Környezetmérnöki BSc záróvizsga témakörök 2009.
DE-AMTC-MK-KVTSZ
ZÁRÓVIZSGA TÉMAKÖRÖK környezetmérnök szakos hallgatók részére a 2008/09. tanév II. félévére 1. Záróvizsga tantárgyak: Levegőtisztaságvédelem I-II. Vízgazdálkodás és vízminőségvédelem I-II. Talajszennyezés, -védelem Természet-, táj- és vízi környezetvédelem Környezetgazdálkodás Környezeti hatásvizsgálat, auditálás Környezetvédelmi eljárások, technológiák berendezések I-III. Zaj- és rezgésvédelem I-II. Hulladékgazdálkodás I-IV. 2. Záróvizsga témakörök bontásban: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
15.
1. rész: Környezeti elemek védelme Globális levegőkörnyezeti problémák kezelése az EU-ban. Az emisszió-mérlegek jelentősége és meghatározása. Fajlagos Levegőtisztaságvédelem terhelések. A légszennyezés környezeti hatásai. A szabályozás alapelvei. A légszennyezettség modellezése. A víz eredete, minősége. A víz fizikai, kémiai, biológiai tulajdonságai. Vízgazdálkodási alapfogalmak. A víz körforgása, a Vízgazdálkodás- és csapadékképződés folyamata. vízminőségvédelem A vizek tisztaságának védelme, vízminőségi osztályok. Szennyvizek általános jellemzése, vízszennyező anyagok típusai. Szennyező anyagok átalakulási folyamatai és migrációs sajátságai a szennyezett területen. Szennyező anyagok terjedési modelljeinek alkalmazási lehetőségei a remediációs eljárások tervezésében és Talajszennyezés, kivitelezésében. védelem Fizikai kármentesítési technológiák. Kémiai kármentesítési technológiák Biológiai és fitoremediációs kármentesítési technológiák. Természetvédelem története, fejlődése (Első erdőtörvény és hatásai. Herman O. és Kaán K. munkássága. Második erdőtörvény – első védett területünk. Önálló természetvédelmi szabályozás (1961), nemzeti parki rendszerünk kialakulása, jogi szabályozás fejlődése. Nemzetközi szerződések, Természet-, táj- és vízi EU irányelvek, Natura 2000 rendszer) környezetvédelem A természetvédelem szervezete, védelmi kategóriák (A környezet-, természet-, és tájvédelem kapcsolata. Természetvédelem területi szerveinek fejlődése. Védelmi kategóriák: természeti emlék, természetvédelmi terület, tájvédelmi körzet. Védett és fokozottan védett természeti értékek. Ex lege védett értékek.
Környezetmérnöki BSc záróvizsga témakörök 2009. 16.
17.
18.
19.
20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.
DE-AMTC-MK-KVTSZ
A természetvédelmi kezelés (Természeti folyamatok, biológiai sokféleség védelme. Alapelvek: beavatkozások minimalizálása, funkciók egyenlősége, tájléptékű megközelítés, elővigyázatosság, hagyni gyógyulni. Módszerek: megőrzés - prezerváció, állapot rögzítés konzerváció, helyreállítás - rehabilitáció, felújítás rekonstrukció, létesítés - kreáció. Dinamikus és hierarchikus mozaikstruktúrák, természetes diszturbancia folyamatok. Tájvédelem (A táj fogalma. Természeti tájak felosztása, tájtípusaink. Tájalkotó tényezők. Tájvédelem, tájpotenciál, egyedi tájértékek. Tájökológia – szigetbiogeográfiai elvek a tájvédelemben. Tájtervezés, tájgazdálkodás. Vízi környezet (A víz globális jelentősége. Mennyiségi és minőségi védelmének jelentősége. Szárazföldi vizek típusai: felszíni, felszín alatti, források. Víztér tipológia. Vízforgalmi típusok: eu- szemi- és asztatikus vízforgalom jellemzése. Hazai állóvizeink fontosabb típusai – jellemzésük /tavak, kopolyák, fertők, lápok, mocsarak/. Folyóvizek fontosabb típusai. Vizek minősítése (Vízminőség és jóság fogalmak összehasonlítása. Biológiai vízminősítés szükségessége és kategóriái: halobitás, trofitás, konstruktivitás, szaprobitás, destruktivitás, toxicitás. Vizek anyagforgalma, eutrofizációs folyamatok. A környezetvédelem, a környezetgazdálkodás fogalma, feladatai. Természeti erőforrások csoportosítása. Mutassa be és jellemezze a globális problémákat Az ENSZ Környezetvédelmi Világkonferenciája (A Stockholmi Világértekezlet 1972) ill. az ENSZ Környezet és Fejlődés Konferenciája (UNCED, 1992. jún. 2. Rio de Janeiro) Környezetgazdálkodás A környezeti elemek kapcsolatrendszere (erózió, defláció, rekultiváció, talajsavasodás, légszennyeződés, vízszennyezés stb.) Környezetpolitikai alapelvek, környezetszabályozási módok ismertetése. A környezet- és természetvédelem nemzetközi és hazai szervezeteinek bemutatása Miért van szükség környezeti hatásvizsgálatra? A hatásvizsgálati módszer alaplogikája. A hatásvizsgálati eljárás folyamata (résztvevők és feladatok). A környezeti hatásvizsgálatok lépései. Környezeti A hatásfolyamatok és állapotváltozások minősítésénél, hatásvizsgálat, auditálás értékelésénél figyelembe veendő szempontok. Egy választott környezeti elem vonatkozásában mutassa be, hogy mivel kell foglalkozni a hatásvizsgálatban, ha azt várhatóan jelentősebb hatások érik a tervezett beruházás által.
Környezetmérnöki BSc záróvizsga témakörök 2009.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
10.
11.
12. 13.
14.
DE-AMTC-MK-KVTSZ
2. rész: Környezeti technológiák Víztermelő módok és berendezések. Mechanikai, kémiai, biológiai víztisztítási eljárások. Szennyvizek szállítása, csatornázás. Szennyvíztisztító telepek tervezése, a telepek üzemvitele. Vízgazdálkodás- és vízminőségvédelem A szennyvíztisztítás eljárásai (mechanikai, biológiai és kémiai eljárások jellemzése, műtárgyai). Az iszapkezelés ismérvei, iszapkezelési eljárások. A szennyvíztisztítás során keletkező anyagok elhelyezése. A porleválasztó berendezések méretezésének, kiválasztásának módszerei. Levegőtisztaságvédelem A bűztelenítés műszaki lehetőségei. A hulladékégetés technológiai jellemzői. Füstgáztisztítási eljárások. Vegyipari és környezetvédelmi műveletek alapfogalmai. Környezetvédelmi technológia és műveleti egység. A műveleti egységekben előforduló extenzív és intenzív mennyiségek. Környezetvédelmi műveleti egységet alkotó készülékek rendszere. A rendszer fogalma. Soros, párhuzamos, vegyes kapcsolású műveleti egységsorok. Áram és a hajtóerő. Megmaradási tétel zárt és áramló rendszerekben. Műveleti egységekben előforduló áramok. Áramerősség és áramsűrűség. A műveleti egységekben előforduló transzport folyamatok. Konvektív áram, vezetéses áram. A forrás. Az átadási áram. A műveleti egységet leíró mérlegegyenletek. Damköhler-egyenlet és a kibővített formája, Benedek- László egyenlet. A levegőben lévő részecskék csoportosítása, a por fogalma. A porleválasztók csoportosítása, jellemzői. Porkamrák méretezése, szerkezeti kialakítása, alkalmazási lehetőségei. Tehetetlenségi és centrifugális erőt hasznosító gáztisztítók. Porszűrők és Környezetvédelmi elektrosztatikus porleválasztók. Cseppleválasztás. eljárások, technológiák Hidrodinamikai és mechanikai műveletek: ülepítés, szűrés, berendezések centrifugálás, keverés, méretcsökkentés, méretnövelés és fajtázás. Gáz és gőz-halmazállapotú anyagok leválasztása gázokból. Abszorpció, adszorpció fogalma, jellemzői, befolyásoló tényezői. Abszorberek, adszorberek, abszorbensek, adszorbensek és kiválasztásuk szempontjai. Az abszorpció, adszorpció gyakorlati alkalmazása a környezetvédelemben. Adszorpciós telepműködése. Ioncsere. Ismertesse a hővezetés jelenségét! Vezesse le a hővezetés egyenleteit egy- és többrétegű sík és hengeres felületekre! A hősugárzás vizsgálata, Stefan-Boltzman-törvény. Ismertesse a konvektív hőáram általános alakját, Newton-féle lehűlési törvényt! Értelmezze a hőátadási tényezőt! A mérlegegyenletből kiindulva mutassa be a hőátadási tényező meghatározásának módszerét modellelmélet segítségével! Ismertesse a hőátadási tényező meghatározását halmazállapot-változás nélküli szabadáramlású és kényszeráramlású hőcsere eseteire.
Környezetmérnöki BSc záróvizsga témakörök 2009. 15.
16.
17. 18.
19. 20.
21.
Zaj- és rezgésvédelem
22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.
30.
Hulladékgazdálkodás
DE-AMTC-MK-KVTSZ
Vezesse le a hőátbocsátás egyenletét átadásos és vezetéses hőáramok esetére! Értelmezze a rekuperátorok alapegyenletét és az LMTD meghatározásának módszereit különböző hőátadási esetekre! Hőcserélők felosztása, csőköteges hőcserélők. Hőátadás keverős készülékben. Duplikátorok és autoklávok szerkezeti kialakítása, jellemzői. A közvetlen hőátadás hőmérlegei és berendezései. Keverőkondenzátorok és hűtőtornyok. A desztilláció alapjai. Az egyensúlyt leíró törvények és diagramok. Az egyensúlyi és a differenciális desztilláció műveleteinek értelmezése, mérlegegyenletei és készülékei. Az ismételt lepárlás és rektifikálás értelmezése, mérlegegyenletei. Tányéros, töltetes és filmlepárló szerkezetek és alkalmazásuk lehetőségei. Lepárlótelepek. Hőátadási műveletek: bepárlás, kristályosítás, hűtés. Az extrakció műveleti értelmezése, fajtái. Az extrakciót befolyásoló tényezők jellemzése. Az oldószer kiválasztás szempontjai és fajtái. A folyadék-folyadék extrakció értelmezése, alkalmazási területei. Anyagmérlegek és munkavonalak egyszeri, keresztáramú és ellenáramú extrakcióra. Ellenáramú közegvezetés munkavonalai szilárd-folyadék és folyadék- folyadék extrakciónál. Az extrakció gyakorlati megvalósítása, készülékei. A zaj fogalma. Alapfogalmaik. A hullámegyenlet. Szintek. Műveletek szintekkel. Oktáv- és tercsávos frekvencia-analízis. Hangszín. Zaj hatása az emberre. Érzeti akusztika. Phon, Son fogalma. Fletcher-Munson görbék. Halláselfedés. A fül időállandói. Akusztikai mérőberendezés felépítése. A műszerbe épített szűrők és időállandók. Pont, vonal és felületi hangforrások. A hang terjedése szabadban. Az MSZ 15036 számú szabvány ismertetése. Környezeti és közlekedési zajok mérése. Hanggátlás, hangelnyelés fogalma. Hangelnyelő anyagok, rezonátorok. Zajtérképezés. EU zajpolitikája. Építészeti akusztika. Homogén falak hanggátlása. Zajcsökkentés fallal, tokozással. Hanggát. Zajvizsgálati jegyzőkönyvek tartalmi követelményei. Szabványok és jogszabályok ismertetése. Ismertesse a hulladékgazdálkodás alapjait, általános szabályait, a hulladékkezelés, hulladékhasznosítás általános szabályozásait! Ismertesse a hulladékok csoportosítását, ágazat szerinti besorolását, a különleges kezelést igénylő hulladékokra vonatkozó szabályozást! Mutassa be a hulladékgazdálkodási tervek típusait, legfontosabb jellemzőjüket és tartalmi követelményrendszerét! Hogyan épül fel a hulladékok nyilvántartási rendszere, mik az adatszolgáltatási kötelezettségek a gazdasági szférában? Települési hulladékok típusai, rendszerének bemutatása, a szabályozásuk legfontosabb elemei, a szelektív hulladékgazdálkodás fogalma, megvalósulás feltételei, hulladék újrahasznosítás lehetőségeinek bemutatása. A hulladékkezelés technológiai rendszere: gyűjtés, szállítás, előkezelés, hasznosítás, ártalmatlanítás, lerakás.
Megjegyzés: A témakörökből párosítva a vizsgatételek esetén A és B tételrészek lesznek. A tétel teljes egészére kap a hallgató egy érdemjegyet.
Környezetmérnöki BSc záróvizsga témakörök 2009.
DE-AMTC-MK-KVTSZ
Debrecen, 2008. november 10. DE-AMTC-MK-KVTSZ
Környezetmérnöki BSc záróvizsga témakörök 2009.
DE-AMTC-MK-KVTSZ
Irodalomjegyzék témakörönként: Levegőtisztaságvédelem I-II.
• • •
Kerényi Attila: Általános környezetvédelem, Mozaik kiadó, Szeged, 2001. Mészáros Ernő: a környezettudomány alapjai, Akadémiai kiadó, Bp., 2001. Szesztay Károly – Sz. Gábor Margit: Bolygónk véges türelme, Akadémiai kiadó, Bp.1992.
Vízgazdálkodás és vízminőségvédelem I-II. •
• •
Dr. Benedek Pál – Valló Sándor: Víztisztítás-szennyvíztisztítás zsebkönyv, Műszaki Könyvkiadó, Bp., 1990. Öllös Géza: Szennyvíztisztító telepek üzemeltetése I-II., Akadémiai Kiadó, Bp. 1994. Öllös Géza – Borsos József: Vízellátás és csatornázás I., Műegyetemi Kiadó, Bp. 1994.
