája
Mivel a telep tervezésénél a szennyvízben lévő szennyezőanyag frakciókra vonatkozóan nem rendelkeztünk információkkal, a futtatások során a 6. táblá-
zatban feltüntetett értékekkel számoltunk (Biowin 3.0 manual), melyek a szoftver alapbeállításainak felelnek meg.
A Biowin frakciók megnevezése
Arányuk
Fbs - Readily biodegradable (including acetate) [gCOD/g of total COD]
0,16
Fac - Acetate [gCOD/g of readily biodegradable COD]
0,15
Fxsp - Non-colloidal slowly biodegradable [gCOD/g of slowly degradable COD]
0,75
Fus - Unbiodegradable soluble [gCOD/g of total COD]
0,05
Fup - Unbiodegradable particulate [gCOD/g of total COD]
0,13
Fna - Ammonia [gNH3-N/gTKN]
0,66
Fnox - Particulate organic nitrogen [gN/g Organic N]
0,5
Fnus - Soluble unbiodegradable TKN [gN/gTKN]
0.,2
FupN - N:COD ratio for unbiodegradable part. COD [gN/gCOD]
0,35
Fpo4 - Phosphate [gPO4-P/gTP]
0,5
FupP - P:COD ratio for influent unbiodegradable part. COD [gP/gCOD] 6. táblázat A nyers szennyvízben lévő szennyezőanyag frakciók és arányuk
0,011
18
2011. 11–12.
A vizsgálataink egyik alapkérdése csapadékesemények következtében befolyó idegenvíz hatására kialakuló iszapelúszások előfordulása volt. A modellben „nem tökéletes” ülepítőket alkalmaztunk, melyek beállításaikor meg kell adni a telepen lévő eleveniszapos pelyhek ülepedési paramétereit. A jelen esetben egy, a valóságban nem létező telep működését modelleztük, így szintén a program által felkínált alap iszapülepedési paramétereket alkalmaztuk. Az eredmények értékelésekor a következő tényeket fontos figyelembe venni: • a BIOWIN 3.0 program számítási hátterébe nincs beépítve, hogy az optimálistól eltérő üzemeltetési paraméterek milyen hatást gyakorolnak az iszapülepedési tulajdonságaira (pl.: fonalasodási, elúszási problémák). Ezért a szennyvíztisztító telepek vizsgálatakor az iszap ülepedési tulajdonságainak elemzése, mikroszkópos vizsgálatok elvégzése elengedhetetlen feltétele a pontos számítások elvégzésének • a BIOWIN 3.0 program által felkínált iszapülepedési paraméterek gyakorlati szempontból optimálisnak mondhatóak (gyakorlatban ritkán lehet ennyire gyorsan ülepedő iszapot találni) (Biowin 3.0 manual). A 7. táblázat összefoglalja az utóülepítő esetében figyelembe vett főbb számítási paramétereket. Jellemző számítási paraméterek megnevezése Maximum Vesilind settling velocity (Vo) [m/d] Vesilind hindered zone settling parameter (K) [l/g] Clarification switching function [mg/l] Specified TSS conc.for height calc. [mg/l] Maximum compactability constant [mg/l]
Értéke 170 0,37 100 2 500 15 000
7. táblázat Az utóülepítőben alkalmazott számítási paraméterek
4. A BIOWIN 3.0 program számítási eredményeinek értékelése A futtatások során 30 napos kezdeti ciklust vettünk fel (5. táblázatban feltüntetett befolyó szennyvíz paraméterek mellett) és vizsgáltuk a szennyvíztisztító telep működését. A futtatási idő 31. napján érkezett a telepre az előre meghatározott csapadékesemény következtében befolyó idegenvíz hatására kialakuló megnövelt nyers szennyvíz mennyiség (200-300% hozam növekedés), majd ezt követően 30 napon keresztül elemeztük a telep tisztítási hatásfokának a változását. Az eredményeket a 2.-5. ábrák szemléltetik.
2. ábra Az elfolyó víz lebegőanyag és KOI koncentrációja
HÍRCSATORNA
3. ábra Az elfolyó szennyvíz összes foszfor, összes nitrogén és ammónium-ion koncentrációja
Az első futtatás során a 31. napon egy 8 500 m3/dos csúcsterhelés éri a telepet 180 percen keresztül, amely 200%-os befolyó vízmennyiség növekedést jelent a 4 020 m3/d-os terheléshez képest. A futtatási eredmények alapján a következő megállapítások tehetők: • A csapadék eseményt megelőző 30 napon keresztül a szennyvíztisztító telep a 150%-os túlterhelés ellenére is képes volt tartani a tervezés során alapul vett határértékeket. • A csapadékesemény következtében, amely a telepre befolyó vízmennyiséget megkétszerezte (higított nyers szennyvíz), lebegőanyag esetében az elfolyó tisztított szennyvíz túllépte a szennyvíztisztító telepre vonatkozó határértéket. Amely a KOI emelkedésével együtt egyértelműen iszapelúszást jelent az optimális iszapülepedési paraméterek ellenére (7. táblázat). • A telep az egyéb vizsgált paraméterek esetében tudta tartani az előírt határértékeket. • A csapadékesemény miatt befolyó idegenvíz hatásának eltűnéséhez közel négy napra volt szükség. A második futtatás során több egymást követő csapadékesemény hatását vizsgáltuk. A csapadékesemények ideje alatt kialakult befolyó nyers szennyvíz paramétereit és mennyiségét a 8. táblázat tartalmazza. Az előző futtatásokhoz hasonlóan a csapadékeseményeket megelőzően a 30 napos kezdeti ciklust vettünk fel. A négy egymást követő csapadékesemény futtatási eredményeit a 4.-5. ábra szemlélteti. A futtatási eredmények alapján a következő megállapítások tehetők: • A csapadék eseményt megelőző 30 napon keresztül a szennyvíztisztító telep a 150%-os túlterhelés ellenére is képes volt tartani a tervezés során alapul vett határértékeket. • Az egymást követő négy csapadékesemény következtében, amely a telepre befolyó vízmennyiséget megkétszerezte (higított nyers szennyvíz), több vízminőségi paraméter esetében is határérték túllépés volt megfigyelhető:
19
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. Paraméter Időpont
Dim. h
2
1
8
2
3
1
10
3
8
2
Qd
m3/d
8 450
4 024
2 850
8 450
4 024
2 850
8 450
4 024
2 850
4 024
2 850
8 450
270 25 5.6 0 7.3 6
567 52 11.8 0 7.3 6
800 73 16.7 0 7.3 6
270 25 5.6 0 7.3 6
567 52 11.8 0 7.3 6
800 73 16.7 0 7.3 6
270 25 5.6 0 7.3 6
567 52 11.8 0 7.3 6
800 73 16.7 0 7.3 6
567 52 11.8 0 7.3 6
800 73 16.7 0 7.3 6
270 25 5.6 0 7.3 6
157
331
467
157
331
467
157
331
467
331
467
157
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
80 15 0
KOI öN öP NO3-N pH Lúgossság
mg/l mmol/l
LA Ca Mg Oldott O2
mg/l
Értékek 8 2
8. táblázat A csapadékesemények ideje alatt kialakult befolyó nyers szennyvíz paraméterei
• A tápanyag eltávolításakor szintén tartós határérték túllépés tapasztalható, az összes nitrogén esetében 77 mg/l, míg az összes foszfor esetében a 48 mg/l volt a maximális érték az elfolyóban, amelyek szintén jelentős mennyiségű az iszapelúszást jeleznek. • A csapadékesemény hatásának kompenzációjához közel négy napra volt szükség.
5. Összefoglalás 4. ábra Az elfolyó víz lebegőanyag és KOI koncentrációja
5. ábra Az elfolyó szennyvíz összes foszfor, összes nitrogén és ammóniumion koncentrációja
a) A lebegőanyag koncentráció esetében az elfolyó tisztított szennyvíz jelentős mértékben túllépte a szennyvíztisztító telepre vonatkozó határértéket. (maximális számított érték: 2 780 mg/l). b) A KOI esetében szintén jelentős határérték túllépés tapasztalható (maximális érték: 1 225 mg/l) Az eredmények alapján jól látható, hogy ezen csapadékesemények következtében befolyó idegenvíz hatására, különösen a hosszabb ideig tartó csapadékesemények idején már jelentős mennyiségű iszapelúszás történik, még ideálisan ülepedő iszap esetében is (7. táblázat).
Jelen tanulmányban bemutattuk, hogy az ATV-DVWK-A 131E alapján méretezett kis szennyvíztisztító telep 150% hidraulikai túlterhelés esetén is képes tartani a tervezés alapjaként meghatározott vízminőségi határértékeket a BIOWIN 3.0 modell számításai alapján. A BIOWIN 3.0 segítségével szintén megvizsgáltuk, hogy a befolyó vízmennyiséget jelentősen növelő csapadékesemény következtében befolyó idegenvizek, milyen hatással lehetnek egy optimálisan üzemelő szennyvíztisztító telepre. A számítások során az ismeretlen paraméterek tekintetében a BIOWIN 3.0 program által felkínált értékek kerültek alkalmazásra, melyek a valóságnál optimálisabb üzemeltetési paramétereket jelentenek (optimális szennyezőanyag frakciók, optimális iszapülepedési sebesség). A futtatási eredmények alapján látható, hogy a csapadékesemények következtében megnövekedett befolyó nyers szennyvíz mennyiség hatására a telepen iszapelúszás jelentkezik. Az empirikus méretezési módszerek (ATV-DVWK-A 131E) és a matematikai modelleket használó szoftverek (BIOWIN 3.0) adatigényei jelentősen eltérnek, melynek következtében a bemutatásra kerülő eredmények kizárólag az adott, fiktív telepre vonatkoznak. A BIOWIN 3.0 alkalmazásakor fontos figyelembe venni, hogy a nagymennyiségű adatigény következtében a pontos számítások érdekében az adott üzemelési gondokkal küzdő (iszapülepedési problémák, tisztítási hatásfok csökkenés) telepre jellemző paramétereket minden esetben meg kell határozni.
20 6. Felhasznált irodalom Guisy Lofrano, Jeanette Brown (2010): Wastewater management through the ages: A history of mankind Science of Total Environment, Science of the Total Environment, Volume: 408, Issue: 22, Publisher: Elsevier B.V., Pages: 5254-5264
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
Juhász, E. (2011): A szennyvíztisztítás története, MaVíz - Budapest MSZ-EN 752 (2008): Települések vízelvezető rendszerei ATV-DVWK-A 131E Dimensioning of Single-Stage Activated Sludge Plants Biowin 3.0 manual
KA Abwasser-Abfall 10/2011 Tartalomjegyzék A kiadó előszava
Ipari szennyvizek – szakmai ágazatok, eljárások és teljesítőképesség ........................................................................... 899 Karl-Heinz Rosenwinkel (Hannover)
Beszámolók
A nyomelemektől az árvízig Észak-kelet DWA-tartományi szövetségi konferencia Bad Suderode-ban ................................................................... 906 Tizedik „Young Water Professionals Programme” („Fiatal Vízügyi Szakemberek Programja”) Jubileumi rendezvény a 2011-es Wasser Berlin kiállítás alkalmából . ........................................................................... 908 Gabriele Martens (Hennef) Csapadékvíz-kezelés szennyvíztisztító berendezésekben – Folyamatok és megoldási kezdeményezések 85. Települési Vízgazdálkodási Kollokvium Stuttgartban ............................................................................................... 910 Sebastian Tews, Isabelle Fechner és Ulrich Dittmer (Stuttgart)
Ipari szennyvizek
Az ipari szennyvíztisztítás jövője Eljárások, költségek, energia ............................................................................................................................................... Karl-Heinz Rosenwinkel, Linda Hinken, Axel Borchmann, Sabrina Kipp és Corinna Lorey (Hannover) A fotovoltaikus iparból származó szennyvizek és azok hatása a kommunális szennyvíztisztításra .......................... Otto Nowak (Graz/Ausztria) és Gerold Bönisch (Drezda) A tejiparból származó szennyvíz tisztítása . ...................................................................................................................... Ute Austermann-Haun (Detmold) és Alvaro Carozzi (Weyarn) A gépjármű-mosásból származó szennyvíz tisztítása . .................................................................................................... Veit Flöser (Hannover) Az iparfelügyelet stratégiái a gyakorlatban Eredmények a benchmarkingból ....................................................................................................................................... Torsten Franz (Hamburg) és Edzard Peters (München)
920 935 942 950 962
HÍRCSATORNA
2011. 11–12.
DWA
Kommunális szennyvíztisztító telepek 23. DWA-teljesítmény-összehasonlítása – 2010 . .......................................... Irányelv .................................................................................................................................................................................. Kiadványok ........................................................................................................................................................................... Szakmai grémiumok ............................................................................................................................................................ Tartományi szövetségek . .....................................................................................................................................................
21
914 975 978 979 979
KA Abwasser-Abfall 11/2011 Tartalomjegyzék A kiadó előszava
Kockázat-kommunikáció: a mérnökök feladata? . ......................................................................................................... 1013 Joachim Gfrörer (Karlsruhe)
Beszámolók
A jövő nem a múlt folytatása Hessen/Rajna-vidék–Pfalz/Saar-vidék DWA- és BWK- (Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau; Vízgazdálkodási, Hulladékgazdálkodási és Kultúrmérnökök Szövetsége) tartományi szövetségek közös tartományi szövetségi ülése . .................................................................................................................................. 1022 Christian Schneider A DWA és a Welthungerhilfe (élelmezési segélyszervezet), illetve a Wasserstiftung (Vízügyi Alapítvány) sikeres partnerkapcsolata ............................................................................................................................................................... 1025 Elke Uhe (Hennef) Gondolatok a München – Harare partnerkapcsolatról ................................................................................................. 1027 Jörg Schuchardt és Peter Köstner (München)
Vízelvezető rendszerek
Csatornaaknák felújítása – A tömítés és a bevonatolás anyagainak és rendszereinek vizsgálata 3. rész: Bevonatolás ásványi és polimer-rendszerekkel ................................................................................................. 1030 Martin Liebscher, Markus Gillar és Bert Bosseler (Gelsenkirchen)
Kommunális szennyvíztisztítás
Az aktívszén-tisztítási fokozat a Kressbronn-i szennyvíztisztító telepen Gyógyszerek, növényvédő és rovarirtó szerek célirányos eltávolítása . ....................................................................... 1038 Reinhold Rölle és Bertram Kuch (Stuttgart)
22
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
Hulladék / Szennyvíziszap
Szerves szennyezőanyagok lebontása a növényágyban történő szennyvíziszap-kezelés során . .............................. 1050 Kai Bester (Roskilde/Dánia), Xijuan Chen (Aalborg/Dánia), Udo Pauly és Stefan Rehfus (Neu-Eichenberg)
Jog
Vízellátás és vízvédelmi területek Vizsgálódás az új Vízháztartási Törvény alkalmából ..................................................................................................... 1058 Per Seeliger (Bergheim/Bonn)
Gazdaság
Tervezési és irányítási eszközök alkalmazása vízgazdálkodási berendezések karbantartására Az Emscher Társaság és a Lippe Szövetség tapasztalatai .............................................................................................. 1066 Angelika Kraft és Jörg Saathoff (Essen)
DWA
25 éves DWA-tagság . ......................................................................................................................................................... Irányelv ................................................................................................................................................................................ Tartományi szövetségek . ................................................................................................................................................... Hidrológiai Tudományok szakmai közösség ..................................................................................................................
Korszerű szennyvíztisztítás a PuraChron biológiai szennyvíztisztító kisberendezés családdal Merczel Nikolett* Napjainkban a környezetünk és természetes vizeink minőségének megóvásához elengedhetetlen a közművesítés illetve a szennyvíztisztító telepek alkalmazása. Sok esetben azonban a gazdasági, műszaki illetve a kapacitásbeli adatok a kistisztító berendezések telepítését indokolják. A Purator Hungaria Kft. által forgalmazott ’SBR’ elven működő PuraChron biológiai kistisztító berendezés környezetbarát módon, vonatkozó előírások betartásával széles teljesítménytartományban üzemeltethető. A berendezés MSZ EN 12566-3 harmonizált európai szabvány szerinti bevizsgálású. Alkalmas 4 - 200 fő szennyvizének helyben történő tisztítására, a 28/2004 KvVM rendeletben foglalt területi kategóriákra előírt, elfolyó tisztított szennyvíz paraméterek teljesítésével. A közvetlenül a Balatonba folyó Zala vízgyűjtő területe, a Pat-i NATURA 2000 besorolású halastavak, illetve a település érzékeny vízbázisainak elszennyeződésének veszélye miatt vált szükségessé Pat községben a szennyvíztisztítás megvalósítása. A településen összegyűjtött 25 m3/d kommunális szennyvíz tisztítására a község déli részén létesült a * Projekt előkészítő mérnök, Purator Hungaria Kft., www.purator.hu
1020 1070 1071 1072
23
HÍRCSATORNA 2011. 11–12.
A beruházás az ÚMFT Nyugat-dunántúli Operatív Program „Helyi környezetvédelmi és infrastrukturális beruházások fejlesztése” pályázat keretében valósult meg.
PuraChron szennyvíztisztító kisberendezés technológiai leírás: A tisztítási technológia biológiai nitrifikációt, szimultán denitrifikációt és vegyszeres foszforeltávolítást tartalmaz. A mechanikailag előtisztított szennyvíz biológiai tisztítását két párhuzamos, négy-négy vasbeton aknából kialakított SBR rendszerű műtárgysor végzi. A műtárgysorok első két aknája előülepítő puffer térként működik, a harmadik és a negyedik levegőztető aknában történik a biológiai tisztítás. A berendezés látképét a 2. ábra mutatja.
2. ábra PuraChron szennyvíztisztító kisberendezés
1. ábra PAT Község PuraChron típusú szennyvíztisztító telep bemutatása
szennyvíztisztító telep. Mivel a település költségvetése nem engedte meg és a lakosok száma sem indokolta egy lényegesen drágább és folyamatában hosszasabban kivitelezhető telep megépítését, így javaslatunk szerint a PuraChron kistisztító berendezés került beépítésre. Ez a hagyományos szennyvíztisztító telepi technológiával egyenértékű tisztítást képes teljesíteni, azonban jelentősen olcsóbb és gyorsabban kivitelezhető. A település infrastrukturális ellátottsága az önkormányzati beruházás következtében 2,183 km szennyvízcsatorna hálózattal és egy 25 m3/d terhelhetőségű tisztító teleppel bővül, mely révén a település csatornázottsági aránya 100% lesz a lakosságszámra vetítve. A beruházás generál kivitelezője a Szabau Invest Kft., a technológiai és villamos szerelést a Purator Hungaria Kft. végezte el.