Hulladékgazdálkodás I-IV. • • •
Barótfi István: Környezettechnika, Mezőgazdasági kiadó, Bp., 2000. Árvai J. (szerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Bp., Műszaki könyvek. 1993. Csöke B. (szerk.): Hulladékgazdálkodás, BSc jegyzet, Veszprém, 2007.
Zaj- és rezgésvédelem I-II. • • • • • •
Kurucz Imre – Szentmártony Tibor: A műszaki akusztika alapjai Tarnóczy Tamás: Teremakusztika I.- II. Dr. Buna Béla: A közlekedési zajok csökkentése L. L. Beranek: Zajcsökkentés Hunyadi Zoltán – Reis Frigyes: Építészeti akusztika Horváth B. (szerk.): Zaj- és rezgésvédelem, BSc jegyzet, Veszprém, 2007.
Talajszennyezés, -védelem •
• • • • •
Anton A., Dura Gy., Gruiz K., Horváth A., Kádár I., Kiss E., Nagy G., Simon L., Szabó P.: 1999. Talajszennyeződés, talajtisztítás, Környezetgazdálkodási Intézet, Budapest, 1-219. Filep Gy., Kovács B., Lakatos J., Madarász T., Szabó I.: 2002. Szennyezett területek kármentesítése, Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc, 1-483. Tamás J.: 2002. Talajremediáció. Debreceni Egyetem, Debrecen, 1-241. Dócsné Balogh Zs., Gruiz K., Kapolcsi I., Liebe P., Ötvös K., Sajgó Zs., Vermes L., Németh T. (szerk.): 1998. Kármentesítési Kézikönyv 1. Szennyeződésterjedési modellek alkalmazása. Környezetvédelmi Minisztérium, Budapest, 1-148. Dura Gy., Gruiz K., László E., Vadász Zs.: 2001. Kármentesítési Kézikönyv 3. Szennyezett területek részletes mennyiségi kockázatfelmérése. Környezetvédelmi Minisztérium, Budapest, 1127. Csáki, F., Gruiz K., Horváth Zs., Márton P., Puzder T., Sajgó Zs., Németh T. (szerk.): 2001. Kármentesítési Kézikönyv 4. Kármentesítési technológiák. Környezetvédelmi Minisztérium, Budapest, 1-170.
Környezetvédelmi eljárások, technológiák berendezések I-III. • • • • • •
Fonyó Zsolt – Fábry György: Vegyipari művelettani Alapismeretek, Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp., 1998. Környezettechnika, Szerkesztette: Barótfi István, Mezőgazda Kiadó 2000. Dr. Forgács József – Lévai Tibor: Környezettechnika I. II. Környezetvédelmi Minisztérium 1999. Benedek P. – László: A vegyészmérnöki tudomány alapjai. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1964. Vegyipari gépészek kézikönyve, Szerkesztette: Fábry György, Műszaki Könyvkiadó Bp., 1987. Bakk Bálint: Környezetvédelmi eljárások, technológiák, berendezések I. és III. oktatási segédlet, DE-MFK, 2004-2006.
Környezetmérnöki BSc záróvizsga témakörök 2009.
DE-AMTC-MK-KVTSZ
Környezeti hatásvizsgálat, auditálás •
Magyar E. – Tombácz E. – Szilágyi P.: Hatásvizsgálat, felülvizsgálat (Környezetvédelmi Kiskönyvtár IV.) Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó
Természet-, táj- és vízi környezetvédelem • • •
Rakonczay Zoltán: Természetvédelem Kerényi Attila: Tájvédelem Aradi Csaba - Kiss Béla - Lengyel Szabolcs - Müller Zoltán: Ökológia, természet- és vízi környezetvédelem
Környezetgazdálkodás
• • •
Budai Sántha, A.: 2006. Környezetgazdálkodás. Dialóg Campus, Budapest – Pécs pp. 245. Szlávik, J.: 2005. Fenntartható környezet és erőforrás-gazdálkodás. KJK KERSZÖV, Budapest Rakonczay, Z.: 2005. Környezetvédelem. Szaktudás Kiadóház, Budapest
1.tétel:Globális levegőkörnyezeti poroblémák kezelés az Eu-ban. Az eu szerepe az eggyes környezeti problémák megoldására külömböző szabályozásokat akciókat indít. Az EU körny politikájának lényege a fentartható fejlődés megóvása.! Savas eső: Körny. Roncsoló, csökkenti a fotoszintézist, megváltoztatja a fajösszetételt és a genetikai vált okozhat.főként SOx és NOx okozza. Üvegházhatás: A légtérbe kerülő energiamenyiség egy részét a felszín hővé alakítja, felmelegszik a talaj és visszasugározza a levegő fele. A visszasugárzott energiát a légköri CO2 és víz elnyeli. A belső energia 7% -os vesztességet szenved 93%-a a földre érkezik..Eltolódnak az éghajlati zónák. Ózonjuk:a légkör felső rétegében egy vékony ozonréteg tallható ami megszűri a világürből érkező ibolyántuli sugarakat. Városi szmog: füstköd a légszennyező anyagoknak a határértékeketvagy területen huzamos időn át jelentős mértékben meghalladó felhalmozódása. A levegő védelme kiterjed a légkör egészére annak folyamataira és összetételére és a klímára. A levegőt védemi kell minden olyan mesterséges hatástól amely azt vagy közvetítésével más környezeti elemet sugárzó, folyékony, légnemű, szilárd anyaggal minőségét veszélyeztető vayg egészséget károsító módon terheli.Az emisszió mérlegek jelentős szerepe fajlagos terheléssel: Emisszió:a szennyezőanyagokat a szennyező források bocsájtják ki a levegőbe. Transzmisszió:a környezetbe került szeenyező anyag szétterjed elbomlik, fizikai és kémiai folyamatban átalakúl. Imisszió:meghatározott helyen kialakúlt szennyezőanyag koncentráció. A légszennyezés terén 2 fajta szabályozási módot alakitott ki: 1,levegőminőségi normákat állapitottak meg 2,korlátozták a kibocsájtott szennyezőanyagok menyiségét. A légszennyezés megfékezése érdekében az Eu-i tanács a Stuttgarti csúcstalálkozón nyilatkozatott fogadott el. Öt területet jelölt meg ahol a közös környezeti politikának fel kell lépnie:-kén-dioxid, nitrogén-oxid,-kőolaj,-benzin. Æszigorú normákat a kipufogógáz szennyezőanyagtartalmára Æszig. normák az ipari üzemből származó sz. a.-ra 1194-ben ellopták az integrált szennyvízmegelőzés és ellenőrzés kérdéskörét szabályzó irányelvet. Olyan elleőrzési rendszert vezetnek be mely a BAT használatán alapszik. 1992-ben indúlt meg a szintetikus srtatégia tervezés a kö. véd. Területén a fenntartható fejlődés megválasztásának jegyében: Környezetvédelmi akcióprogram:- ennek kezdetében adták ki az Eu unió ált. körny-i állapotról szóló jelentést. Ennek következménye: változatokat kezdeményez a környezetre illetően, a társadalmi magatartás megváladztásámak törekszik. A kibontását meghat. Műszaki számítással. Ez utóbbi módszernek 3 fajtája van:anyagmérlegek,fajlagos,tapasztalati adatok alapján. Egy-egy gyártási folyamat anyagmérlegét a kül folyamatok egyenlegének vizsgálatával, a kölcsönhatások és átalakulások feltárásával komplex módon kezeli. A vizsgálat eredményei akkor tekintehetöek elfogadhatónak , ha az elméleti alapöszefüggésekből számított emisszióadatok az összes szennyező anyagnél arányaiban megeggyeznek egymással vagy jellemzőkből egyértelműen magyarázhatók. Anyagmérleg alapján jó közelitéssel határozhatók meg .
Fajlagos terhelések: A szennyező források közzül a tüzelő és hőtermelő berendezések kéményei adják a lenagyobb hányadot. Hőkezelésnél külön vizsgálatot kell elvégezni. Mert a kibocsátások és így a számítások is eltérőek.
2. Az emisszió-mérlegek jelentőssége és szerepe. Fajlagos terhelések. A kibocsátás meghatározása történhet méréssel, ill. műszaki számítással. Utóbbinak 3 fajtája van:1)anyagmérlegek 2)fajlagos adatok alapján 3)tapasztalati úton. Egy-egy gyártási folyamat anyagmérlegét a különböző folyamatok egyenlegének vizsgálatával, a kölcsönhatások és átalakulások feltárásával komplex módon kell kezelni. A vizsgálat eredményei akkor tekinthetők elfogathatónak, ha az elméleti alapösszefüggésekből és a technikai összefüggésekből számított emisszióadatok az összes szennyező anyagnál arányiban megegyeznek egymással, vagy jellemzőkből egyértelműen meghatározhatók. Az anyagmérleg alapján jó közelítéssel határozhatók meg azon festési eljárások, melyeknél az adott lakkok, festékek felhordását követően kémiai reakciók nem játszódnak le (az oldószertartalom nem távozik a levegőbe). Fajlagos terhelések: a szennyező források közül a tüzelő- és hőtermelő berendezések kéményei adják a legnagyobb hányadot. Hőtermelésnél külön vizsgálni kell a C,olaj, és gáztüzelést, mert a kibocsátások és így a számítások is eltérőek. 3. tétel:közlekedési eredetű légszennyezés szabályozása: A közlekedési eredetű szennyező anyagok jórészt a levegőbe kerülnek.Az egészségre gyakorolt hatásuk változó, anyagonként más és más, mivel ezeket belélegezzük néha nem könnyű az összeadódó hatáok szétválasztása.Bizonyos hatások azonnal érezhetőek, mások csak több nap elteltével mutatkoznak meg,a következők szerint:1)CO:vörös vértestekhez kötődik,fejfájást,szédülést okoz. 2)NOx:irritálják a légcsövet,csökkentik az immunrendszer ellenálló képességét 3)HC:irritálják a légcsövet, szemet,rákkeltő hatásúak lehetnek. 4)Pb:nagy adagban súlyos neurológiai hatásokkal járnak,növekedési problémák,vérszegénység. 5)benzin:rákkeltő,negatívan hat a központi idegrendszerre 6)O3(földközeli):erősen irritáló gáz,légzési funkciókat megváltoztatja,szemet,mellkast,tüdőt irritálja. Mozgó légszennyező forrásokra vonatkozó szabályok:mozgó légsz.forrás(közúti,nem közúti,vasúti,vizi és légi jármű) csak akkor helyezhető forgalomba és úgy üzemeltethető,ha kielégíti a külön jogszabályban meghatározott levegővédelmi követelményeket. Hatósági engedéllyel és jelzéssel ellátott belső égésű motorral meghajtott gépjármű csak akkor tartható forgalomban,ha megfelel a külön jogszabályban előírt követelményeknek.Áruszállítás esetén a fuvarozó köteles gondoskodni arról,h a szállított anyag levegőterhelést ne okozzon. Vonalforrásokra vonatkozó szabályok:minden olyan nyomvonalas közlekedési létesítmény(közút,vasút) v. annak vizsgált szakasza esetén amelynél az elhaladó járművek jellemzői határozzák meg az egységnyi szakaszból származó légszennyezőanyag kibocsátást,a létesítésnek és használatbavételének engedélyezésekor a megállapítottakat kell alkalmazni: a)új autópálya,autóút esetén az út tengelyétől számított min. 50m-es, az 1és 2 számjegyű országos közút, vmint új vasútvonal esetén min. 25m-es védelmi övezetet kell kialakítani.Meglévő vonalforrások kijelölt védelmi övezete nem csökkenthető; illetőleg a környvédelmi 6óság 6ározatban,pótlólagosan a levegőterhelés 6ásait csökkentő v. kizáró felszíni védelmek alkalmazását írhatja elő. Külterületen vezetett új autópálya,autóút,1és2 számjegyes országos közút és vasút mentén a légszennyezettségi 6árértékeknek a védelmi
övezet 6árán kell teljesülnie. A közlekedési 6óság és a közlekedésrendészeti szerv azokon a területeken,ahol a mozgó légszennyező források használata veszélyes légszennyezettséget okoz forgalomkorlátozást, v. más intézkedést rendelhet el.
4. Alap-légszennyezettség meghatározási módszerei A 21/1986 (VI.2.) MT rendelet alapján a levegőminőségi határértékeken alapulva az ország három, a levegőminőségi követelmények szempontjából eltérő körzeteket alakított ki (kiemelten védett, védett I., védett II.), ahol a kibocsátási határértékek kiszámítása eltérő. A jelenlegi szabályozás az ún. pontforrásokon kívül kiterjed a felületi- és az épületforrásokra is, de gyakorlatilag a végrehajtás szabályozása csupán a pontforrásokra elégséges. A határértékeken belül mód van a területi és technológiai értékek megállapítására, ezek közül a kisebbet (szigorúbbat) kell alkalmazni. A rendelet az érdekelt minisztériumok számára szabályozási kötelezettséget ír elő a mozgó légszennyező forrásokra. (közúti, vasúti, vízi, légi közl.) - pont forrás: koncentrált paraméterű források, melyeknél mérhető a légszennyező anyagok konc-ja és a hordozó gázok térfogatárama, ezáltal a környezetbe kilépő káros anyagok egyértelműen meghatározhatók. - épület forrás: amelyekből a légszennyező anyagok különböző nyílásokon keresztül jutnak a környezetbe, a kibocsátott szennyező anyag mennyisége nem mérhető, csak számolható. - felületi források: a szabadba telepített berendezések, anyag- és hulladéktárolók, szabadban végzett műveletek. - alap-légszennyezettség: a vizsgált légszennyező forrás környezetében kialakult, más légszennyező források által okozott, jogszabályban meghatározott időtartamra vonatkoztatott átlagos légszennyezettség, amelyhez a vizsgált légszennyező forrás kibocsátásának hatása hozzáadódik. Légszennyezettség számításához szükséges adatok: forrás helye; forrás jelölése; forrás koordináta; forrás típusa; forrás magassága; forrás nyílás átmérője; kiáramló füstgáz sebessége; kiáramló füstgáz hőmérséklete; emisszió szennyezőanyagonként; üzemelés óraszáma; területi forrás átlagos sebessége; ülepedő anyag frakció; ülepedési sebesség, tüzelési technológia. Figyelembe vett környezeti paraméterek: vizsgált körzet sugara; forrás körzetének homogenitása; forrás közelében lévő épületek paraméterei; alap légszennyezettség vizsgált anyagonként; léghőmérséklet a kémény magasságában. 5. Levegőkörnyezeti hatásvizsgálatok lépései 1. A tevékenység bemutatása - a tervezett létesítmény terület elhelyezkedése - kapacitása - környezeti kibocsátása - a technológiai folyamatok bemutatása 2. Telepítési alternatívák előszűrése: a telepítésre nem alkalmas területek kiszűrése. 3. Ható tényezők létének feltárása A jelentősebb légszennyezéssel járó beruházások esetén foglalkozni kell: - a légszennyező anyagok várható kibocsátása, mennyisége, minősége, helye, terjedése - a hatásterület levegőminőségi állapota - veszélyeztetett állományok, populációk megjelölése; érintett népességcsoport bemutatása - A légszennyezés felszíni vizekre és talajra való kiülepedésének alakulása - A legkisebb kibocsátással járó technológiai változat kiválasztása, a kibocsátást csökkentő
berendezések, eljárások alkalmazása - Ellenőrző rendszer kialakítása és működtetése, monitoring - Havária estek fellépése esetén szükséges, tervezett intézkedések. 4. A hatásterület nagyvonalú becslése: a légkör tevékenység általi érintett részének lehatárolása. 5. Állapotfelvétel – érzékenységi pontok meghatározása 6. Lehetséges hatásfolyamatok összehasonlítása az érzékenységgel: a hatásfolyamatok konkretizálása a változások létének, nagyságrendjének bemutatásával. 7. Értékelés: hatások értékelése
6, A víz fizikai , kémiai és bilógiai tulajdonságai, Vizgazdálkodási alapfogalmak, lehetőségek. A víz minősége: fizikai, kémiai,biológiai,bakterológiai,radiológiai sajátosságok befojásolják. A víz fizikai sajátosságai: A víz fizikai sajátosságai közzül a lényegesebbek a következők: hőmérséklet,szag íz, szín, zavarosság. I, Hőmérséklet: Hőmérsékleti viszonyuk eredetük szerint eltérőek. A felszini vizek hőm. erősen ingadozó.Mélyebb szintekre halladva egyre állandóbb. A hőmérséklet emelkedésével a mikroorganizmusok lebontó tevékenysége intenzivebbé vállik. II, Szag és íz: A víz szaga és ize a benne levő oldott gázokból az oldott sóktól valamint az ott található életközösségtöl függ. A víz szagát és izét a tömegesen elpusztúlt mikroorganizmusokvalaminz szerves anyagok is befolyásolják. III,Szín: A víz szine a visszavert fényből itélhető meg. A tiszta víz ha a rétegvastagsága kicsi, szintelen, ha a vastagsága nagy halványkék színü. A tényleges szint: kolloidális vas vegyületek, huminanyagok, házi és ipari szennyvizek idézhetik elő, és a növényi szervezetek okozzák. IV, Lebegőanyagtartalom, zavarosság:A víz zavarosságát a benne levő szuszpendált anyagok idézik elő. Ezek sokfélék lehetnek, anyaguk , méretük széles tarományban változhat. Lebegőanyagok szemcsés vagy pehelyszerűek lehetnek. Tavakban tározókban a zavarosságot a kolloidális méretű diszperz állapotú anyagok idézik elő. A víz kémiai jellemzője:Szerves és szervetlen anyagok minőségi és menyiségi vizminősités sempotjából döntö szerepet játszik. Ezek az oldott anyagok: a levegőből, talajból, mederfenékről, vizgyüjtö terület felszinéről. A vizminőséget jelentő fontosabb kémiai komponensek a következők: oxigénháztartás mutatói, összes oldott só, klorid ion, szulfid ion, vas, szénsav, foszfor, mérgező anyagok. Oxigén héztartásÆoldott oxigén,oxigénháztartás, oxigén fogyasztás(koi):azt az oxigénmennyiséget adja meg amelyel a vizben levő szervesanyag kémiai oxidálcióhoz szükséges. Biokémiai oxigén igény(BOI): az az oldott oxigénmennyiség amely vizvben levő szerves anyag aerob baktériumok általi lebontáshoz bizonyos hőmérséklet szükséges. Aviz biológiai tulajdonsága: A vizkészleteket sok ezer féle állat és növény népesiti be.több százezer sőt több százmilliót is elérheti. 1,Növényi szervezetek: Baktériumok, algák, állati szervezetek:Æegysejtűek, állati ostorosok gyökérlábuak, csillók. TöbsejtűekÆ szivacsok kerekesférgek, csalánozók, ízeltllábúak puhatestűek. A víz minősítése: fizikai minősités: Hőmérséklet minősitésÆoptimális min 10-12.C , 7C alatt emberi szervezetre ártalmas. A víz tisztitásának védelme: a vizzellátás leggazdaságosabbak akkor valósitható meg ha: vizmennyiség elegendő,igényeket megközelitő minőségű, hasznositási közelénben található. Vizgad alapfogalmak: Vizigény: a vizmennyiségre jellemző adat a vizigény. Vizszerzés: Vizszerzési lehetőségek:vizfolyás, tó, természetes tározó, mesterséges tározó. Felszín alatti: partiszürésü víz, talajviz, mélységi víz, forrás,karsztviz. Viztermelő módok és berendezések: felszini vizkészleti művek: szivofejes vizkivétel, aknás vizkivétel. A felszin alatti vizek kinyerésének módszerei:talajvizdusitással.partiszürésü viztermelőberendezés.
7, Viztisztítási technológiák ált jellemzése, víztisztitó telepek tervezése. Célja: a felhasználni kívánt vizből a szennyeződések eltávolitása a víz felhasználására alkalamassá tétele.a viztisztitás különféle fizikai kémiai ill biológiai jellegű, eljárások és azokon belűl is sok sok művelet sorozata. Amikor több eljárásokat alkalmazunk vm termék előállitására, eljárások kombinálciójáról, rövid technológiáról beszélünk. A viztisztitási eljárásokat tehát 3 nagy csoportba soroljuk: mechanikai, kémiai, biológiai. A viztisztitás alapelve az hogy először a durvább madj a finomabb szennyezőanyagokat választjuk ki a vizből a vizmin.-i igényeinek megfelelő mértékig. A viztiszt. Müveleteket 2 csop osztjuk: ivóviztisztitás, ipari viztisztitás. I, Mechanikai víz tisztítási eljárások: a vizből kiszürjük vagy ülepitéssel visszatartjuk azon anyagokat amelyek ilyen módon kiválaszthatók. Gerebek: ágak fadarabok eltávoitása. Gerebek lehetnek:durva, vagy finom. A tisztitás elsősorban a szivattyuk zavartalan működésének biztositásaszempotjából lényeges. SZITASZÜRÖK, dobszürök:gravitációs nyitott, nyomás alatti zárt. Ülepités,derités=pelyhesítés+ ülepítés. Ülepitö és deritő berendezések: homokfogóÆhosszanti átfolyásu,zárt nyomás alatti homokfogó. Ülepitő berendezések:hosszanti átfolyású ülepitő, sugárirányú ülepitő. Kémiai viztisztítási eljárások: derités, kicsapatás, ioncsere,folyadékextrakció, ph szaályozás, fertőtlenités, fluorozás. Folyadék extrakció: viztisztitási gyakorlatban elsősorban folyadék folyadék extraciórót hazs. Fertőtlenitési tipusok: klóros oxidálció, klór dioxidos oxidálció, ozonos oxidálció. BIOLÓGIAI viztisztitási eljárások:a biológiai eljárásoknak a szenyviztisztitásban van nagy jeletntőségük, a viztisztitásban kevésbé. Felszini viztisztitó telep mütárgyai és müködésüe: A vízmű: a vizellátási létesitmények összessége a vízmű. Hozzátarozik a vizbeszerzéssel viztisztitással vízszétosztással és a tározássa kapcsolatos valamennyi létesítmény. Osztályozhatjuk: kiépitési fok, üzemi nyomás, és a vizminőség függvényében. Kiépitési fok szerint osztályozhatjuk: közkutas vízzellátó rendszer, körzeti vizellátó rendszer, törpe vízműves vízellátás, regionális vízmű. Ivóviz ellátás debrecenben. A város közműves ivóvízellátását: 3viztermelő üzem saját kutas rétegvíz termeléssel, keleti főcsatornára települt felszíni tisztítóműből érkező felszini vizzel. Az üzem fázisai: 1termelés: vízszerzés, 2 szolgáltatás: tározás szétosztás az elosztóhálozaton át. 3, fogyasztókkal kapcsolatos tevékanység: víz mérése, számlázás és dijbeszedés. Üzemeltetés és fenntartás: -központi létesítmények.Többszörös árramellátást kell bisztosítani -a csőhálózat fentartása a helyes üzembentatrás feltétele minden szerelvényt feltüntető térkép megléte. –ügyeleti szolgálat:a vizszolgáltatás állandóságát és folytonosságát feltétlenűl biztositani kell. Állandó ügyeleti szolgálatot kell tartani. Műszerezés autómatizálás: -diszpécser szolgálat:az egész üzem folytonos központi irányítását kivánja meg. –autómatizálási rendszerek: fajtái: távjelző berendezések, távműködés, teljes autómatizálás. Víztisztító berendezések tervezése: a tervezés feladata optimális tisztítási technológia kialakitása megvalósitáshoz szükséges műtárgyak és berendezések helyes megválasztása, sorrendebe állitása, és egységes rendszerré kapcsolása. Általános tervezési szempontok:a műszaki tervezésének 3 szakasza van:-feladatkitűzés és tervezés, kiviteli döntés előkészités, műszaki tervdokumentálció. Az első két szakaszt előkészitési szakasznak nevezzük. Tervezési munkák: -a tisztitandó víz felhasználható mennyisége és minősége. –a tisztított vízre vonatkozó mennyiségi és minőségi igények ill követelmények. A víztisztíto telepek különleges tervezési szempontok: Techomlógiai célok viztisztísztitási technológia megválasztása:
-Ivó és ipari víz ellátásához rendszerint megkívánt technológiai célok: uszó és durva szennyezéek eltávolitása, ülepitő lebegő anyagok eltávolítása,finom lebegő anyagok eltávolitása, -ivóvizellátáshoz szükséges további kezelésit igénylő fő technológiai célok: fertőtlenítés, íz és szagmentesítés. Vas és mangántalanitás. Lágyitás, sótalanítás. Energiaellátás: 3 szakterületekre sorolhatók:energiaellátás, irányitás technika hirközlés technika. 8, A víz szétosztásának és tározásának lehetőségei, vízvezetéki csőhálozat és a hálózat építése. Vízművek típusai, üzemük. A víz szétosztása: A szivattyú a hálózat és a tározó mint hidraulikai egység: A víz szétoszlásánál figyelembe kel venni hogy a víz igények mind az év folyamán mind az egyes napokon belűl változnak. A vízigény változását befolyásolja: a fogyasztás jellege, a lakosság életmódja, a foglalkozás, a beépitési jelleg. Általában szívattyúval juttatjuk a vizet a fogyasztókat ellátó hálózatba. A szivattyúzás menete: a hálózati szivattyúzás üzeme szempontjából az az ideális ha a hálózati szivattyúzás az egész nap folyamán folyamatos és egyenletes. Ezzel kapcsolatban 2 csop. merül fel: magastározók kis térfogata, az enerkiaköltség. A hálózat: a vizet a fogyasztáshoz szállító vezetékek alkotják a hálózatot, mely többféle rendszerű lehet: -legkissebb csőhosszal az elágazó rendszer építhető meg , melynél az egyes vezetékszakaszok vakon végződnek. –az összekapcsolt rendszernél nincs vakon végződő ág, vagy csak kevés. –a körvezetékes rendszer, - az összekapcsolt és körvezetékes rendszer átmenetét képző rendszer a leggyakoribb. Víztározás: a viztározá biztosító létesítmények a következő szempontokat kell kielégíteni: feltöltés és a fogyasztási vizmennyiség elvezetése, vizpangás megakadályozása,túlfolyó víz elvezetése, a teljes ürítés biztosítása, a medencébe való bejutás biztosítása, vízvezeték feletti terének szellőztetése, a víz fertőződésének megakadályozása, hőszigetelés. Víztornyok: a víztornyok 3 fő részből áll: -alaptest, -toronytest, medencetér. A víztorony anyaga és szerkezete: acélbetonszerkezet, vegyes anyagú. Tározómedencék. Lehetnek:felszin felettiek, félig vagy teljesen a terepszint alá süllyesztettek, barlangmedencék. Anyaguk szerint készűlhetnek: vasbetonból, fémanyagokból. A vízvezetéki csőhálózat: Feladat teljesítéséhez megfelelő módon kell kialakítani. A tervezésnél és szilárdsági méretezés mellett figyelembe kell venni: -a víztszintes és magassági vonalvezetést, -más műszaki szempontokat, ill a gazdasági követelményeket. A csőhálózat egésze több elemből, több létesítménycsoportból áll: -a fogyasztói bekötések, közcsőhálózat, - idomdarabok, - szerelvények, jelzőtáblák, - csőhálózat darabjai. A csőhálózattal szemben támasztott műszaki követelmények: vízzáró képesség, szilárdsági biztonság, kis csőfal surlódási ellenállás, a csőhálózattal szakaszos biztosítása, a hálózat leüríthetősége, a csőanyag kis folyóméter súlya és nagy gyártási hossza, hosszú élettartam. A csőhálozattal szemben támasztott gazdasági követelmények:- a cső előállítási, ill beszerzési ára, -szállítási és beépítési költségek, -üzemeltetési költségek. A csövek anyaguk és megválasztásuk szmpontjai: öntöt vas, acél, azbesztcement, vasbeton, műanyag. Idomdarabok, szerelvények, műtárgyak: Idomdarabok: a felsorolt anyagból készült csővezetékek adott nyomvonalon való vezetése. Szerelvények csoportosítása: -elzáró szerelvények, -megcsapoló szerlények. A csőhálózat műtárgyai: -aknák, - vasút alatti műtűrgyak, -közutak alatti műtűrgyak, -nyomásszabályozók, - meder alatt átvezető műtűrgyak, - csővezetés műtűrgy fölött.