A levegőztetett reaktorban zajlik le időben eltolva, a levegőztetés szabályozásával a denitrifikáció, a nitrifikáció, az iszap leülepítése és a tisztított szennyvíz fázis szétválasztása. Ugyanitt kerül sor a vegyszeres foszforkicsapatásra is. A bioreaktorból a tisztított szennyvíz az egyesítő aknán, az utószűrőn és a fertőtlenítő medencén keresztül jut a befogadóba. A fölösiszap az iszaptárolóba majd a gravitációs sűrítőbe kerül, ahonnan a sűrített iszapot elszállítják. A műtárgyak közötti szennyvízátemelést és az iszap recirkulációt mammut szivattyúk végzik előre beállított ciklusidőnek megfelelően. Egy tisztítási ciklus a vezérlés előzetes beállítása szerint hat óra, azaz négy ciklus naponta. A ciklusidő változtatható. Utolsó fázisban szintén mammutszivattyú segítségével a tisztított vizet a befogadóba juttatjuk, mely lehet elérhető távolságban lévő vízfolyás (patak, árok, stb.) Ennek hiányában lehetőség van a tisztított szennyvíz elszikkasztására, amelyhez a földterület méretének meghatározása szükséges. PuraChron technológia építése főként szerelési munkákból áll, következésképpen a hagyományos telep építésével szemben, a kivitelezés nem ró jelentős megterhelést a környezetre. Mivel a Purator Hungaria Kft. a költség- és gazdaságossági szempontok mellett a környezetvédelmi szempontokat is szem előtt tartja a kivitelezés során, amelyet jelen beruházásnál messzemenőkig is megvalósított.
24
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
HÍR EK HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK • HÍR EK
II. MASZESZ JUNIOR SZIMPÓZIUM 2011.december 9-én a BME Km.79. sz termében került lebonyolításra nagy sikerrel és magas szakmai színvonalon a MaSzeSz II. Junior Szimpóziuma. A jól előkészített előadásokat a 35 év alatti 18 fiatal kollégánktól hallhattuk a MaSzeSz által lefedett szakma minden területéről, az alábbi összeállítás szerinti három blokkban. 1. blokk (levezető elnök Kovács Károly, a MaSzeSz elnöke): Kis Gergely (AQUAPROFIT Zrt.): A Dél-alföldi Ivóvízminőség-javító Program megvalósítása, jelenlegi állapot bemutatása Takó Szabolcs (BME-VKKT): Komplex víztisztítási technológia biológiai ammónium-mentesítés alkalmazásával Dr. Koroknai Balázs (AQUA Szolgáltató Kft.): Flotációs előkezelési technológia hatékonyságának értékelése kevert ipari szennyvíz tisztításánál Szombati Bertold (AQUA Szolgáltató Kft.): Térinformatika és műszaki irányítási rendszer támogatása a vízellátás és szennyvíztisztítás üzemeltetetési Czeglédi Ildikó (BDL Kft.): Új módszertan a hatékonyabb vízi közmű fejlesztésekért – dinamikus költségelemzés, a legkisebb összköltséggel járó műszaki megoldások kiválasztása 2. blokk (levezető elnök Dr. Clement Adrienne PhD, a MaSzeSz elnökségi tagja): Petrics Ákos (SZIE – YMÉK): Csapadékvíz gazdálkodás – lehetséges megoldás a megnövekedett csapadékvíz hasznosítására Lambert Anna (BME-VKKT): A sióagárdi gyökérmezős szennyvíztisztító telep állapotfelmérése és a fejlesztés lehetőségei Geleji Magdolna (BME-VKKT): A kémiai foszforeltávolítás alapfolyamatainak vizsgálata Kiss Katalin (SZIE – YMÉK): Előülepítő medencék áramlási és leválasztási folyamatainak helyszíni mérése Weinpel Tamás (BME-ABÉK): Az Észak-Budapesti Szennyvíztisztító Telep eltérő technológiájú tápanyageltávolítási fokozatainak összehasonlító tanulmányozása
Baki Csaba (Pápai Vízmű Zrt.): A pápai szennyvíztisztító telep szabályozásának sajátosságai 3. blokk (levezető elnök Dr. Patziger Miklós PhD. a MaSzeSz alelnöke): Herédi-Szabó Péter (BÁCSVÍZ Zrt.): Csigák elszaporodása a csepegtetőtestben és a rendszerből való eltávolításuk Bognár Ferenc (EMVIR Nonprofit Kft.): SBR-rendszer folyamat-optimalizációja mikroszkópos eleveniszapvizsgálat segítségével Pozsári Márton (Bárczy Kft.): Csapadékvíz olajmentesítése szelektív szűréssel Jurecska Laura (ELTE KKKK): Mikroszennyezők eltávolítása ciklodextrin tartalmú szorbensekkel Erdei-Kukely Katalin (Elmolight Bt.): Szennyvíziszap, mint alapanyag Veres András (ÉMK Kft.): Innovatív szennyvíztisztítási és iszapkezelési technológiai fejlesztések a KISS cégcsoportnál A Szimpóziumot Kovács Károly és Dr. Patziger Miklós nyitották meg, akik köszöntötték a résztvevőket, az ifjú előadókat és az Őket felkészítő, nevelő szenior korosztályt. Az előadókat és előadásukat a résztvevők pontozták, figyelembe véve a téma pontosságát, a tartalmat és az előadás minőségét. Ezek alapján az első három helyezett: I. Erdei-Kukely Katalin, II. Herédi-Szabó Péter és III. Veres András . A jó hangulatú rendezvényen, a zárszóban Dr. Dulovics Dezső PhD. ügyvezető, elnökségi tag és Kovács Károly elnök hangoztatták, hogy a szimpózium színvonala biztosítja a jövőben is a Junior Szimpózium kétévenkénti megrendezését, és köszönetüket fejezték ki Dr. Patziger Miklósnak és Dr. Clement Adriennének a szervezésért és Dr. Laky Dóra MaSzeSz titkárnak a zökkenőmentes lebonyolításért és a szervezésben nyújtott segítségért. Lejegyezte: Prof. Emerita Dulovics Dezsőné dr.
HÍRCSATORNA 2011. 11–12.
BÚCSÚZUNK, BÚCSÚZUNK, BÚCSÚZUNK, BÚCSÚZUNK Szilveszter előestéjén, a hosszantartó, súlyos, de türelemmel és példás kitartással viselt betegség végül legyűrte szerettünket. Szomorú szívvel búcsúzúnk Dávidné Dr.DELI Matildtól, aki az elmúlt 19 évben a VÍZMŰ PANORÁMA főszerkesztőjeként, egyik motorja és meghatározó személyisége volt a szakmai közéletnek. Pályafutása 1959-ben kezdődött, amikor friss diplomásként az Építőipari és Közlekedési Műszaki Egyetem Vízgazdálkodási Tanszék laboratóriumában kezdett dolgozni. Már megalakulásakor oktatója volt a szakma első egyetemi szintű oktatási egységének, az ÖLLŐS Géza professzor által alapított Vízellátás-Csatornázás Tanszéknek, ahonnan 1993ban vonult nyugdíjba. Oktatói munkáját és teljesítményét volt hallgatóinak és tanítványainak előmenetele, tisztelete és szeretete minősíti. Nyugdíjba vonulásával egy időben, egyik kezdeményezője volt a VÍZMŰ PANORÁMA című szakmai lap létrehozásának. A MAVÍZ elnöksége ezt követően megbízta a lap szerkesztésével és kiadásának szervezési munkáival, melyet 19 éven át a szakmai függetlenséget és tisztességet messzemenően szem előtt tartva végzett. Irányításával a lap a víziközmű szakma meghatározó, nemzetközi összehasonlításban is színvonalas orgánumává vált. Folyamatosan részt vett a Szövetség oktatási programjainak fejlesztésében, bonyolításában, és számos szakmai irányelv és ajánlás kidolgozásában. Érdemeit a Szövetség és a szakmai közélet 2003-ban Emlékéremmel, majd 2006-ban Reitter Ferenc Díjjal ismerte el. Szakmai hagyatéka, tisztessége, kitartása példamutatásként szolgáljon mindnyájunk számára. Hiányát mindig érezni fogjuk !
Nyugodj békében András
Gyászolják gyermekei, unokái, barátai, kollégái és tanítványai …
Óriás veszteség érte az ágazatot és a Magyar Víziközmű Szövetséget. Eltávozott közülünk Havas András. András 1990 óta volt a Magyar Víziközmű Szövetség Műszaki Bizottságának a tagja, 2002 – 2008 között annak elnöke, 2011től a MaVíz Elnökségének tagja. 1996 óta elnöke volt a Hidrológiai Társaság Soproni Területi Szervezetének. 2010-től a Sopron és Környéke Víz- és Csatornamű Zrt. vezérigazgatói tisztségét töltötte be, előtte húsz évig a vállalat műszak igazgatója volt. 2002 óta a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Karának tiszteleti tudományos főmunkatársa, 2010 óta a Nyugat-magyarországi Egyetem Közgazdaságtudományi Karának címzetes egyetemi docense. 2006 -2009 között Sopron Megyei Jogú Város alpolgármestereként segítette a közösséget és fejlesztette a város infrastruktúráját. A szakma és a közösség, amelyért élt és tevékenykedett számos elismeréssel fejezte ki nagyrabecsülését szakmaisága és embersége előtt. Kitüntetései közül a legkiemelkedőbbek: 2006-ban vehette át Vásárhelyi Pál díjat, 2011-ben a Reiter Ferenc díjat és a Hűség Napján a Pro Urbe Sopron díjat. 2011. december 15-én ment el, életének 59. évében. Temetéséről később gondoskodnak.