A csőhálózat építése: -a munkaárok és a csövek fektetése: terdokumentálció elkészitése és a szükséges engedélyek bezerzése. Az építés a kitűzéssel kezdődik. A csőtengelyt elősszőr kitűző rudakkal rögzítik majd a kitűzött tengelyhez képest jelölik ki és a munkárok két határvomalát. Csőkötések: a vízvezetéki cőhálózat ponja a csőelemek összeillesztése ez az ún. csökötés. A kötés lazulása esetén ugynis szivárgás indúl meg, ami vízveszteséget jelent. Megkülömböztetünk: - fix, - és oldható csőkötéseket. A korszerű kötésekkel szemben támasztott követelmények: - az üzemi nyomás áljon ellen, biztosítson teljes vízzáróságot, - korrózióhatás ne támadja meg, - anyagkifáradás, - a vízzárást fagyökerek ne zavarják, - az elkészítés gyors legyen, - vizes, nedves munkahelyen is kifogástalanúl lehessen használni, - hosszadalmas előkészítésre, utókezelésre ne legyen szükség, -kisseb deformációk ne tegyék tönkre, - legyen gazdaságos. A korrózió elleni védelem és hőszigetelés: a talaj korróziólyán kívül ki kell emelni a talajban levő elektromos áramlás által okozott elektronikus korróziót is. Nyomáspróba: ha a csövezeték a kötésekkel elkészül, azt a munkaárok teljes betemetése előtt nyomáspróbával kell ellenőrizni. A próba 2 részből áll: -1, 200-300m szakaszra bontva ellenőrzik a vezetéket. – majd több százméteres szakasz együttes ellenőrzését végzik el. 9. Vízszennyezés. A szennyezés során a vizekbe jutó vegyületek és fontosabb jellemzőik. A szennyvíz szennyező anyagai. - Szennyvizek (úsztatórendszer , elválasztórendszer) - Városi szennyvizek minőségi jellemzése:A házi szennyvíz a következő alkotókból tevődik össze, A városi szennyvíz szennyezettsége vagy koncentrációja függ: az ipari vízhasználattól is, a csatornahálózat általános jellemzőitől (pl. vízzáróságtól), valamint a háztetőkről és egyéb helyekről belejutó csapadékvíz mennyiségétől.) A szennyvíz állapota a tisztítótelepre érkezéskor vagy a befogadóba torkolláskor függ:T, odajutási idő A szennyezés során a vizekbe jutó vegyületek és fontosabb jellemzőjük: I. Szerves szennyező anyagok és a vizek oldott oxigén rendszere Aerob úton történő bomlás(nitrát szulfát, foszfát), Anaerob úton történ bomlás(ammónia, metán, hidr- szulfid) Oxigén-fogyasztás=szennyvíz szennyezettség cc mértékének tekinthező 1.:BOI(függ: ink, nitrifikáció, T pH Toxicitás), 2.:KOI( permanganát (2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+3H2O+5O). Kromátos(K2Cr2O7+4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+4H2O+3O) A kálium-dikromát erősen savas közegben, ezüst-szulfát katalizátor jelenlétében .A kétórás forralás során (visszacsepegő hűtővel ellátott lombikban) általában 90-95 %-os oxidációs hatásfok érhető el, a kloridionok zavaró hatása higany-szulfát hozzáadásával küszöbölhet ki.. A mintához adagolt ismert mennyiségű káliumdikromát feleslegét (Mohr-só) oldattal térfogatosan határozzuk meg a következő reakcióegyenlet alapján: Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe 3+ + 7 H2O.A titrálás végpontját ferroin redox-indikátorral jelezzük, amely Fe2+ jelenlétében vörös, Fe3+ jelenlétében pedig kék szín). 3. Összes szerves széntartalom meghatározása (TOC): a minta elégetésével teljes oxidációt érnek el és széntartalmának oxidálása során keletkezett széndioxid gáz mennyiségét mérik. 4. Összes oxigén-igény meghatározása (TOD): hogy nitrogén vivő gázba kis mennyiség oxigént diffundáltatnak, majd a gázkeveréket egy katalizátoron áramoltatják át, ahol az
oxidálható anyagok eloxidálódnak (elégnek). A vivő gázban lévő oxigéntartalom csökkenése elektronikus detektorral mérhető és így a víz összes oxigénigényét kiszámíthatjuk. Összefüggés a BOI illetve a KOI és a TOC között: Sok ipari szennyvízben a KOI egy részét a vas, nitrogén, szulfát és egyéb szervetlen anyagok okozzák, a TOC vizsgálat ezek oxidációját nem mutatja ki II. Nehezen lebomló szerves szennyezők, szerves mikroszennyező anyagok: A nehezen lebomló szerves szennyezők már kisebb koncentrációban általában mikrog/l tartománybanis károsak, s hatásukat inkább mérgez , rákkeltő. Peszticidek(csoportosításuk:bakt.vírus, gomba rovaírtó stb.; Ez a bomlásnak ellenálló képesség Rezisztencia azt jelenti, hogy ezek az anyagok környezetidegenek, s a természetes környezetben hosszú ideig megmaradnak (perzisztencia); Vízvédelmi szempontból a legfontosabb peszticidek: Klórozott szénhidrogének (DDT)Szerves foszforvegyületek(ortofoszforsav) Egyéb herbicidek és fungicidek(triazin).) - Poliklórozott bifenilek(nem természetes eredetű , szerves, aromás vegyületek, melyek nagy mennyiségben - 10-60 % - tartalmaznak szubsztituált klórt. (PCB), Vízben gyakorlatilag oldhatatlanok, viszont jól oldódnak zsírokban és így a zsírszövetekben feldúsúlnak, .Akkumulálódnak a táplálkozási láncban, Megjelennek ipari szennyvizekben, a gumi- és műanyagtermékek szétszóródása miattÆ lefolyóvíz.), globális környezetszenny. – Policiklikus aromás szénhidrogének(PAH)(kőolaj képződése során, vmint a tüzelő és üzemanyagok elégetésekor keletkeznekÆ cigi, kipufogó)III. Kőolajok: Rákkeltő hatásúak, A környezetbe került olaj átalakulásai: -Szétterülés, -Párolgás -Emulzióképződés (Víz az oljaban , olaj a vízbenÆhullámzás és szintetikus mosószerek segítik), -Oldódás (alacsony molekula tömegű), -Párolgás(ua), -Biológiai lebomlás, -Autooxidáció, -Lebegő anyagokhoz kötődés-kiülepedés(hullámzás, turb áramlásÆ olaj egy része lebegőanyagokon adszorbeálódikÆ és fenékre kerül. IV. Szintetikus mosószerek detergensek felületaktív anyagok; mosószergyárak, tisztítóüzemek, textilgy.; foszfát tartalmukÆeutrofizáció; oldatban tartják a hidrofób jellegű vegyületeketÆ melyek kiülepednének) V. Huminanyagok Természetes eredetük révén a környezetre nem toxikusak, de más vegyületekkel való kölcsönhatásuk során azokká válhatnak.; természetes eredetű vegyületek, melyek a talaj kimosódása és a növényi anyagok bomlása révén érik a vizeket.; A víz természetes színeződését okozzák. A vízbe kerülve az ott jelenlévő egyéb szennyezőkkel reakcióba vihetők:Æ klór Æ rákeltő. VI. Poliklórozott bifenilek (PCB) Azok a nem természetes eredetű, szerves, aromás vegyületek, melyek nagy mennyiségben (10-60%) tartalmaznak szubsztituált klórt. VII. fenolok ipari szennyvizek gyakori szennyezője.;kokszoló művek, a szén-, fa- és kőolaj, lepárlóüzemek, a gyógyszergyártás szennyvizei.;Nagyobb koncentrációban a fenol a legtöbb
organizmusra méregként hat, így a baktériumokra is és ezáltal a biológiai szennyvíztisztításra is. Nitrogén formák: ammóniaÆ nitritÆnitrátÆfelveszik a növények—> vagy denitrifikáció(nitrát nitriten kesztül redukálódikÆ nitrogén gázzáÆeltávozik a levegőbe. A szennyvíz szennyez anyagai A nem oldódó, lebeg anyagok: ásványi anyagok, mint a homok, olajos, zsíros anyagok, bélféreg-petéketÆ hőkezelés 6070c, iszaprothasztás, total ox.); Oldott állapotban lév anyagok mosószerek, Az iparból származó oldódó szennyeződések , A vizelet, a növényi, állati hulladékok kioldódott részei , Cián-vegyületek rontják a tisztítási hatásfokot, Nehézfém szennyezők pl. réz, kadmium, Gázok: kén-hidrogén erősen mérgező gázÆ nem érezni, Mikro-szervezetek: Colera-vibro, Salmonella, galandféreg, hepatítis vírusok ,orsóféreg, ostorosféreg, coli-féleségek Æcoli liter Szennyvizek szállítása, csatornázás. csatornázás feladataÆcsatornázási művek(sziv, csat, stvtelep), A csatornázási művek osztályozása 1. egyesített: A befogadó terhelhetősége és hozama nagy, A közterület keresztszelvénye már olyan zsúfolt, Sík településnél, együttes mechanikai és biológiai tisztítása előnyös, vagy lehetséges.; Előny: szelvénye viszonylag nagyobb, csapadékÆtermészetes öblítődése , Csak egy beköt csatorna szükséges , szelvény eldugulásának a veszélye csökken. Hátrány: 2,5-3 m mélységre telepíteni, gazdaságossági okokból a maximális csapadékvízmennyiségnél kisebb mennyiségre méretezzükÆ néha visszaduzzad 2. elválasztott: A befogadó vízhozama és terhelhetősége csekély, A csatornázandó terület és a befogadó mértékadó vízállása között olyan a szintbeli különbség, ami a csapadékvizek átemelés nélküli összegyűjtését és elvezetését teszi lehetővé, település a befogadó vízfolyás mellett hosszan terül elÆ a csapadékvíz bevezethető előnye: nem fordulhat elő visszaduzzadás hátrány: Két csatorna számára kell helyet biztosítani); Ármalási viszonyokat tekintve: Gravitációs, kényszeráramoltatású,. Keresztszelvény alapján: nyílt felszíni, zárt felszín közeli. Csatorna hálózat méretezés:Æ lefolyó szennyvíz mennyiségÆkisebb mint az elhasznált ÆlocsolásÆ150l/lakos és 14 óra . ; A csatornahálózat kialakításának fő célja: hogy a szennyvizet és a csapadékvizet minél rövidebb idő alatt vezesse el a területről. Belső HálózatÆ házicsatorna, házi bekötőcsatorna Közterületi hálózatÆ mellékcsatorna, mellékgyűjtő csat., főgyűjtő csat. Hálózathoz tartozik még: zápor kiömlő csat, víznyelő bekötőcsatorna.; A csatornahálózat építése:- a gazdaságossági követelményeket.,- a vízszintes és magassági vonalvezetést. A csatornák helyszínrajzi és mélységi kialakítása: gravitációs úton halad, a főgyűjtő lehetőleg az egész terület súlyvonalában, a legsűrűbben lakott területen keresztül, a terep legmélyebb részén haladjon, csatornahálózatot 50-100 évi idő tartamra építjük. A közcsatorna általában az úttest tengelyvonalába kerül A mélységi elhelyezésnél arra kell ügyelni, hogy a hálózat lehetőleg átemelés nélkül, tehát gravitációsan szállítson.