BÚCSÚZUNK, BÚCSÚZUNK, BÚCSÚZUNK, BÚCSÚZUNK
25
26
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
FÓRUM
A Szennyvízöntözés története Magyarországon Dr. Juhász Endre CSc. c. egyetemi tanár
Bevezetés A fejlettebb országok – melyek a föld lakosságának legfeljebb mintegy hatodát képezik – kiterjedt szennyvízgyűjtő rendszerekkel rendelkeznek, mely mellett hatékony szennyvíztisztítást is megvalósítottak. A kezdetben alkalmazott mechanikai szennyvíztisztítási fokozatot ma már az EU nem tartja kielégítőnek, s tagállamainak legalább biológiai lépcsőt ír elő. A tengerpartokon és a Dunamedencében pedig bizonyos moratóriumok mellett a tápanyag (N, P) kivonást is előírja. Az átlagosnál nagyobb gazdasági erővel (GDP) rendelkező országok, mint pl. Németország, már a szűrést, az uv sugaras fertőtlenítést, stb. is előtérbe helyezték. Elsősorban az antropogén anyagok csökkentése érdekében. Nyugodtan leszögezhetjük, hogy Magyarország jelenleg, de még hosszabb távon sincs abban a gazdasági helyzetben, hogy az ilyen megoldásokat egyhamar általánosan kövesse. Ezzel szemben területi adottságaink, valamint a viszonylag kis ipari szennyezettség mellett mind az szennyvízöntözés feltételei, mind az ebből eredő előnyök kézenfekvők. Erre egyébként a kialakulóban lévő klímaváltozás is erőteljesen inspirál. A szennyvíz a szennyvíziszappal egyetemben fontos térségi vízgazdálkodási elem, s az ebben rejlő gazdasági lehetőségeket számos ország (lásd pl. Ausztráliát) – a szennyvíztisztítási fokozatok számának növelése helyett – maximálisan kihasználja. Nem is kell olyan távolra tekintenünk, csak emlékezni kell a közelmúlt hazai –érthetetlenül elsorvasztott – kiterjedtebb öntöző telepeinkre. A szennyvíz elöntözése, gyakorlatilag a szennyvíztisztítás egy speciális fajtája is, mely az elhelyezés-hasznosítás igen kedvező tulajdonságait, közismerten magában hordozza.
A TISZTAVIZES ÖNTÖZÉSRŐL RÖVIDEN A szennyvízöntözés története hazánkban összefügg a „tisztavizes” öntözéssel, annak fejlődésével. A megfelelően előtisztított szennyvizet a mai értelmezés szerint is – különösen arid környezetben – térségi vízgazdálkodási tényezőként lehet – vagy még inkább – szükséges értelmezni. Mezőgazdasági terméshozam növelő hatása külföldi és hazai kutatók által egyértelműen bizonyított. Az öntözőmű fajlagos építési és üzemeltetési költségei messze kedvezőbbek a „hagyományos” szennyvíztisztító telepekéhez képest. A kérdés az utolsó 50-60 évben mindig úgy merült fel, található-e elegendő alkalmas terület az öntözéshez, továbbá van-e hajlandóság az érintettek (fogadók) részéről?
1. ábra Öntözés a Nílus mentén
Az ókorban a Nílus mentén élők alig várták a folyó áradását, hogy annak áldásos „öntözésével” és iszaplerakásával bő terméshez jussanak. Igaz, viszont, hogy az áradás kiterjedésének mértéke szerint vetették rájuk ki adójukat. A hat hónap aszály, hat hónap elárasztás megtanította őket az éltető víz értékelésére és egyben az azzal történő gazdálkodásra. Az aszályos időszakra tározókat építettek s abból emelték – kézi erővel – át a termésnöveléshez szükséges öntöző vizet. A 2. és 3. ábrák az ősi módszerek közül mutatnak be néhány megoldást.
2. ábra Vízemelő kerék (Tympanon) Vitruvius leírása szerint
27
HÍRCSATORNA 2011. 11–12.
„A Tisza szabályozás első részét, ti. a védő munkálatokat kivinni mégis csak sikerülhetett. De Hollandiában még nem hagynám őket megállapodni, hanem úgy, mint Mózes, ki a hosszú vándorlásban elfáradt zsidó népét felbátorítandó, bemutatott annak néhányát a Kánaán dús szőlőfürtjeiből, úgy elküldeném még Lombardiába, megmutatnám nekik a vízöntözés nagyszerű eredményeit, hogy legyen fogalmuk azon állapotokról, melyet ugyan csak a jövő nemzedéke fog ugyan elérni, de melynek előbb-utóbb be kell következni, ha van jövője a magyar síkságon a magyar nemzetnek.”
3. ábra Csigakerekes vízkiemelő
Az egyiptomi helyzethez hasonló alakult ki KözépÁzsiában Babilon területén is. Az Örmény fennsíkról lezúduló víz a Tigris és az Eufrátesz folyók áradását idézték elő, a két folyó szintkülönbsége miatt a közöttük lévő területen megszorult víz a területet elmocsarasította. Kettős célú ~100 km öntöző-lecsapoló csatornát építettek. Kis vízállásnál a folyóból emelték fel a vizet, elárasztásnál pedig innét vezették vissza. Babilónia talaja – jó három Magyarországnyi területen – kövér allúvium, mely kiválóan alkalmas volt öntözésre. A Királycsatorna kb. 600 km2-es tározóval kötötte össze a területet.
4. ábra Babiloni öntözőmű (Dombormű Ninivéből Kr.e. 750-ből)
Ezeken az ismertebb nagy „öntözési rendszereken” túl, a régebbi Kárpát-medencei – Pannóniai öntözésekről alig, vagy nagyon kevés adat áll rendelkezésre. Köztudott azonban, hogy már a római korban a házi kertekben foglalkoztak a kis területű zöldségesek öntözésével, ám nagyobb öntözésekről csak a török hódoltság korától maradtak adatok. Egy török utazó – Evlia Cselebi – az 1660-as években dicsérettel ír a szerémségi öntözésekről, ugyanekkor mellette beszámol az Eger környéki „vízöntözések”-ről is. Széchenyi István (5. ábra) kezdeményezésére 1835ben megalakult Magyar Gazdasági Egyesület új korszakot teremtett az öntözés történetében is. A megalakulás után kevéssel, 1843-ban már kiadásra került az egyesület rétöntözési és vízjogi terve. Széchenyi kiállt az öntözés mellett és hangoztatta jövőbeni fontosságát. Buzdító szavait az alábbi idézet örökítette meg:
5. ábra Gróf Széchényi István
(*Bécs 1791. szept. 21- †Döblin 1860. ápr. 8.) a XIX. század első felében megindult reformmozgalom kezdeményezője és legjelentősebb személyisége. Az öntözéssel kapcsolatos „deklarációján” túlmenően, számos egyéb nagy ívű megnyilvánulása mellett részt vett a dunai gőzhajózás életre hívásában, a Kereskedelmi Bank alapításában. Létrehozta Pest-Buda első két nagyipari üzemét, az Óbudai Hajógyárat a téli kikötővel (1836) és a pesti József Hengermalom Társaságot (1838). Ezek voltak Magyarországon a modern értelemben vett első ipari részvénytársaságok. Ő irányította az Al-Duna szabályozását (1835-37), nevéhez fűződik a Lánchíd létrehozása. Az 1840-es években megindította a Tisza szabályozását (1835-37), jelentős része volt a balatoni gőzhajózás megindulásában. A Magyar Tudományos Akadémia életre hívója. A Batthyány-kormányban közlekedési és közmunkaügyi miniszter volt. Számos irodalmi munkássága, vita-irata ismert. A magyar történelem méltán legendás alakja. ( Fejér L. Hidrológiai Tájékoztató 2009. Vízügyi évfordulók 2010-ben)
28
HÍRCSATORNA
2011. 11–12.
Az alagcsövezés hazai úttörője kislődi Hollán Ernő (1824-1900) hadmérnök altábornagy, akadémikus volt. A kiegyezés után közlekedési, majd honvédelmi államtitkári posztokat töltöttbe. Kezdeményezője volt a Magyar Mérnök Egylet megalakításának és Ő volt az első elnöke. Lelkes támogatója volt az öntözés fejlesztésének. Érdekességként megemlíthető, hogy az öntözés által jövedelmezőbbé tehető gazdálkodás elterjesztésének elősegítésére 1909-ben Balatonkiliti térségében, valamint Nagyvárad szomszédságában található Biharszentjánoson „népszerűsítési” célból is, kertészeti öntöző telepet létesítettek.
6. ábra Hollán Ernő akadémikus
Szintén megemlíthető, hogy mint egy tíz évvel később – 1919-ben – a Rákos patak vizére telepítve Gödöllőn Állami Burgonya Kísérleti Telepet hoztak létre. A beszámolók szerint a homokos talajon az öntözetlen talajhoz képest kétszeresére nőtt a terméshozam. A Bácska és Bánát elnéptelenedett területein Mercy tábornok kormányzóságának idején (XVIII. sz. elején pl; 1724-ben Detta helységben) francia és olasz telepesek újra meghonosították a rizstermelést. Az olasz származású Limoni 1773-ban engedélyt kapott rizs telepek építésére és rizshántoló malom felállítására. II. József uralkodó (1780-90) szívügyének tekintette az öntözést, ezért Limonit aranyéremmel tüntette ki. A XVIII. sz. végén fokozódott az állattenyésztés jelentősége, minek hatására a rétek, legelők öntözése hangsúllyal került előtérbe. A magyaróvári uradalomban – Wittman nevű vezető igazgatása idején – 462 katasztrális hold legelőn vezettek be csörgedeztető öntözést, mellyel holdanként 60-70 mázsa szénatermést tudtak produkálni.