Szalagszerűen építik, időbeli eltolás, legmélyebb ponton kezdik Kialakítás fázisai:munkaárok, víztelenítés, csőfektetés, illesztés , nyomáspróba. A csatornahálózat: Közcsatorna-hálózat:Utcai közcsatornák, Mellékgyűjtők, Gyűjtő csatornák, Főgyűjtő csatornák; A csatornahálózat tartozékai: Bekötések, Aknák, Víznyelők Csatlakozások, elágazások Zsír-, benzin- és olajfogók A csatornahálózat műtárgyai: Keresztezések Zápor- és vészkiömlők, Kitorkolások, Csatornahálózati zsilipek, Átemelők, Csapadékvíz tározók, Szennyvíztározók, Különleges rendeltetés csatornák: Házi beköt csatornák, Víznyelő, beköt csatornák, Záporkiömlők, vészkiömlő csatornák. A csatornahálózattal szemben támasztott követelmények: 1. Műszaki követelmények: Vízállóképesség, Erőtani biztonság:, Vízzáróság:, Koptatási ellenállás, Korrózió elleni védelem, Élettartam, Javíthatóság, Tisztíthatóság 2. Gazdaságossági követelmények:A fajlagos építési költség (a csatornázási rendszer, terepviszonyok), Üzemeltetési költség (tisztítás, karbantartás). Hálózat anyaga és megválasztásának szabályai: Előregyártott csőelemekből, Teljes szelvényében a helyszínen, Részben a helyszínen, előregyártott elemek. Anyagfajták a következők: a) Előregyártott csőelemekből: Kőanyag(kisebb keresztmetszetű csatornák legrégebbi anyaga ,ridegreped), Beton(olcsó kezelhető korróziónak nem áll ellenÆ lassú áramlásÆzsírÆszulfát redukáló baktÆszulfátokban kötött oxigénÆzsírt megeszikÆkénhidrogénÆalacsony pHÆként oxidáló baktÆkénsav+mészÆkálcium szulfát!!!!, Vasbeton, Azbesztcement, Acél , Műanyag b) Teljes szelvényében a helyszínen, részben a helyszínen, előregyártott elemek beépítésével: Beton, Vasbeton, Klinkertégla A hálózat fenntartása: áramlási sebesség, rendszeres tisztításáról ; tisztításÆ vízöblítés, ; Alkalmazás felt: 2m mélyen legyen, 100m-ként tűszcsap vagy kút., karbantartás. 10. A szennyvíztisztítás eljárásai. Mechanikai szennyvíztisztítási eljárások I. (szűrés, ülepítés). A szennyvíztisztítás feladata, hogy fizikai, biológiai vagy kémiai módon eltávolítson minden káros és hátrányos anyagot a kezelésre kerül szennyvízből. Ha ez a tevékenység eredményes, akkor nemcsak a szennyezésből eredő károk maradnak el, hanem a víz visszanyeri eredeti értékét és újra hasznosíthatóvá válik.. Elsődleges: mechanikaiÆ lebegőanyag, durva szenny; másodlagos: biológiaiÆa nem ülepíthető kolloidok é szerves anyagok; harmadlagosÆ a másodlagosból létre jött sók(nitrogén , foszforÆ eutrofizáció); Gyakorlatilag 2 óra alatt a szennyvízben lév lebeg anyagok 80 %-a leülepszik, de további mennyiség már igen lassan válik ki. A mechanikai eljárások csoportosítása: szűrés (rácson, szitán, homoksz r k, k fogók), ülepítés, sűrítés, centrifugálás, flotálás, adszorpció speciális módszerek. I. Szűrés: a) Rács: 10 mm vagy annál nagyobb terjedelmű lebeg anyagok visszatartását biztosítják; (finom(50mm alatt) és durva rács(50 mm felett)). Függőleges és ferde rács. Feladatuk: megvédeni a további berendezéseket. b) Szita: 10 mm alatti szemcseméret szennyeződés szűrésére. Következ esetekben használják: Biológiai tisztítás után harmadlagos tisztítási eljárásként (mikrosz r k). Az iszap víztelenítésére (vibrációs szűrők) kondicionálás után. Kivételes esetekben szennyvízátemelő szivattyúk védelmére (szűrőtartályok). sz r elem alakja szerint lehetnek: ívsziták, síksziták, szalagszűrők, dobszűrők.
A szűrő elem helyzete szerint megkülönböztetünk: álló szitaszűrőket és mozgó szitaszűrőket. A lyukmérete szerint két csoportra oszthatók: 0,1 mm-nél nagyobb lyukméret (közönséges szitasz r k) és 0,1 mm-nél kisebb lyukméret (mikrosz r k). Rácsszemét kezelés: A szennyvízrács által visszatartott anyag (rácsszemét) gyorsan bomló szerves anyag, önmagában is undort kelt , éppen ezért gépesített megoldású eltávolítása kívánatos.--> aprítás.--> aprítórácsok. SzállításaÆ teherautó, szállítószalag,csővezetékes. c) Homokszűrők: A szennyvíztisztításban a szennyvíz és a benne lev lebeg anyag szétválasztására a gravitációs ülepítés után a homoksz rés a leggyakrabban alkalmazott eljárás. A homoksz rés jellemz felhasználási módjai: biológiai tisztítás után az ülepítőből elfolyó tisztított szennyvízben visszamaradó biológiai pelyhek eltávolítására, A foszfát alumíniummal, vassal vagy mésszel való kicsapása után az elfolyó vízben maradó kémiaibiológiai pelyhek eltávolítására, vagy harmadlagos tisztítás után visszamaradó lebegő anyag eltávolítása. II. Ülepítés, sűrítés: Az ülepítés feladata a lebeg -anyagmentes elfolyóvíz nyerése, a sűrítéssel pedig minél töményebb iszap elérésére törekszünk. A víz sebessége (max. 20 cm/s értékre), szennyeződések a medence fenekére ülepednek, ahonnan kotró- vagy elszívó berendezéssel eltávolíthatók. 0,1-0,2 mm-nél nagyobb szemcsék eltávolítására homokfogókat, a kisebbek eltávolítására pedig ülepítőket használunk. a) Homokfogók: rács mögött következő műtárgy. Ballaszt anyagok (homok, kavics visszatartására szolgálnak, mert a homok nem rothadóképes, a gépészeti berendezéseket károsan koptatja, sebesség 30 cm/sec-ra csökkentjük Ha a víz sebességét olyan mértékig lecsökkentjük, hogy az már egy adott sűrűségű anyag továbbszállításához szükséges energiával nem rendelkezik, akkor az illető anyag a fenékre süllyed. Eltávolítás: kézi vagy gépi. Æ végtelen láncra erősített kotró. Æ feltöltésre használni. b) Ülepítő medencék: Osztályozásuk : Megoldásuk szerint: -egyszintes, - kétszintes ülepítőket különböztetünk meg, Feladatuk szerint:előülepítőket, - utóülepítőket. Alakjuk szerint: - téglalap vagy kör , Átfolyási irányuk szerint: - vízszintes átfolyású (hosszanti vagy sugárirányú), - függőleges irányú ülepítőket különböztetünk meg. A kétszintes ülepítők téglalap alaprajzúak, átfolyási irányuk hosszanti. Feladatuk: az előülepítés és annak során kivált iszap, esetleg csepegtetőtestes berendezéseknél az utóülepítőben kivált iszap rothasztása. Az ülepítő térben az átfolyó szennyvíz tartózkodási ideje: - csepegtet testes biológiai tisztítás előtt átlagosan 2 óra (minimum 1,5 óra), - eleveniszapos tisztítóberendezések előtt 1/4-1/2 óra. Egyszintes ülepítő: a.) Hosszanti átfolyású medencék: Lipcsei típus ((hosszanti átfolyás), Uniflaw típus(eleveniszapos b tisztítás után) (részben hosszanti átfolyás), Dorr típus (sugárirányú átfolyás) b.) Függőleges átfolyású medencék: Dortmundi típusú ülepítők. Dorr típusú medencéknél a szennyvizet a medence tengelyében elhelyezett elosztóaknán át vezetjük be, ahonnan a szennyvíz sugárirányban folyik a medence kerületén elhelyezett vízelvételi vályúhoz. E medencetípus elő - és utóülepítőként egyformán használható, de csak nagyobb berendezéseknél, ahol egy-egy egység legalább 12 m átmérőjú medence beépítését teszi szükségessé. A dortmundi ülepítők hátránya, hogy a gravitációs iszapgyűjtés miatt 3/2 függőleges vízszintes hajlásszögű , meredek, kúpos fenékkel alakíthatók ki, nagy a mélységük. Legnagyobb átmérőjük 7 m lehet, különben hidraulikai szempontból kedvezőtlen a kialakításuk. A szennyvizet ugyancsak középre vezetjük be, ún. bukóaknába, melyet a szennyvíz alulról kerül meg, s így gyakorlatilag függőleges irányban felfelé emelkedve folyik át az ugyancsak a kerületen elhelyezett vízelvételi vályúhoz.A függőleges átfolyás első
sorban a pelyhes iszapnál szükséges, tehát a medencetípus utóülepítő ként alkalmazható. A költséges építési munka. Iszapgyűjtés: kotrószerkezet, iszapzsompÆiszapcső. c) Iszapsűrítés:Az iszapsűrítés célja, hogy a későbbi iszapkezelés során a kezelési költségeket nagymértékben növelő fölös iszapvíztől megszabaduljunk. Az iszapkezelési technológiákban alkalmazott sűrítési eljárások a következő képpen csoportosíthatók: Gravitációs sűrítés: természetes úton, gépi berendezéssel (keverés), sűrítés az ülepítő zsompjában, sűrítés különálló sűrítő műtárgyban, sűrítés iszapmosással egybekapcsolva Flotációs sűrítés: levegővel, vegyszerekkel, Dinamikus sűrítés: melyet általában víztelenítésnek nevezünk. Vibrálás, Centrifugálás, Mechanikus sűrítés: melyet általában szűrésnek nevezünk. A gyakorlatban alkalmazott sűrít berendezések:Ülepítő medencék, Tölcséres sűrítő : nyers- és fölösiszap sűrítésére egyaránt alkalmas, Pálcás-keverős sűríők: Főleg rothasztott iszapra alkalmazzák, Sugárirányú átömlés (Dorr típus) folyamatos sűríő. III. Centrifugálás Ha az ülepítés nem gravitációs, hanem centrifugális erőtérben megy végbe, akkor azt centrifugálásnak nevezzük. Berendezések: Hidrociklonok: Sűrűségkülönbség alapján választják el a folyadékot a szilárd anyagtól. Működésük lényege, hogy az álló dobba nagy sebességgel beszivattyúzzuk a szilárd-folyadék szuszpenziót, ahol az körpályára kényszerül és viszkozitásával arányosan fékeződik. Csak nagy sűrűségkülönbség esetén használhatók eredményesen. Anyaguk lehet alumínium, acél, porcelán, műanyag. Centrifugák: Az ülepítők helyettesítésére is használják, az iszapkezelésben pedig a szennyvíziszap víztelenítésében van jelentős szerepe. Típusa: tárcsás szeparátor, csigás ürítésű ülepítőcentrifuga. IV. Flotálás A flotálás célja a szennyvízben lévő , víznél kisebb sűrűségű olaj, zsír és benzincseppek, valamint kolloid jelleg , illetve a kolloid tartományhoz közelálló részecskék felúsztatása a víz felszínére. A flotálásra alkalmas berendezéseket zsír- és olajfogóknak is nevezzük. Zsír- és olajfogók: A tisztítás a szennyvíz áramlási sebességének csökkentésén alapszik. Jó hatásfokkal működő zsír- vagy olajfogóknál legfeljebb 10 mm/s átfolyó sebességet engedhetünk meg. A zsír-, illetve az olaj kiválását a medence fenekén alkalmazott befúvással lehet segíteni. A felúszást elősegít légbuborékok létrehozására négy eljárás terjedt el: levegő befúvás, túlnyomásos kezelés, vákuumos kezelés, elektroflotálás. Előnyei: esetek többségében sűrűbb uszadék keletkezik mint ülepítőben. Hátrány: költséges, karbantartáshoz nagyobb szakértelem. V. Adszorpció melynek során az adszorbeálódó molekulák (adszorptívum) sűrűsége egy határfelületen (adszorbens) lényegesen nagyobbá válik, mint a határfelülettől távolabb. Így ha a szennyvíz érintkezik a szilárd adszorbens anyaggal, akkor a szilárd anyag felületével közvetlenül érintkező , vízben oldott molekulák nagyobb koncentrációban találhatók itt, mint az oldat egyéb részében. Az adszorpció lényegében fizikai folyamat, de kémiai erők is közreműködhetnek. A szennyvíztisztításban a leggyakrabban alkalmazott adszorbens az aktív szén, amelyet különféle szerves anyagokból állítanak elő biológiailag aktív szén (BAC):szénen megtelepedő szerves anyagok végzik a tisztítást. VI. Speciális módszerek: 1. Stripping-gázeltávolítás: Célja a szennyvízben oldott állapotban lévő káros gázok (széndioxid, hidrogén-szulfid, metán, ammónia) eltávolítása mechanikai eljárással (gázkiűzés, gázkihajtás). 2. Besugárzás és rövidhullámú kezelés: a.) Ibolyán túli sugarakkal: A napfény természetes csíraölő hatása közismert b.) Mágneses sugarakkal: a kiváló karbonát-kristályok nem állnak össze és nem vonják be a kazán vagy cső felületét
Biológiai szennyvíztisztítási eljárások. A szennyvíztisztítás biokémiája: mikroszervezetek mesterséges úton való elszaporításából áll. A biológiai tisztítás során - a berendezésekben - e mikro-szervezeteknek lényegesen kedvezőbb életlehetőségeket biztosítunk, mint az élő vizekben, Æ21 nap helyett pár óra alatt elvégzik. BOI5 módszerrel mérjük. A biológiai tisztítás feladata mechanikai tisztítás után maradó lebegő szerves részecskéknek, valamint az oldott és kolloidális szerves szennyeződéseknek biokémiai folyamatokkal történő lebontása. A technológiai elemek és berendezések feladata, hogy optimális körülményeket teremtsenek a lebontást végző mikroorganizmusok számára. Æ fermentorok. A biológiai tisztítás típusai: Aerob:. állandóan oxigéndús szennyvizet kell biztosítanunk a folyamat kedvező végrehajtásához. Anaerob: Levegőtől elzártan végzik tevékenységüket a mikroorganizmusok, de ekkor sem oxigén nélkül. Az életfunkciójukhoz szükséges oxigént szerves anyagok lebontásából felszabadított oxigénből nyerik. Anaerob folyamatoknál megkülönböztetünk: kénhidrogénes (savas) és metános eljárást (lúgos). I. Fixfilmes aerob rendszerek: A biológiai csepegtető testeknél a lebontást a biológiai hártya (film) végzi, mely a test töltőanyagára telepszik. Lebontás során anyagtranszport folyamatok juttatják el a tápanyagot és az oxigént a helyhez kötött mikroorganizmusokhoz, valamint eltávolítják a biofilmből a lebontás termékeit. Használata előtt 1.5 órás elő ülepítés szükséges, különben a töltet hamar bedugul. A folyamatosan vastagodó sejtréteg egy idő után leválik, Æ humusziszap Æ ülepítőkben visszatartják. A szükséges oxigénmennyiségét a testen átáramló levegő biztosítja. Háromféle csepegtetőtestes eljárás létezik: -a hagyományos kőtöltetű és egyéb töltőanyagú( alacsony tisztítási hatásfok), - a műanyag töltetű(általában élelmiszeripari szennyvízzel kevert települési, vagy magas szerves szennyezettség ipari szennyvizek biológiai résztisztítására alkalmaznak; . 50-80 % BOI5 koncentráció csökkenésre képes; hidraulikai felületi terhelés 3m3/(m2h)-t ne haladja meg.), - a forgó merülőtárcsás.( BOI5 lebontás hatásfoka: 85 %., 1,5 m3/(m2h) felületi hidraulikus terhelés utóülepítőt igényel. II. Az eleveniszapos tisztító berendezések(rajz): 1. Az eleveniszap a mikroorganizmusok szuszpenziója. Az iszaprészecskék (mikroorganizmusok) tömege az előülepített szennyvíz eleveniszapos (levegőztető) medencébe kerülése után, oldott oxigén jelenlétében a mikroorganizmusok szaporodása révén keletkezik. Az „eleven" Ærészecskék zöme szervesanyag-lebontásra képes. 2. Az eleveniszapos eljárás aerob biológiai folyamat, amely a szennyvízben lévő szerves anyagok lebontását felgyorsítja. Az eleveniszapos medencében lévő szennyvízhez eleveniszapot (recirkulációs iszapot)Æ(utóülepítőből) adagolva, keverék szennyvíz keletkezik. A keverék szennyvíz az eleveniszapos medencét elhagyva, az utóülepítőbe távozik. E rendszernél a levegőt vagy befújjuk, vagy mechanikus szerkezetekkel bekeverjük a vízbe. Levegőztetők feladata , hogy a baktériumok oxigénszükségletének folyamatos kielégítése mellett a sejttömeg kiülepedésmentes, egyenletes elosztással történő lebegésben tartása megtörténjen annak érdekében, hogy azok a tápanyagokhoz hozzáférhessenek, s a folyamat végtermékei is egyenletesen oszoljanak el. Æ gépegység látja el. A levegőztető berendezéseket gépészeti kialakításuk és beépítési helyeiktől függően csoportosíthatók: - felületi levegőztetők, - függőleges tengelyűek (Varimix, Abtaerator, stb.), - vízszintes tengelyűek (Kessener, Passavant mamut rotor, stb.), - felszínközeli levegőztetők (Inka, stb.), - fenék közelében elhelyezett levegőztetők (ejektorok, levegőztető
gyertyák, levegőztet lemezek). Æ mélylevegőztetés.; Levegőztető követelményei: 0.51.5mg/l a szükséges oxigén cc-ó, nitrifikáció esetében 2.0 mg/l, szennyvíz bevezetés rotor előtt történjen 2 db. III. Az iszap kezelésénél is alkalmazunk vegyszereket: - pl. mész adagolásával a lúgos folyamat mielőbbi beindítását segítjük el . - Fémsók (. alumínium-szulfát, vas-klorid, stb.) az iszap felesleges víztartalmának eltávozását könnyítjük meg. Kémiai szennyvíztisztítási eljárások. Szennyvíztisztító telepek tervezésének alapelvei és elemzése. A kémiai tisztítás vegyszerek alkalmazását jelenti, amellyel a szennyvízben lévő, nem ülepíthető lebegő anyagok és oldott anyagok kiválását segítjük elő. Az ipari szennyvizek tisztításánál már általánosan bevezetett módszer (pl. savtalanítás, ciántalanítás, stb.) Típusai: Derítés, Kicsapatás, Ioncsere, Folyadékextrakció, pH-szabályozás, Oxidáció és fertőtlenítés. a) Derítés:A vegyszeradagolás hatására pelyhek képződnek, amelyek különféle módon kötik magukhoz a kisméretű lebegő anyagokat, ezáltal a tisztítandó víztől való elválasztásukat lehetővé teszik, illetve megkönnyítik. Derítő szerként három vegyértékű fémeknek azaz alumíniumnak és vasnak a sóit használják. Pl.: Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 3 CaSO4 + 2 Al(OH)2 + 6 CO2 A derítés szerves anyagokat eltávolító hatásossága: 40-70 %. Főleg a nagy, 1000-nél nagyobb molekulatömegű szerves anyagok vonhatók ki ezzel a módszerrel. b) Kicsapatás: Amikor vízben oldott anyagokat úgy távolítunk el, hogy adott vegyszerek vagy oxidálószerek hozzáadásával vízben oldhatatlan csapadékká alakítjuk őket, kicsapásról beszélünk. A csapadékot a vízből ülepítéssel és azt követően szűréssel távolítják el. A szennyvíztisztítás esetében kicsapásos módszert foszforeltávolításra alkalmazunkÆ emberi ürülék és mosószer. c) Ioncsere: A szennyvíztisztításban a harmadlagos szennyvíztisztítás igényeinek megnövekedése miatt fontos. Ioncserél anyagok: a.) Természetes ioncserélő anyagok: a talaj, cellulóz, gyapjú b.) Mesterséges ioncserél anyagok:műgyanta. A kationcserélő gyanta hidrogénionokat képes leadni, így az átáramoltatott víz sóiból savak keletkeznek, így az ioncserélőkből savas, szén-dioxidban dús víz távozik. Æ Sósavval regenerálják. Az anioncserélőt a kationcserélő után használják. Ebben az esetben a kationcserélő Æ vizet gáztalanítón vezetik keresztül, Ævíz CO2 tartalma eltávozik. A vízben csak a nem bomlékony savak (H2SO4, HCl) maradnak. Az anioncserélő után már tisztítottabb víz távozikÆ NAOH-val regenerálják. d) Folyadékextrakció: folyadék-folyadék extrakciót használják. Az a vegyipari eljárás, amelyben egy folyadék valamelyik összetevőjét egy oldószerbe visszük át. Az extrakció egy vagy több fokozatban végezhető. Legfontosabb a fenoltalanítás. Ebben az esetben az extrakció a szennyvíz és az oldószer (benzol, éter, széntetraklorid) intenzív, néhány perces keverésből és a két fázis szétválasztásából áll. Æ biológiai tiszt. e) pH-szabályozás: Általábansemlegesítést jelent. Célja: a pH élettani szempontból megfelelő határok között tartása, illetve különféle technológiai célokra annak beállítása. A biológiai szennyvíztisztítás zavartalansága csak szűk: 6,5-8,5 pH-n lehet. Lúgos vizek semlegÆkénsavval(10%-os). f) Oxidáció és fertőtlenítés: Azt a kémiai folyamatot nevezzük oxidációnak, amelynek során egy elem vagy vegyület oxigént vesz fel vagy hidrogént veszít, illetve elektront ad le, tehát pozitívabbá válik. 1. Klóros oxidáció, 2. Klór-dioxidos oxidáció, 3. Permanganátos ox, 4. O3-os oxidáció; A szennyvizek fertőtlenítő klórozását mindig a tisztítási folyamat végén végzik.
g) Iszapégetés Főképpen nagy szennyvíztisztító telepeken alkalmazzák ott, ahol szállítási, deponálási vagy komposztálási megoldások nem jöhetnek szóba. Szennyvíztisztító telepek tervezése 1. Általános tervezési szempontok: A műszaki tervezésnek három szakasza van:- Feladatkitűzés és tervezési döntéselőkészítés , - Kiviteli döntés-el készítés (beruházási program, beruházási javaslat )., Műszaki tervdokumentáció kivitelezése. Az első kettőt Előkészítő tervezésnek nevezzük.:- a tisztítandó és tisztított szennyvíz mennyisége és min. ezek meghatározása; befogadók terhelhetősége; tisztítótelep helye; kapacitás megállapítása, környezetvédelmi értékelés. Műszaki tervdok: építési munkák, működési folyamatábra, műtárgyak hidraulikai méretezése. 2. Szennyvíztisztító telepek különleges tervezési szempontjai szennyvízhozam., nagyvonalú tervezés, legegyszerűbb technológiai megoldást kell megtalálni, járulékos létesítményekÆvilágítás stb. Helyszínrajzi és magassági elrendezés: Egyszerűség, összeköt vezetékek hossza a lehet legkisebb legyen, Áttekinthetőség, Tömör műtárgy-csoportosítás elkerülése. A bővítés :Belső átalakítási munkával, Párhuzamos kapcsolás, Sorba kapcsolás. Helyes magassági elrendezés irányelvei: esésvesztés a lehet legkisebb legyen, A műtárgyak se túl mélyre süllyesztve, se túl magasra emelve. Üzembiztonsági és egészségügyi szempontok: üzemzavarok elhárítása, kezelő személyzet egészségét védő intézkedések , A munkavédelmi és egészségvédelmi szempontok. 3. Energiaellátás(motorok), irányítás(vezérlés- és hírközléstechnika. 7. Szennyvíztisztító telepek üzemvitele, azok környezetvédelmi problémái. A szennyvíztisztító telepek üzemvitele: A teljes szennyvíztisztító rendszer első egysége az ún. elő tisztító rendszer (1)., csatornahálózat (2) szennyvíztisztítással kapcsolatos szerepköreit képviseli. 3-5. jel műveletek célja a tisztítótelepi elő tisztítás, vagyis a szennyvíz durva szennyező anyagainak eltávolítása, (6: biológiai vagy kémiai), melyek a szennyvíz szerves szennyez anyagait olyan iszapanyaggá alakítják át, mely iszap a szennyvízből egyszerű műveletekkel eltávolítható., utótisztító (7-8), ami utókicsapatás, tavas szennyvíztisztítás, mikroszita-szűrés, lassúszűrés, illetve gyorsszűrés lehet., iszapkezelő műveletekkel (9-10) tisztított szennyvíz befogadóba (12) vezetése előtt a fertőtlenítési lehetőséget (11) mindenkor biztosítani kell. A szennyvíztisztító telepek környezetvédelmi problémái: az alábbi területeket érintik: - Ipari szennyvizek kezelése., - Szag-emisszió, m ködési hatás a környezetre., - A tisztított szennyvíz és az iszapok megfelelő elhelyezése. 1. Ipari szennyvizek és azok kezelése: biológiai szennyvíztisztítás szempontjából két csoportba sorolhatók: - a; Olyan szennyező anyagokat tartalmazók, amelyek biológiai szennyvíztisztító telepen kielégítő mértékig eltávolíthatók. (Ilyen komponensek: A biológiai oxigénigény (BOI)., A szuszpendált állapotú lebeg anyagok (SS)., Ammónia (NH4+, NH3). - b; Olyan szennyező anyagokat tartalmazók, amelyek biológiai szennyvíztisztító telepen nem vagy csak elégtelen mértékig távolíthatók el. (Ilyen komponensek: Nehézfémek (réz, ólom, nikkel, cink, stb.), Szerves anyagok (metilén-klorid, metil-etil-keton, aceton.)). Az ipari szennyvizek hatása a szennyvíztisztításra: IszapelhelyezésreÆ toxikus, A csatornahálózatraÆeltömődés, Rácsokra és előtisztítókraÆlebegőanyag túlterh., ÜlepítőkreÆzsír,olaj, A biológiai tisztítómedencéreÆiszapfelfúvódás,;IszaprothasztásraÆpH problémák. Az ipari szennyvizek elő tisztítása:- Biológiai tisztítást követ utótisztítás, - ipartelepen történő eltávolítása. 2. Szag-emisszió, szagszabályozás: A szennyvíz szennyező anyagai a csatornahálózatban és a szennyvíztisztító telepen: - Szeparálódhatnak (pl. a csatornában leülepedhetnek) -
Átalakulhatnak , - Keletkezhetnek, - Illetve változatlanul átjuthatnak. Legnagyobb gondot a kén-hidrogén és az ammónia, valamint a szerves gázok okozzák. A szennyvíztisztító telepen létrejövő konkrét szagforrások: Hidrogén-szulfidot tartalmazó szennyvíz., - Ipari szennyvizek., - Rácsszemét., - Felszínre úszott iszap.,- Iszapsűrítő medence, - Szerves anyagokkal túlterhelt biológiai szennyvíztisztítási folyamatok., - Iszapégetők és rothasztók. A szagot azonosítani, illetve mérni kell. Szagmérésre olfaktométereket (műszer) vagy szagpaneleket (emberek egy csoportja) használnak. A szagproblémák kiküszöbölése, a szagvegyületek eltávolítása: Kémiai úton: klórozás, hidrogén peroxidos kezelés, - Mechanikai illetve biológiai úton: szageltávolító toronnyal, - Egyéb módszerek: maszkírozás, égetés. 3. A tisztított szennyvíz és a szennyvíziszapok megfelelő elhelyezése: A tisztított szennyvíz elhelyezése történhet:- Vízfolyásban., Talajban. Iszapelhelyezési módok: - Feltöltésbe helyezés, - Mezőgazdasági hasznosítása, - Erdészeti hasznosítás: , - Kiválasztott talajon való elhelyezés,- A területek művelésre alkalmassá tétele. Tisztítótelepek fenntartása, kapacitásb vítés, min ségi mutatók javítása, rekonstrukciós problémák. I. A szennyvíztisztító telepek üzemeltetése: - a; személyi eszk: a tervezők, kivitelezők és az üzemeltetők. A tervezők és a kivitelezők feladata bizonyos idő után befejeződik, de az üzemeltetőké folyamatosan tartó. Az üzemeltető fő tevékenységi körei: - Új telep esetén már a létesítéskor jelen kell lennie, - Régi telep felújításakor az üzemeltető a konzultáló tervezőnek értékes tanácsokat adhat, - Fel kell ismernie a telepfejlesztés, - A működő telep üzemét irányítja. – tudását fejleszteni kell, alapvető hidraulikai ismeretek, - telep biztonságáról gondoskodnia kell. – b; üzemeltetés nem személyi eszközei: 1. - Központi létesítmények: A műtárgyak és a berendezések üzemeléséhez szükséges feltételeket.2. Csőhálózat fenntartása: - térkép, csőtörés, hálózat jav. 3. Műszerezés, automatizálás: Az automatizálás célja: a szolgáltatás folyamatosságának és zavartalanságának biztosítása, a dolgozók védelme, a hibák megelőzése és a költségek csökkentése. Az automatizálás megoldásának lehetőségei:- Teljes automatizálás,- Központi üzemellen rz és irányító berendezések, -Távműködés, - Távjelz berendezések. 4. Gazdasági kérdések: A költségek típusai:Beruházási költségek, - Önköltség (munkabérek adója, egyéb közterhek, amortizáció mértéke, rezsi költségek). II. Kapacitásbővítés, rekonstrukciós problémák: A bővítés három módszerrel oldható meg:- Belső átalakítási munkával, - Párhuzamos kapcsolási eljárással, - Sorba kapcsolási eljárással. A berendezések hosszú ideig történ használata és azok öregedése, amortizációja szükségessé teszi a telepek rekonstrukcióját. III. Minőségi mutatók javítása. A minőségi mutatók javításának egyik lehetséges módja a fentiekben tárgyalt kapacitásbővítés illetve a berendezések bővítése, mely által a technológiában akár új lépéseket is lehet alkalmazni, abból a célból, hogy a tisztított víz minőségét javítsuk . A minőség javításának eszköze lehet továbbá a kémiai tisztító műveletek alkalmazása. Az utótisztítás a víz minőségét tovább növeli. a.; Lebegő anyag eltávolítás: Ez a folyamat történhet mikroszűréssel, gyorszűréssel, lassúszűréssel és vegyszeradagolással. Ezek hatékonysága 10-80 % tartományba esik, átlagosan 55 %-ra tehető .