A XIX. sz. első felében a rét öntözések terjedése felgyorsult. Ismert, hogy a Festetich és Eszterházi birtokokon, Börzsöny községben, Selmecbánya és Léva környékén stb, létesítettek öntöző telepeket. Pethe Ferenc „Pallérozott Mezei Gazdaság” c. hatalmas műve az öntözéssel kapcsolatban értékes leírást és más számos adatot is tartalmaz. A kiegyezés és az I. Világháború közötti időszakban, elsősorban Kvassay munkássága alapján – ha lassan is – de fejlődik az öntözés. A két Világháború között viszont, mint annyi más esetben a gazdasági nehézségek már fékezően hatottak. Sajó Elemér számos művében fejti ki véleményét („Emlékirat vizeink fokozott kihasználása és újabb vízügyi politikánk meghatározása tárgyában”. „Tanulmányok az öntözésről”. „Újabb tanulmányok az öntözésről” stb.) A vízügyi szolgálat az Alföld öntözésére vonatkozó terveket vezetése alatt dolgozta ki. E munkában a Hármas Öntözési Bizottság tagjaként részt vett Trummer Árpád neves szakember (1984-1961), aki 1938-1843 között betöltötte a szolgálat vezetői beosztását is. Az Ő irányításával készült a hódmezővásárhelyi öntözési rendszer tervezése. 1935-ben Keretterv készült az Alföld öntözővízzel való ellátásáról, mely Trummer Árpád és Lampl Hugó (1883-1976) aláírásával látott napvilágot. E terv már több alternatívát is tartalmazott. Ugyan csak Trummer készített először az egész országra kiterjedő öntözővíz-készleti katasztert. A fentieket követve az 1937. évi XX. Törvény alapján létrejött az ügyekért felelős Országos Öntözési Hivatal, mely már céltudatosan biztosította a tervszerű munka feltételeit. Az öntözés fontosságának előrelépését az is bizonyítja, hogy 1939-től negyedévenként Dr. Németh Endre professzor által szerkesztett „Öntözési Közlemények” címen Műszaki és Gazdasági folyóirat jelent meg. Az 1940 évi 1. számban Mados L. - Zunker F. „Szennyvízöntözések Németországban” c. tanulmányáról írt beszámolót (Ligetvári 2007). Dr. Oroszlány István professzor által összeállított adatok szerint az öntöző területek fejlődése az 1. táblázat szerint alakult: Évek
1850
1 000 ha
1,6
1870
1895
1915
1937
1,9
7,7
9,0
11,0
1. táblázat Az öntöző területek fejlődése 1850 és 1937 között
A II. Világháború után rohamos fejlődés következett be és a ’60-as évekre 100 hektáron a’70-es évekre pedig már 430 ezer hektáron folyt öntözés, mely 200 m3/s vízigény biztosítását tette szükségessé. Érdekességre tarthat számot, hogy a ’70-’80-as években számos hazai öntözési szakember dolgozott külföl-
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. dön pl. Brazíliában, Algériában, stb. Jelentős sikerként kell elkönyvelni az Algériában kipusztuló félben lévő kiterjedt pálmaerdő magyar öntöző szakértők által történő megmentését, mely siker elsősorban Kálmán Miklós mérnök (1924 jan. 16. - †2006. július 2.) és munkatársai nevéhez kötődik. Ugyancsak hírnevünket növelő sikeres öntözéses szakértői tevékenységet könyvelhetünk el Gábri Mihály (1914- †2002) évtizedes afrikai országokban végzett munkásságával.
A SZENNYVÍZÖNTÖZÉS FEJLŐDÉSE A szennyvizek elöntözését gyakorlatilag már az ókorban alkalmazták, ám a középkor ezt a vívmányt teljesen elfelejtette. Az ipari forradalom idején megnövekedett szennyvízmennyiség és főleg annak szennyezettsége már egyre használhatatlanabbá és esztétikailag elfogadhatatlanabbá változtatta a befogadókat. Ez az állapot elsőként Angliában jelentkezett és különösen a Temze szenvedte meg. A szennyvizek elöntözésének előnyeit, azaz egyrészt a mezőgazdasági hasznosítást, másrészt a talaj szennyvíztisztításban való közreműködő szerepét Angliában már a XVIII. sz. eleji iparosodás idején felismerték és a módszert el is kezdték alkalmazni. Az első időben a szennyezett patakok vizével való öntözés dívott, melyet Edinburgh városa már 1700-ban meghonosított. Ebből fejlődött gyakorlatilag tovább a szennyvízzel való öntözés, melyet 1800-as évek elején több angol város is – pl. kötött talajon csörgedeztetett módszer alkalmazásával – követett. A szennyvízöntözés valójában tehát Angliából indult „hódító” útjára. A kontinensen elsőnek a németek vették át a módszert. Már 1858-ban megalkották a szennyvízöntözés szabályait és törvénybe iktatták, hogy a szennyvíz elhelyezésénél a hasznosítást előnyben kell részesíteni. 1870-ben Danzig, majd 1873-ban Berlin létesített ilyen típusú öntöző telepet. Ezek példáján 40 év alatt – 1910ig – 49 német város, összesen ~ öt millió lakos számmal, rendezkezett be szennyvízöntözésre. Franciaország, Olaszország (pl. Milánó) e kérdésben szintén előre lépett. Itt merül fel először, hogy a víz minőségét rontó ipari szennyvizeket az öntöző víztől le kell választani és külön kell kezelni. A cári Oroszországban a XIX. sz. végén szintén történtek próbálkozások. Példaként említhető, hogy Kijev szennyvizét ~10 ezer hektáron öntözték el. Csehországban, Romániában, Bulgáriában főként élelmiszeripari szennyvizeket hasznosítottak. Az USAban a 20. sz. elején különösen a vízben szegény nyugati, délnyugati államokban jártak élen a szennyvíz hasznosítás ezen megvalósításában. Igen szorgalmazták a módszert az Afrikai és Középkeleti országok, míg pl. Málta és Ciprus előszeretettel
29 alkalmazta üdülő partjaik szennyezés csökkentésének érdekében. Ausztráliában az összes szennyvízmennyiség ~60 %-át mezőgazdasági területen hasznosítják. Korábban, Melburne mellett a századforduló után, de jelenleg is 10 ezer ha-on végeznek legelő öntözést. Ismert továbbá, hogy a vízben igen szegény Viktória állam az öntözéses módszert változatlanul rendkívüli módon kihasználja. A világban megismert és elterjedt eljárást – mint ahogy már fentebb említést nyert – a csatornázás fejlesztése során a hazai gyakorlat is magáévá tette. Ide sorolható pl. az 1905-ben Budapesten megjelent Forbáth Imre: „Öntözés Városi Szennyvizekkel” c. könyve, mely szakmai útmutatóként szolgált. Hasonlóan megemlíthető Penyigey Dénes (1909-1974) kolozsvári növénytermesztő, mezőgazdasági történész, egyetemi tanár kiterjedt munkássága is, aki több mint 200 szakdolgozatában a növénytermesztés és az öntözés mezőgazdasági történeti kérdéseivel foglalkozott. Magyarországon az I. Világháború előtt Arad város rendezkedett be szennyvízöntözésre, és a 60 ezer lakos szennyvizét 21 hektáron (2500 fő/ha) helyezték el. Sajnos a terület túlterhelése miatt az eredmény nem volt sikeres, mivel a szennyvíz jobbára tisztulás nélkül az aradi Élővíz csatornába folyt be. 1923-ban Debrecenben létesült szennyvízöntöző mű, mely sokkal hatékonyabban működött. Tette ezt annál is inkább, mert a szintén 60 ezer lakos szennyvizét itt már ~120 ha-ra vezették (~500 LE/ha). (Meskó Károly beszámolója szerint 1930-ban az öntözés katasztrális holdanként 1,5 tonna, az olasz-perje ~ három hónapos csörgedeztető öntözéssel 5,0 t, a cukorrépa (permeteztetéssel) szintén 5,0 t többlet eredményt hozott (Lesenyei 1941). Az Országos Öntözési Hivatal egyik első intézkedései között szerepelt az 1939-ben a Hortobágyon létesített 1,2 km2 kiterjedésű kísérleti öntöző telep. Egy időben a szennyvízöntözést választotta megoldásul Sopron is. A városi szennyvizek tisztítás nélküli befogadója az Ikva és a Bán patakok voltak. Lesenyei leírása arról számol be, hogy a m. kir. Földművelésügyi Minisztérium kiadásában 1931-ben megjelent: „Az öntözésről” c. könyv elismeréssel szólt a Kópháza és Nagycenk határában létrehozott csörgedeztető rét öntözésről. A Rétöntöző Társulat 131 kat. holdon gazdálkodott és terméshozam többletet példaértékűként kezelte. Hiányosságaként kiemelte, hogy az öntözést csupán vasárnapra korlátozták. ’933-ban a patakok alsó szakaszán lévő molnárok, de a rétöntöző társulat részéről is panaszok merültek fel az öntöző víz minősége miatt (megnövekedett ipari szen�nyezés). Az öntözést ezek után leállították. Ekkor határozott a város arról, hogy a két patak összefolyásánál mechanikai és biológiai fokozatú szennyvíztisztító telepet fog létesíteni. Erre azonban – sajnos – csupán csak több évtized eltelte után került sor.