Itt a finomszűrésen van a hangsúly. A vegyszeres kezelés, mint utótisztítás az előülepít vagy az utóülepítő után kapcsolt medencében valósítható meg. Az alkalmazott vegyszerek: polielektrolitok, alumínium-szulfát, mész. b.,Oldott anyag eltávolítás: A tisztított szennyvíz fő tápanyagai a foszfor és a nitrogénÆeutrofizáció. - A foszforeltávolítás történhet kémiai úton kicsapatással (fémsókkal, mésszel, alumíniumszulfáttal), vagy biológiai úton (aerob és anaerob). - A nitrogéneltávolítás első sorban a nagyobb vízminőség igény befogadókban követelmény (toxikus a halakra, csökkenti a fertőtlenítés hatékonyságát). Itt is megkülönböztetünk:- Fizikai (gyorssz rés, gázki zés) eljárásokat., -Kémiai (klórozás, ioncsere, kicsapás, adszorpció szénnel) eljárásokat.- Biológiai (eleveniszapos, csepegtet testes, árkos, szennyvíz-tisztító tó) eljárásokat. 11. Az iszapkezelés ismérvei, alapelemei, iszapkezelési eljárások. I. ISZAPSTABILIZÁLÁS:AEROB,ANAEROB II. ISZAPKEZELÉS:- SÛRÍTÉS(GRAVITÁCIÓS,FLOTÁCIÓS, CENTRIFUGÁLIS),- ISZAPKONDÍCIONÁLÁS(KÉMIAI,TERMIKUS, ISZAPMOSÁSOSKONDÍCIONÁLÁS), - ISZAPVÍZTELENÍTÉS( VÍZTELENÍTÕ ÁGY, ISZAPLAGÚNA, SZÛRÕK, CENTRIFUGÁK), - ISZAPTÉRFOGATCSÖKKENTÕ ELJÁRÁSOK(KOMPOSZTKÉSZÍTÉS ÉGETÉS/SZÁRÍTÁS), III. ISZAPELHELYEZÉS ÉS ISZAPHASZNOSÍTÁS I. Iszapstabilizálás: Az előülepítő fenekéről és felszínéről eltávolított felülúszott iszap kb. 5 %szárazanyag- és 95 % víztartalmú. Szaganyagot bocsát ki. Nyers iszapként ismert. Az előülepítőből, a csepegtetőtestes és az eleveniszapos rendszerekből kikerül keverékiszapot további stabilizálás céljából a rothasztóba szivattyúzzák. Az iszapstabilizálás lehet:Aerob,Anaerob. Aerob iszapstabilizálás: Célja: a nyers és a biológiailag részlegesen stabilizált iszap keveréke végs elhelyezésre alkalmas (mennyiség csökkenés), biológiai szempontból stabil legyen. A huzamosabb idej leveg ztetés biztosítja a stabilizálást, magában a levegőztető műtárgyban, fűtés nélkül. A következő iszapokra vonatkozik: fölösiszap, fölös eleveniszap, vagy csepegtető testekből származó humusziszap. Hátránya: Az üzemeltetési költsége nagyobb El nyei:A beruházási költségek alacsonyak, egyszer a berendezés. Technológiai megvalósítás: A reaktor (fermentor) kör vagy négyszögletes alakú, fedeles vagy anélküli. Benne az iszapréteg vastagsága 6 m is lehet. Mechanikai vagy diffúzoros levegőztetés . A tartózkodási idő kb. 20 nap. Anaerob iszapstabilizálás: Célja: Az iszap szerves vegyületeit stabilizált anyagokká alakítsa. Az iszapmennyiség csökkentése. Hasznosítható melléktermékhez jutás (pl. metán). Patogén szervezetek elölése, illetve szabályozása.A lejátszódó folyamatok: Az anyagcserefolyamat négy fázisban, legalább 3 baktériumcsoport közreműködésével játszódik le. 1. Enzimatikus hidrolízis fázis: 2. Savképz dés fázisa: 3. Ecetsavképz dés fázisa: 4. Metánképződés fázisa., Fontos a keverés. Æ Ennek fő célja: A mikroorganizmusok a tápanyagokkal kapcsolatba kerüljenek. A teljes térfogat hasznosítható legyen. Az iszap tápanyagtartalmát homogenizálni kell. A melléktermékek a keverés miatt hígulnak.Jó pHszabályozás. A baktériumfajoktól függ en a rothasztás különböz h mérsékleten mehet: - 20 °C alatt: pszihrofil baktériumok. A rothasztás 50-180 napig tart. - 20-45 °C: mezofil baktériumok. A rothasztás id tartama nem hosszabb 5 napnál., - 45 °C felett: termofil baktériumok. A rothasztás 5-12 napot vesz igénybe. Technológiai megvalósítás:
1. Fűtetlen (hideg) rothasztók: Hagyományos oldómedence, benne az ülepedés és a flotáció egyidej leg megy végbe. Vastag falú, üveggyapotból vagy polietilénb l készül. Kialakítása szerint lehet: kétkamrás vagy egykamrás medence szitasz r berendezéssel. 2. Fűtött rothasztó: Hengeres, de leginkább tojás alakú berendezés. Az alsó rész kúpos, hogy az iszap itt összegyűlhessen. A tet típus lehet: fix vagy mozgótet . A keverést naponta 3-6-szor elvégezni 1-3 órás idő tartamon át. A keverés történhet gázzal, mechanikai úton, vagy iszap recirkulációval. A fűtés melegvíz-h cserélőn történik, melyben 60-82 °C a vízhőmérséklet. A pH-szabályozása történhet mészadagolással vagy vízmentes ammóniával. II. Iszapkezelés A legfontosabb iszapkezelési teendők: - Az iszap víztartalmának csökkentése, így az iszaptérfogat is csökken, - Az iszap szerves anyag tartalmának csökkentése. Kétféle eredet iszap keletkezik.: - 1.Előülepített iszap, 2. Utóülepített iszap. Típusai: a) Sűrítés: Célja: az iszap térfogatának csökkentése a szárazanyag tartalom növelése. Az iszapkezelés első lépcsőjének tekinthető.Fajtái. b) Iszapkondicionálás: Célja: Az iszap víztelenítési sajátosságainak kedvezőbbé tétele. A kondicionálás tehát az iszap víztelenítése, transzportja, elhelyezése, hasznosítása előtti előkezelése.Fajtái.- Kémiai(vegyszerek: vasklorid, szénpor, mész), - Termikus(drága, 200 fokra hevítik az iszapot, hőkezelés vagy alcsony nyomás), Iszapmosás(drága, lugosság csökkentése, keverési idő: 30-60s , a-24 órát ülepszik). c) Iszapvíztelenítés: Célja: a víztartalom olyan mérték eltávolítása, amely a sűrítés után további nagyobb iszaptérfogat-csökkenést eredményez. Fajtái: - Iszapvíztelenítő ágy:(Általában a rothasztott iszap víztelenítésére alkalmazott eljárás. A víztelenít ágy betonfalak között helyezkedik el. Az ágy alján kavicsréteg, ezen felül pedig homokréteg helyezkedik el), Iszaplagúna(párolgáson alapszik), - Szűrők, - Centrifugálás(jobb). d) Iszaptérfogat-csökkent eljárások: a) Komposztkészítés(lebontást termofil baktok végzik), b) Termikus iszapszárítás, c) Iszapégetés(KétlépcsősÆ először 100 fokon szárítják, majd 300-750 fokon égetik, típusai: tökéletes, pirolízis, tökéletlen, berendezésÆfluidizációs, forgó cső, elektromos kemence, Fontos: Æ iszap térfogat 90 %-kal csökken, toxikus anyagok megsemm, égés révén energia nyerhető vissza, hamu keletkezikÆtégla, aszfalt készítés) d) Mikrohullámú hamuégetés. III.Iszapelhelyezés: Az iszap mezőgazdasági hasznosítása: Főcélja: a növényi tápanyagigény (nitrogén, foszfor) biztosítása, illetve a talaj művelési tulajdonságainak javítása azáltal, hogy humuszszer anyagokat juttatunk a talajba anélkül, hogy a növénytermesztést, a talajt vagy a talajvizet károsodás érné. Iszapelhelyezési módok: - Feltöltésbe helyezés, - Mezőgazdasági hasznosítása, - Erdészeti hasznosítás: , Kiválasztott talajon való elhelyezés,- A területek művelésre alkalmassá tétele. A szennyvíztisztítás során keletkez anyagok elhelyezése. A szennyvíztisztítás után az alábbi anyagok elhelyezésér l kell gondoskodni: - Tisztított szennyvíz, - Szilárd anyagok: szennyvíziszap, rácsszemét, homok. A tisztított szennyvíz elhelyezése történhet: Vízfolyásban. Talajban. I. A tisztított szennyvíz elhelyezése vízfolyásban: -a szennyvíz minőségi paramétereinek ismerete, - környezetvédelmi szempontból megfelelnek-e a biztonságos elhelyezéshez., - vízminőség-szabályozási törekvés. A befogadóba vezetéskor: - Az elvezetés a mindenkori vízszint alatt történjen., -A folyó mozgásállapota biztosítja a megfelel keveredést., - A folyó hidrológiai és hidraulikai
viszonyait (vízállás, keresztirányú áramlások) az elhelyezéskor figyelembe kell venni. keresztszelvény geometriai Viszonyait is figyelembe kell venni. II. A tisztított szennyvíz elhelyezése talajban: Ennek módjai: - Mesterséges talajszűrő és homokszűrő árok., - Szikkasztók., Szennyvízöntözés. - A; Mesterséges talajszűrő és homokszűrő árok:- Az osztó és a gyűjtő alagcsövezés egymástól legfeljebb 1,0 m távolságban helyezkedhet el, az egyes ágak hossza max. 25 m lehet, - A homokszűrő árok szélessége általában 0,8 m, vastagsága pedig legalább 0,7 m legyen. Nagytisztaságú kvarchomok alkalmazása kívánatos. - B. Szikkasztók: Legáltalánosabban használt fajtáik:- Szikkasztóakna,- Szikkasztóárok, -Szikkasztó alagcs hálózat Feladatuk: a legalább mechanikailag tisztított (ülepített), de főleg oldómedencéből átvezetett szennyvizek talajba vezetése, elhelyezése úgy, hogy a talaj vagy talajvíz káros szennyez dése emberek vagy állatok egészségét ne veszélyeztesse. Közműpótló m tárgyként igen kedveltek és jól beváltak. Az akna és az árok viszont nagyon egyszer és könnyen karbantartható szerkezetek. III. Szennyvízöntözés: Célja: az arra alkalmas szennyvizek öntözéssel való elhelyezése a talajba, egyúttal azok mezőgazdasági hasznosítása. Eredetük szerint öntözésre felhasználhatók: - Ipari szennyvizek: első sorban tej-, cukor-, szesz-, keményít -, konzerv-, sör-, papír- és cellulóz-, kender-, lenfeldolgozó-, m trágyaipari szennyvizek., - Házi, városi és kevert szennyvizek. A szennyvíz öntözése végezhető :- Felületi öntözési móddal (árasztó, csörgedez , barázdás), - Esőztető öntözési móddal, - Altalajöntözési móddal. A mezőgazdasági hasznosítás szempontjából a szennyvizek három csoportra oszthatók:- Közegészségügyi korlátozás nélkül hasznosíthatók- Közegészségügyi korlátozással hasznosíthatók, -Mezőgazdaságilag nem hasznosíthatók. Az öntözés irányelvei: A kiöntözött szennyvíznek a területről nem szabad elfolynia.,- 15 %ot meghaladó lejtés területet nem szabad öntözni.,- A terület határán védő sávot kell építeni., - A fagyos talajt öntözni nem szabad., - (Öntözési idény: április október.), - A talajvízszint nem emelkedhet 1,5 m magasság fölé a) A szennyvíziszap és a rácsszemét elhelyezése: A rácsszemetet víztelenítés után feltöltésre vagy talajjavításra használják. b) Iszapelhelyezés: A stabilizált iszap kétféle formában helyezhet el:- Víztelenített (20-60 % szárazanyag-tartalmú) iszapként,- Vagy folyékony (4-6 % szárazanyag-tartalmú) iszapként. . 1. Iszapelhelyezési módok: - Feltöltésbe helyezés, - Mezőgazdasági hasznosítása, - Erdészeti hasznosítás: , - Kiválasztott talajon való elhelyezés,- A területek művelésre alkalmassá tétele. Szennyvíziszappal szemben támasztott követelmények: - BOI-koncentrációja kicsi, nem több 1-5 mg/l-nél. - A foszfor- és a fémtartalom kicsi, 1 mg/l vagy kisebb. 2. Iszaptárolás: A tárolás okai: - Az üzemeltetési ütem szakaszossága miatt szükséges a tárolás. - Az iszap a mez gazdasági területeken csak az év bizonyos idő szakaiban helyezhető el, így a köztes időszakban tárolás szükséges. - A telep berendezéseinek karbantartása. A tározás lehet: - Kiegyenlít tározás: az iszap tartózkodási ideje 3-4 nap.- Rövid idej : az iszap tartózkodási ideje 3-4 hét. - Hosszú idej : az iszap tartózkodási ideje 1 hónapnál hosszabb. 3. A talajbeli tisztítás: a biológiai szennyvíztisztítás valamennyi műveletét automatikusan magába foglalja. - A talaj a szennyez anyagokat kiszűri , Vegetációt hajt végre,- A baktériumok, és makroorganizmusok (pl.: földigiliszta) a szerves anyagot stabilizálják. 4. Iszapszállítás: Szállítójárművön. Csővezetéken.