30
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
7. ábra Debrecen városa öntöző telepének helyszínrajza
A fent említett írás szintén megjegyzi: „Ugyan csak Székesfehérvár határában van a város szennyvíztisztító telepével kapcsolatos öntözés. Ez 36,5 kat. holdnyi területen van berendezve és a napi 1 296 m3 szennyvizet használnak fel. A területnek fele részén terül el, az un Sós-tó (ma helyén stadion áll (Szerző megj.), mely arra szolgál, hogy a szennyvizet – ha öntözés nem szükséges – ott tárolják.” Az I. Világháború előtt a világban létesített öntöző telepeknek számos „alapvető” hibája volt, melyre a németek hívták fel a figyelmet. Ezek közé tartozott elsősorban a túlterhelés. Ez ugyanis, a talaj eltömődéséhez, nyálkás eliszapolódásához vezetett. Az automatikus túltrágyázás következtében a növények elfajultak, a dudvák elszaporodtak. Romlott a termények minősége is, mely abban nyilvánult meg, hogy azokat nem lehetett raktározni. A problémákat tetőzte a telepek bűzös volta, a legyek és rágcsálók elszaporodása. Szilágyi Gyula professzor „A szennyvizek mezőgazdasági hasznosítása” c. tanulmányában (lásd: Magyarország csatornázása és szennyvízkezelése” Magyar Mérnök és Építész Egylet kiadványa 1943) többek között leszögezte: ”…a szennyvizek mezőgazdasági hasznosítására való törekvés ugyanolyan régi, mint magának a szennyvíznek a problémája”. A csatornázás fejlesztésével párhuzamosan megnövekedett szennyvízmennyiség – már ekkor is – igen alkalmasnak látszott a mezőgazdaság termelékenység fokozására. Az érintett mezőgazdasági és vízügyi tárca is irányt vett a használt (települési és ipari) vizek termőföldön történő öntözéses hasznosítására. Mind a csatornázás fejlesztését, mind a szennyvizek hasznosításának kérdését előbb a II. világháború, majd az
azt követő helyreállítási feladatok hosszú időre háttérbe szorították. A gazdálkodási rendben és a tulajdonviszonyokban bekövetkezett változások, továbbá a tudományos ismeretek bővülése a korábbi fejlesztési és egyéb megoldási elveket átértékelésre kényszerítette. A hosszabb megtorpanás után azonban a szennyvízöntözés újjáéledt. Az indítást az adta, hogy Berlinben – az akkori NDK fővárosában – 1959 szeptemberében a Szocialista Országok Tudományos Akadémiáinak együttműködése keretében megrendezték az I. Nemzetközi Szennyvízöntözési Konferenciát. A résztvevő magyar delegációt a dr. Balogh Mihály (EüM), Horváth József (OVH), dr. Szebellédyné Lángos Józsa (VITUKI) és a mezőgazdasági vízgazdálkodás reprezentánsaként jelenlévő Kálmán Miklós (OVH) alkotta. Ennek eredményeként ez év novemberében – az Országos Vízügyi Hivatal hathatós támogatásával – sor került az első hazai szennyvíz-hasznosítási kutatási program kidolgozására. A kutatás a szennyvizek hasznosítására való alkalmasságának elbírálásához elsőként két fő irányt jelölt meg, jelesül a vízminőségi paraméterek valamint a vizsgálati módszerek meghatározását. Kiemelkedőnek volt tekinthető, hogy az első hazai szennyvízöntözési ankétot három tárca részvételével (MÉM-EüM-OVH) már 1960. első felében sikerült megrendezni. 1962-ben a VITUKI közreműködésével létrehozták a Pesterzsébeti Kísérleti Szennyvízöntözési Telepet, mely az FCSM Délpesti Szennyvíztisztító Telepének kijelölt helyen valósult meg. 1965-ben a VITUKI már külön öntözési munkacsoportot is létre hozott. 1969-ben a TIVIZIG szákházában dr. Szebellédyné irányításával egy 19 főből álló interdiszciplináris munkacsoport alakult, melyet mérnökök, me-
31
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. zőgazdászok, vízkémikusok, erdészek mellett higiénikus orvos, állatorvos és talajtani szakember képviseltek. A települési szennyvizek hasznosításán túlmenően a ’70-es évek első harmadától kezdődően előtérbe került az élelmiszeripari szennyvíz hasznosításának ügye. Ezután született pl. a gyulai húsüzem szennyvizének nyárfáson való hasznosítása, a szigetvári tejipari szennyvíz öntözése, stb. A munkacsoport valójában szemléletváltozást hozott létre azzal, hogy igazolta, bebizonyította, hogy a talaj alkalmas szennyvíz befogadására (Vermes: 2010.). A mezőgazdaság részéről megfogalmazott terminológia egyértelműsítette, hogy a „szennyvízöntözés” kifejezés csak nevében azonos a Széchenyi által is annyira szorgalmazott „tisztavizes” eljárással. Valójában a talaj szennyvíztisztító hatásának kihasználását jelölték meg elsődleges célul, míg a talaj nedvességtartalmának pótlása vagy kiegészítése, valamint a különböző tápanyagféleségek szennyvíz által történő talajba juttatása csupán másodlagos haszonként szerepelt. A szennyvíz-kibocsátók ezt a nézetet csak részben fogadták el. A településekről származó szennyvíz, valamint a szennyvíziszap általában mezőgazdasági termékből „származik”, így nem talajidegen, sőt jelentős a talajstruktúra javító és a tápanyag pótló hatása. Természetesen a toxicitás és a patogénékkel szembeni megfelelő védekezés elengedhetetlen követelményként szerepelt mindkét táborban. A hazai talajadottságok figyelembevételével – elsősorban – a nyárfás öntözés került az elsők között előtérbe. A 8. és 9. ábra a nyárfás öntözés nyári, ill. téli képét tárják az olvasó elé.
8. ábra Szennyvízelhelyezés bakháton, nyáron
9. ábra Szennyvízelhelyezés bakháton, télen
Az országban nyárfáson történő szennyvíz elhelyezés legkorábban Gyulán valósult meg. Az előkészítés 1964-ben kezdődött, majd a mechanikailag előtisztított szennyvíz rávezetésével 1973-ban megindult az üzemi terhelés.
10. ábra A gyulai szennyvíztisztító és –öntözőtelep helyszínrajza
32
2011. 11–12.
Beigazolódott, hogy a költségek a biológiai tisztításnak csupán 1/7-ét tették ki. 1981-től húsüzem zsíros szennyvize miatt a mechanikai előtisztítót biológiai lépcsővel egészítették ki. Az I. ütemben 33 ha nagyságú elhelyező telep területét ekkor már 145 ha-ra bővítették. A vizsgálatok a VITUKI kutatóinak irányítása mellett folytak. Az eredmények alapján az Országos Vízügyi Hivatal a nyárfás elhelyezési- hasznosítási technológiát országosan alkalmazható üzemi módszerként fogadta el.
HÍRCSATORNA
Másik, nagyobb volumenű öntözéses eljárású – hasznosító telep Kecskemét számára épült. Az itteni elhelyezés homok-, ill. homokos vályog talajon valósult meg. Az előkezelt szennyvíz terítése 60 ezer m3-es kiegyenlítő tározó tó után öntöző telepen, biztonsági erdőn és talajcsövezett szűrőmezőn történt. 15 éven keresztül jól és olcsón szolgálta a várost, ám a rendszerváltás idején részben a korábbi üzemeltető termelő szövetkezet megszűnésének, részben a művi eljárásokat szorgalmazók törekvéseinek áldozatául esett.
11. ábra A kecskeméti szennyvíztisztító és elhelyező telep helyszínraza
33
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. Csávás László hozzáértő és lelkes üzemirányítása mellett jelentős termés-hozam növelést értek el (pl. a kukorica hektáronkénti hozama 80 %-al növekedett). A rendszer példája mindenkép jó útmutatásul szolgál a szennyvíz elhelyezési módszerek eredményes alkalmazásához. S.sz
Település
1
Kecskemét
2
Cegléd
3
Gyula
4
Nyírbátor
5 6 7 8 9 10 11 12
Tisztítási rendszer
Az előzőkben ismertetett Gyula-i és Kecskemét-i telepen kívül a ’70-es évek közepétől kezdődően tovább bővült az elhelyező-hasznosító öntöző telepek száma, melyeket hasonló jelleggel élelmiszer-ipari üzemek számára is megvalósítottak Erről számolnak be a 2. és 3. táblázatok.
Befogadó
Kapacitás m3/d
mechanika +öntözés mechanika +öntözés
Kiskunfélegyházi csatorna
mechanika + csep. test +öntözés
Terület [ha] szántó
erdő
összes
18 000
761
76
837
Cigányszéki árok
5 600
800
50
850
Kétegyházi belvízcsatorna
7 600
-
140
140
50
50
36
36
18
18
10
10
10
10
16
16
6
6
4
4
10
10
426
1 994
mechanika talaj 2 400 + öntözés mechanika Zalakaros talaj 1 000 + öntözés mechanika Nagykálló talaj 500 + öntözés mechanika Agárd talaj 300 + öntözés mechanika Hőgyész talaj 300 + öntözés mechanika Székkutas talaj 350 + öntözés mechanika Füzesgyarmat talaj 120 + öntözés mechanika Kisléta talaj 10 + öntözés mechanika Mezőkovácsháza talaj 50 + öntözés összesen 35 520 1 561 2. táblázat 1989-ben működő települési-szennyvíz elhelyező és hasznosító öntözőtelepek
S.sz
Ipari üzem
Tisztítási rendszer
Üzembe lépés ideje
Terület [ha]
Kapacitás [m3/d]
szántó
erdő
Összes
1
Szigetvár Konzervgyár
mechanika + öntözés
1970
6 000
-
98
98
2
Bácsbokodi Tejüzem
1974
350
22
2
24
3
Borsodi Sörgyár
mechanika + öntözés mechanika + öntözés
1975
8 000
604
88
692
4
Sarkadi Cukorgyár
fakultatív tavak
1975-78
6 700
-
50
50
5
Répcelaki Sajtgyár
kémia+ öntözés
1980
510
76
18
94
6
Hernádi Baromfifeldolgozó
oxid. árok + ülepítés +öntözés
1981
1 400
-
22
22
22 960
702
278
980
mechanika+
ősszesen
3. táblázat 1989-ben működő ipari-szennyvíz elhelyező és hasznosító öntözőtelepek
A ’80-as évek elején „bakhátas erdő” öntözésre rendezkedtek be pl. Zalakaros, ahová „kétszintes ülepítő” után vezették ki a szennyvizet. Mivel a fürdő, ill. annak hatására végbement fejlődés megnövelte az elöntözendő
szennyvíz mennyiségét, egyebek mellett a fogadó terület elégtelensége miatt is, áttértek a „művi” szennyvíztisztításra. Hasonló folyamat játszódott le Cegléd város esetében is. Ott is mechanikai tisztítást követően (rács,
34
2011. 11–12.
homokfogó, kétszintes ülepítő) részben szántó, részben bakhátas erdőn öntözték el a közel hat ezer m3/d men�nyiségű szennyvizet, ám közel 20 éve biológiai fokozatú tisztítómű épült, az öntözést pedig felszámolták. A sikeres kísérletek eredményeként 1983-ban a Növény és Agrokémiai Központ előkészítésében megjelent a Szennyvíz-elhelyezési Szabályzat melynek alkalmazását – a Mezőgazdasági és Élelmezésügyi Minisztérium, az Egészségügyi Minisztérium és az Országos Vízügyi Hivatal 9003/1983 (MÉM.É.11) közös közleménye – kötelező hatállyal rendelte el. A szabályzat magába foglalta az e témaköre vonatkozó legfontosabb hazai szabványok és egyéb műszaki előírások azon részeit, amelyek a szennyvíz elhelyező, hasznosító telepek tervezéséhez, talajtani szakvéleményezéshez, ellenőrzés rendjének kialakításához szükségesek. A szabályzat a szennyvíz mellett a szennyvíziszap elhelyezésére vonatkozó előírásokat is magába foglalta. A kiadást követően némi módosításokkal – viszonylag hosszabb időt megélt – Műszaki Irányelv (MI-08-13751990) is kiadásra került. Tárgya: a szennyvizek és szennyvíziszapok mező és- és erdőgazdaságilag művelt területeken való elhelyezésére és hasznosítására vonatkozó felté-
HÍRCSATORNA
telek, előírások, szabályok és határértékek összefoglalása. A rendszerváltás idején a települési és ipari szennyvízöntöző telepek – a 2. és 3. táblázatok szerint – már 2 980 ha nagyságot értek el és naponta ~58 500 m3/d szennyvíz fogadására voltak alkalmasak. Az EU-s jogharmonizációs folyamatban a fentebb jelzett irányelvet „deregulálták”. Az évtized második felében ismertté vált – és már irányadóul is szolgált – az 86/278 sz. EU direktíva, melyet a szükséges jogharmonizáció kapcsán követett az 50/2001 (IV.3) sz. Kormányrendelet. Ennek célja, hogy szabályozza a szennyvíztisztítás során keletkezett szennyvizek és szennyvíziszapok szakszerű mezőgazdasági felhasználását. Az alkalmazási körből viszont már kimaradt az erdőgazdasági területen való hasznosítása, azaz az erdő (nyárfás) öntözés. Az ipari üzemek leépülésével valamint az öntöző rendszerek kezelő-hasznosító üzemeinek (TSZ-ek, Állami Gazdaságok) felszámolásával vagy átalakulásával ez a fajta természet közeli eljárás – a dotálás megszűnésével – csendben elsorvadt. A 12. ábra Magyarország talajtani pH térképét, mely befolyásolja a szennyvízöntözés alkalmazását, mutatja be.
12. ábra Magyarország talajtani pH térképe
35
HÍRCSATORNA 2011. 11–12. A ’70-es évek elejétől az ország nagyobb gazdaságaiban egyre több állattartó telep létesült, melyből nagymennyiségű hígtrágya került ki, amit szintén elöntöztek (l. 17. ábra). Az előtisztítás és a tározás berendezéseinek költsége, hozzá még a dotálás hiánya, valamint a nagy vízfelhasználás, a vizes trágya „elmosatási” mód megváltoztatását vonta maga után, mely a hígtrágya öntözést viszonylag gyorsan leépítette. A szennyvíz öntözéses elhelyezéssel való elterjesztésének kiemelkedő hazai úttörője az ’50-es évek elejétől kezdve Oroszlány István a Gödöllői Agrártudományi Egyetem tanszékvezető professzora volt. Őt követték később ugyanitt Szalay György (1933–2005), valamint a szarvasi „agrár főiskoláról” átkerült Ligetvári Fe13. ábra Prof. Dr. Oroszlány István renc neves professzorok. Külön kiemelendő Vermes Lászlónak a Kertészeti Egyetem professzorának érdemes munkássága, aki még a kezdet kezdetén, a VITUKI fiatalabb kutatójaként a gyulai alapozó kutatásokat vezette, és hozzájárult a hazai szabályozás megteremtéséhez. Az öntöző telepek tervezésében élenjárt a MÉLYÉPTERV tervező gárdája (mások mellett Csaba Levente és munkatársai), de sikeresen alkottak még a BME, a Keszhelyi- és a Soproni Egyetem, öntözéssel foglalkozó munkatársai is. A ’90-es évek közepén a vízellátási program befejezése után megindult az intenzív csatornázási és szennyvíztisztítási program. Különösen a „nem mindig” helyesen értelmezett EU előírások, nem kedveztek az öntözéses szennyvízelhelyezésnek. Sajnos az arid térségekben elhelyezkedő kisebb önkormányzatok is, „egyéb” meggondolásokból kényszerítő lehetőség hiányában - a lényegesebben drágább műszaki megoldásokat választották, melyeknél 14. ábra Prof. Dr. Szalay György (1933-2005)
nem csak a befogadók vízminőség védelmére vonatkozó szigorú követelmények betartásában, hanem a keletkező iszapok elhelyezésében is nehézségeket eredményeztek. A „természetközeli” megoldásként elfogadott nyárfás öntözés – néhány apróbb település esetében – ezredforduló éveitől azonban ismét kezd éledezni, ám tömeges elterjedése – egyszerűsége és hasznossága ellenére – sem várható. A tényszerűség kedvéért példaként rögzíthető (információ: dr. Stehlik József szíves szóbeli közlése alapján), hogy települési folyékony hulladék elhelyezésére az elmúlt években a Tolna megyei Aparhanton 2,5 ha-on (l. 13. a., b és c ábrákat). Németkér községben 4 ha-on alkalmazták, míg két vágóhíd esetében – Vasadon és Csévharaszton – együttesen összesen 3,6 ha-on létesítettek – megfelelő előkezelés mellett – nyárfás öntözést.
a) ábra Gyökérmező az aparhanti telepen
b) ábra Nyárfás az aparhanti telepen
c) ábra Juhnyáj – „a telep gondozói” 15. a), b) és c) ábrák Az aparhanti TFH elhelyező telep
36
2011. 11–12.
A kecskeméti öntöző telep egy részét 2008-ban újból üzembe állították. A helyi konzervgyár szennyvizét - mint korábban - kukoricás öntözésére hasznosítják. A napi szennyvíz mennyiség általában ~500 m3/d, ám a nyárvégi-őszi feldolgozási csúcs időben eléri az 5 000 m3/d–ot. Kísérlet céljából, óvatosságból éjjeli műszakban a konzervgyári szennyvízből 100 m3/d-t rávezettek a ~18 000 m3/d települési szennyvizet fogadó tisztító telepre (16. ábra). Ez a mindössze 3%-nyi mennyiség a rendkívül nagy szerves szennyezettsége folytán (keményítő) alig egy hónap múltával – nem kifejezetten szakkifejezést használva – „hazavágta” a telep biológiáját, ezért sürgősen le kellett a kísérletet állítani. A kukorica feldolgozásából származó szennyvíz néhány évvel korábban egyébként Debrecenben okozott a telep működésében súlyos problémát.
HÍRCSATORNA
hasonlóan a szennyvíziszap hasznosításhoz, elriasztja az önkormányzatokat. További indokként szerepeltethető, hogy nagyobb hasznosító terület esetében számos (sokszor száznál több) tulajdonos hozzájárulását kell megszerezni, mely többnyire elhúzódó bírósági eljáráshoz vezet. Meg lehet még említeni, hogy a „bio” termékek propagálása, valamint a „dilettáns” civilszervezetek ellenpropagandája sem kedvez. Az öntözéses szennyvízelhelyezés összköltsége jelentősen kisebb a többfokozatú szennyvíztisztításnál, emiatt – sajnos – az önkormányzatok, közismert okok miatt, kevésbé érdekeltek megvalósításukban. Meg kell jegyezni, hogy az ezredforduló utáni időben frekventált témává érlelődött a „megújuló energia” kérdése. A témakörhöz kapcsolódik a „kellően” tisztított szennyvíz-, nem különben a szennyvíziszap hasznosítása, mely ipari méretekben alkalmas energianövényzetek terméshozam gyarapítására. E kérdésben érdemes ismét Kecskemét szerepét kiemelni. A Bácsvíz Zrt Sütő Vilmos és Bokodi László szakemberek kezdeményezésével jelentős területen rendezkedett be szennyvíziszap energia ültetvényen való hasznosításra, amire példát a 16. ábra mutat be
16. ábra Rothasztók a kecskeméti szennyvíztisztító telepen
18. ábra Suháng füzes Öntöző telep látképe
ÖSSZEFOGLALÁS, JAVASLATOK
17. ábra Hígtrágya kijuttatásához használt csévélődobos öntöző berendezés
Az öntöző telep 2013-ig kapott működési engedélyt. Idő közben a szomszédos területen kapott helyet a Mercedes autógyár zöldmezős beruházása is. Igen nagy a veszélye annak, hogy a gyár potenciális ereje „akármilyen címen” az öntözés eme patinás területét felszámoltatja annak ellenére, hogy az öntözés a homokhát talajvíz pótlása tekintetében hosszú távú vízgazdálkodási érdek. Bármennyire is köztudott az öntözés gazdaságossága, a jogi, egészségügyi előírások útvesztőjében a vállalkozási kedv – elsősorban nagyobb települések esetében –
Az elmúlt időben csaknem mindenütt, – hazánkban is – világjelenséggé nőtt a „globális” klíma változás hatásainak vizsgálata. A szennyvíznek mezőgazdaság területén „térségi vízgazdálkodási elemként” az újrahasznosítás terén – különösen az arid vagy aszályos térségekben – az elmúlt húsz évvel ellentétben nagyobb jelentőséget szükséges tulajdonítani. A szennyvíz nem csupán talajtáperő (energia) hordozó, hanem a hiányzó nedvességtartalom pótlását is szolgálja, s mint az a 19. ábrán is látható, egyéb hulladékokkal együtt a mezőgazdasági termelés körfolyamatában nem kis szerepet tölt be. Előtérbe kell, hogy kerüljön a Víz és Csatornaművek számára „országos szennyvíz-öntözési keretterv” mielőbbi komplex szemléletű kidolgozása, mely felméri
37
HÍRCSATORNA 2011. 11–12.
művi megoldások további lépcsőinek fokozásában gondolkodjunk – s ezt különösen az engedélyező szerveknek és a szennyvíz elvezető rendszereket beruházó önkormányzatoknak üzenem – hanem a hazai meglévő és a várható klíma viszonyokra is tekintettel a befogadók terhelését is csökkentve a megoldásban rejlő gazdasági előnyök kihasználását tekintsék elsődlegesnek. Egyebek mellett a szolgáltatási díjakban rejlő megtakarítás (értsd amortizációs költségek csökkenése) a saját zsebre megy! Örömömre szolgálna, ha sikerülne - a kérdés hatékonyabb előbbre vitele érdekében - hozzászólásokat Önöktől kicsikarni!
Felhasznált irodalom: 19. ábra A tápanyag körforgása
a klímakérdéseket is figyelembevevő mai elvek szerinti lehetőségeket, kijelöli mind a mezőgazdasággal, mind a vízi közművekkel kapcsolatos kutatások irányvonalait, továbbá előkészíti a támogatások gazdasági és jogi alapjainak megteremtését! Nem véletlen, hogy a nagy elődök jelentős gazdasági előnyöket tulajdonítottak az öntözésből származó többlettermés hozamainak. Tulajdonképpen Magyarországon is minden meg van az öntözés előnyeinek kihasználásához, csak a közös akarat hiányzik! Tisztelt Olvasók, Tisztelt Kollégák! A szennyvízöntözés történetének felelevenítésével szeretném felhívni a figyelmet a szennyvíz és a szennyvíziszap hatékonyabb hasznosítására. Egyelőre Magyarország nincs abban a gazdasági helyzetben, hogy ezekben rejlő természetes és megújuló erőforrásokról lemondjon. Ne a
Budavári K. et al (1978): Öntözés I. (VÍZDOK és Mezőgazdasági. Kiadó) Csaba, L. (1990): A szennyvíziszap utókezelése és hasznosítása (Hidrológiai Közlöny. júl.-aug. p:215-218) Forbáth, I. Szennyvizek elhelyezése öntözéssel (Bp. 1905) Lesenyei, J. (1943): Csatornázás és szennyvízkezelés hazánkban (Magyar Mérnök és Építész Egylet kiadványa) Ligetvári, F. et al. (2007).: Dokumentumok, tanulmányok…. Az öntözési Törvény 70. évfordulóján. (Granárium Kiadó) Oroszlány, I. (1940): Szennyvízöntözések és fekáltrágyázások jövője Magyarországon. (Öntözésügyi Közlemények, 2 sz.) Stehlik, J. et al (1985): Kommunális szennyvizek tisztítás utáni újrahasznosítása K+F témajelentés (VCSOSZSZ november) Szilágyi, Gy. A szennyvíz mezőgazdasági hasznosítása (Magyar Mérnök és Építész Egylet Kiadványa 1943) Vermes, L. (2010): Volt egyszer egy csapat (Hidrológiai Tájékoztató 2010.)
38
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
2011 évi tartalomjegyzék
hír
CSATORNA
2011
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja
január–február
TARTALOM MaSzeSz – HÍRHOZÓ ......................................................................................
2
Dulovics Dezső: Szennyvíztechnika a kistelepüléseken II................................... 3 Hódi János: Szennyvíz iszap – biogáz - biometán üzemanyag .......................... 13 Vízvilágnap 2011 ......................................................................................................... 16 ifj. Király Uzor: Integrated Membrane System (IMS), avagy a kommunális szennyvíz újrafelhasználása ultraszűrő (UF) és fordított ozmózis (RO) membrántechnológia alkalmazásával ................................................................ 17 Közép-kelet európai régió vízi közművek fejlesztése és fenntartása az EU támogatásával – meghívó ...................................................................... 21 tartalomjegyzék magyar nyelvű fordítása 2010/12 ............................................................................................................... 22 2011/01 ............................................................................................................... 23 Az MHT előadás-sorozata a kistelepülések szennyvíztisztításáról .................. 24 Meghívó ............................................................................................................... 25
HÍRCSATORNA
39
2011. 11–12.
hír
CSATORNA
2011
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja
március–április
TARTALOM MaSzeSz – HÍRHOZÓ ......................................................................................
2
Somlyódy László: A világ vízdilemmája . ............................................................. 3 Sáry Lajos, Kukely Katalin, Sáry Adrienn: A szántóföldi tápanyagvisszapótlás és szervesanyag-gazdálkodás kommunális szennyvíziszapkomposztokra épülő új koncepció… ................................................................ 12 Budai Péter, Clement Adrienne: Burkolt útfelületek nehézfém szennyezettsége . 15 Gratulálunk ....................................................................................................... 22 Ajánlások a „Közép-Kelet Európai Régió víziközművek fejlesztése és fenntartása az EU támogatásával”c. konferencia témájával kapcsolatban ..... 23 tartalomjegyzék magyar nyelvű fordítása 2011/02 ............................................................................................................... 24 2011/03 ............................................................................................................... 25 Rémai János: Az egyedi rendszerek alkalmazásának lehetőségei a települési szennyvizekről szóló 91/271/EGK irányelvben foglaltakra is figyelemmel ...... 27 Ajánlások a természetes szennyvíztisztítással foglalkozó előadás-sorozat után .................................................................................................................... 33 FÓRUM
Tapasztalatok, megállapítások, összefüggésben a „Közép-Kelet Európai Régió víziközművek fejlesztése és fenntartása az EU támogatásával”c. konferenciával .................................................................................................... 34
40
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
hír
CSATORNA
2011
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja
május–június
TArTALoM MaSzeSz – HÍRHOZÓ ......................................................................................
2
Asztalos Tamás: A csapadékvíz használatának vizsgálata a kommunális vízellátásban és az ivóvízigény csökkentésében ................................................ 3 Gratulálunk ........................................................................................................ 16 tartalomjegyzék magyar nyelvű fordítása 2011/04 ............................................................................................................... 17 2011/05 ............................................................................................................... 18 Kakasi Balázs, Kováts Nóra, Nagy Szabolcs, Ács András, Cseh Balázs: SOS Chromotest a kommunális szennyvíz toxicitásának becslésére ............... 20 BÚCSUZUNK ..................................................................................................... 22 Beszámoló a Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség XII. Országos Konferenciájáról és a 2011. évi Taggyűléséről .......................... 23 HÍREK: „Települési szennyvízgazdálkodási szakmérnök” szakirányú továbbképzési szak indul............................................................................................................ 24 SZAKDOLGOZAT/ DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZAT 2011 ............................. 25 PureAqua Konferencia Meghívó ....................................................................... 26 FÓRUM
Csorba József: Csatornázzunk!!! …de hogyan? ................................................ 27
HÍRCSATORNA
41
2011. 11–12.
hír
CSATORNA
2011
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja
július–augusztus
TArTALoM MaSzeSz – HÍRHOZÓ ......................................................................................
2
Dulovics Dné: A továbbfejlesztett MSZ-EN 752 „A települések vízelvezető rendszerei” című európai szabvány ................................................................... 3 Radács, A., Volf, B., Gulyás, G., Kárpáti Á.: Napenergiával történő rothasztott iszap szárítás levegőszennyezése és levegőtisztítása ..................... 16 tartalomjegyzék magyar nyelvű fordítása 2011/06 .............................................................................................................. 21 2011/07 .............................................................................................................. 22 Szabó, A.: Víz- és szennyvíztechnológiai kutatások a BME VKKT tanszéken ... 24 HÍREK Papp M.: A szennyvíztisztítás története – Dr. Juhász Endre............................ 26 „Települési szennyvízgazdálkodási szakmérnök” szakirányú továbbképzési szak indul ................................................................ 27 Meghívó az MLG konferenciájára ..................................................................... 28 PureAqua -Meghívó .......................................................................................... 29 FÓRUM
Reflexió Csorba József: Csatornázzunk!!! … de hogyan? című cikkére ............ 43
42
2011. 11–12.
HÍRCSATORNA
hír
CSATORNA
2011
A Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja
szeptember–október
TARTALOM MaSzeSz – HÍRHOZÓ ......................................................................................
2
Knolmár, M.: Csapadékmérő fejlesztése ........................................................... 3 Laky, D.: Arzénmentesítés koagulációval ......................................................... 8 tartalomjegyzék magyar nyelvű fordítása 2011/08 ............................................................................................................... 17 2011/09 ............................................................................................................... 18 DWA-álláspont: Antropogén nyomelemek az élővízben ................................. 20 HÍREK BESZÁMOLÓ a DWA 2011. évi Bundestagungjáról ....................................... 23 „Szennyvíztisztítás iszaphozama és a szennyvíziszap kezelésének lehetőségei” c. konferencia Zsámbéken ............................................................ 24 FÓRUM
Gayer, J.: Gondolatok Asztalos Tamás: „A csapadékvíz használatának vizsgálata a kommunális vízellátásban és az ivóvízigény csökkentésében” c. cikke kapcsán ................................................................................................. 25 Bardóczyné, Székely E.: Hozzászólás Prof. Emerita Dulovics Dezsöné dr.: „A továbbfejlesztett MSz EN 752 – A települések vízelvezető rendszerei” c. Európai Szabvány c. cikkéhez ........................................................................ 26
44
HÍRCSATORNA
2011. 11–12.
2011. 7–8.
43 HÍRCSATORNA
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