5. Az iszap mezőgazdasági hasznosítása: Főcélja: a növényi tápanyagigény (nitrogén, foszfor) biztosítása, illetve a talaj művelési tulajdonságainak javítása azáltal, hogy humuszszer anyagokat juttatunk a talajba anélkül, hogy a növénytermesztést, a talajt vagy a talajvizet károsodás érné. Az iszap mezőgazdasági hasznosításának kritériumai:- Az iszapelhelyezés lakott területtől, vízfolyásoktól, közutaktól meghatározott távolságra legyen. - csapadék okozta eróziós hatásokat figyelembe vegyék., - Legalább 1 m mélységben kell elhelyezkednie. - A talaj pH-ja 6,5 vagy a feletti kell hogy maradjon., - A fémszennyezések nem haladhatják meg a megengedett határértéket.
12. A hulladékgazdálkodás alapjai, alapfogalmak A törvény célja: Az emberi egészség védelme, a természeti és az épített környezet megóvása, a természeti erőforrásokkal való takarékoskodás, hulladékok minimalizálása, a hulladékkeletkezés megelőzése, a képződő hulladék mennyiségének és veszélyességének csökkentése, a keletkező hulladék minél nagyobb arányú hasznosítása, a nem hasznosuló hulladék környezetkímélő ártalmatlanítása. A törvény hatálya kiterjed: Minden hulladékra, a hulladékgazdálkodási tevékenységekre és létesítményekre, az állati hulladékra, mezőgazdaságban felhasználható nem veszélyes anyagokra, a szennyvizekre, a hatástalanított robbanóanyagokra. Nem terjed ki a törvény hatálya a levegő tisztaságvédelmi jogszabály hatálya alá tartozó, a levegőbe kibocsátott anyagokra, a radioaktív hulladékokra. Alapfogalmak: Hulladék: bármely kategóriák valamelyikébe tartozó tárgy vagy anyag, amelytől birtokosa megválik, megválni szándékozik, vagy megválni köteles Veszélyes hulladék: a 2. számú mellékletben felsorolt tulajdonságok közül eggyel vagy többel rendelkező, illetve ilyen anyagokat vagy összetevőket tartalmazó, eredete, összetétele, koncentrációja miatt az egészségre, a környezetre kockázatot jelentő hulladék. Települési hulladék: a háztartásokból származó szilárd vagy folyékony hulladék, illetőleg a háztartási hulladékhoz hasonló jellegű és összetételű, azzal együtt kezelhető más hulladék. Folyékony hulladék: az a hulladékká vált folyadék, amelyet nem vezetnek el, és nem bocsátanak ki szennyvízelvezető hálózaton, illetve szennyvíztisztító telepen keresztül. Gyártó: a termék előállítója, illetőleg külföldi gyártó esetén importálója. Termelő: akinek a tevékenysége során a hulladék keletkezik vagy tevékenysége következtében a hulladék jellege és összetétele megváltozik. Hulladékkezelő: aki a hulladékot gazdasági tevékenysége körében a hulladék birtokosától átveszi, kezeli. Hulladékkezelés, hulladékhasznosítás általános szabályai Hulladékkezelés: Hulladékkezelési tevékenységnek minősül a hulladék gyűjtése, begyűjtése, szállítása, előkezelése, tárolása, hasznosítása, ártalmatlanítása. Hulladékkezelési tevékenység kizárólag a környezetvédelmi hatóság engedélyével végezhető. A hulladékkezelő köteles betartani a hulladék termelőjére megállapított kötelezettségeket. A hulladékkezelő köteles a hulladék birtokosa számára előírt nyilvántartás és adatszolgáltatáson túl az általa végzett kezelésre vonatkozó adatokat nyilvántartani és a hatóságoknak adatot szolgáltatni. Hulladékgyűjtés:
A hulladék gyűjtése a hulladék termelőjének vagy birtokosának kötelezettsége. A hulladék telephelyen belüli gyűjtése környezetvédelmi hatósági engedély nélkül végezhető. A begyűjtés során a hulladékkezelő a hulladékot a hulladék termelőitől vagy más birtokosaitól rendszeresen összeszedi és elszállítja a begyűjtőhelyre, a hasznosítás vagy ártalmatlanítás helyére. Hulladékszállítás: Hulladékot úgy kell szállítani, hogy annak során a környezet ne szennyeződjék. Szállításból eredő szennyeződés esetén a szállító a hulladék eltakarításáról, a terület szennyeződésmentesítéséről, valamint az eredeti környezeti állapot helyreállításáról köteles gondoskodni. A hulladék behozatala, kivitele és átszállítása Az ország területére hulladékot a) csak hasznosítás céljára, b) a környezet állapotát nem veszélyeztető, nem szennyező módon, c) a környezet károsodásának kizárásával, d) a környezetvédelmi hatóság - külön jogszabályban meghatározott – engedélyével lehet behozni. Hulladékhasznosítás A hulladék hasznosítása történhet a) a hulladék anyagának ismételt felhasználásával (újrafeldolgozás); b) a hulladék valamely összetevőjének leválasztásával és alapanyaggá alakításával (visszanyerés); c) a hulladék energiatartalmának kinyerésével (energetikai hasznosítás). A hulladék hasznosítójának biztosítania kell, hogy ne okozzon nagyobb környezetterhelést. Hulladékártalmatlanítás a) hulladéklerakóban történő lerakással; b) termikus ártalmatlanítással; c) más kémiai, biológiai vagy fizikai eljárással. Hulladékgazdálkodás alapelve, általános szabályai, „gyártás – forgalmazó – fogyasztó” forgási ciklus ismertetése Alapelvek: a) a megelőzés, szennyezésmegelőzés elve alapján legkisebb mértékűre kell szorítani a képződő hulladék mennyiségét és veszélyességét, a környezetterhelés csökkentése érdekében; b) az elővigyázatosság elve alapján a veszély, illetőleg a kockázat valós mértékének ismerete hiányában úgy kell eljárni, mintha azok a lehetséges legnagyobbak lennének; c) a gyártói felelősség elve alapján a termék előállítója felelős a termék és a technológia kedvező megválasztásáért, ideértve a felhasznált alapanyagok megválasztását, a termék külső behatásokkal szembeni ellenállóképességét, a termék élettartamát és újrahasználhatóságát d) a megosztott felelősség elve, a gyártói felelősség alapján fennálló kötelezettségek teljesítésében az érintett szereplőknek együtt kell működniük;
e) az elvárható felelős gondosság elve alapján a hulladék birtokosa köteles mindent megtenni annak érdekében, hogy a hulladék környezetet terhelő hatása a legkisebb mértékű legyen; f) az elérhető legjobb eljárás elve alapján törekedni kell a megvalósítható leghatékonyabb megoldásra, anyag- és energiatakarékos technológiák alkalmazására, a környezetkímélő hulladékkezelő technológiák bevezetésére; g) a szennyező fizet elv alapján a hulladék termelője, birtokosa vagy gyártója köteles a hulladékkezelési költségeit megfizetni, vagy a hulladékot ártalmatlanítani. h) a közelség elve alapján a hulladék hasznosítására, ártalmatlanítására a lehető legközelebbi, arra alkalmas létesítményben kerülhet sor; i) a regionalitás elve (területi elv) alapján a hulladékkezelő létesítmények kialakításánál területi gyűjtőkörű létesítmények hálózatának létrehozására kell törekedni; j) az önellátás elve alapján a képződő hulladékok teljes körű ártalmatlanítására kell törekedni; Általános szabályai: Minden tevékenységet úgy kell megtervezni és végezni, hogy az a környezetet a lehető legkisebb mértékben érintse, illetve a környezet terhelése és igénybevétele csökkenjen, ne okozzon környezetszennyezést, biztosítsa a hulladékképződés megelőzését, a keletkező hulladék mennyiségének és veszélyességének csökkentését, a hulladék hasznosítását, környezetkímélő ártalmatlanítását. Gyártó kötelezettségei: A gyártó köteles a terméket és csomagolását úgy kialakítani amely az elérhető leghatékonyabb anyag- és energiafelhasználással jár, továbbá elősegíti a termék újrahasználatát, hulladékká válását követően annak környezetkímélő kezelését, hasznosítását, illetőleg ártalmatlanítását. Forgalmazó kötelezettségei: Köteles gondoskodni azon termékek, illetőleg csomagolásuk, illetve azok hulladékának fogyasztóktól történő visszafogadásáról, szelektív gyűjtéséről és a gyártónak vagy a hulladékkezelőnek történő átadásáról. Köteles azt a használt terméket, csomagolást vagy hulladékot, amely után a fogyasztó betétvagy letéti díjat fizetett, a fogyasztótól visszavenni és részére a díjat visszafizetni. Fogyasztó kötelezettségei: Köteles a szervezett hulladékbegyűjtést - ideértve a szelektív hulladékbegyűjtési rendszereket is - igénybe venni 13. Hulladékok csoportosítása, ágazat szerinti besorolás Hulladékok csoportosítása: Keletkezés, eredet szerint: -települési v kommunális - termelési v ipari További osztályozásuk: anyaguk alapján (pl iszap, hulladékolaj, műanyag hulladék, hulladékpapír, fahulladék, rongyhulladék stb) Veszélyesség szerint: veszélyes és nem veszélyes Halmazállapotuk szerint: szilárd, folyékony, iszapszerű, gáznemű
Ágazat és összetétel szerint: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Ipari és egyéb gazdálkodási nem veszélyes hulladékok mezőgazdasági és élelmiszeripari nem veszélyes hulladékok Települési szilárd hulladékok Települési folyékony hulladékok Kommunális szennyvíziszap Építési, bontási és egyéb ismert hulladékok Veszélyes hulladékok: a, vegyipari, gyógyszeripari, műanyagipari b, gépipari c, alumíniumipari d, egyéb ágazati 8. Kiemelten kezelendő veszélyes hulladékok: PCB tartalmú, hulladék olajok, akkumulátor, elem, elektronikai stb 9. Csomagolási hulladékok: a, papír, karton cs b, műanyag cs c, fa cs d, fém cs e, vegyes összetételű cs f, üveg cs g, textil 10. Egyéb (egyéb kategóriába nem sorolható) Hulladékok besorolása: A hulladékoknak EWC (Európai Hulladék Katalógus) kódot adunk. A főcsoportok két számjegyű, az alcsoportok négy számjegyű, a hulladékok hat számjegyű kóddal rendelkeznek. A jegyzékben a hulladékokat hat számjegyű kóddal és egy megkülönböztető jellel jellemzik. A kód első két számjegye a keletkezés tevékenység szerinti főcsoportra, a második két számjegye a főcsoporton belüli alcsoportra utal. Megnevezés használata esetén a hulladék csak a keletkezési tevékenységnek megfelelő főcsoport és alcsoport megnevezésével együtt adható meg. A megkülönböztető jel (egy csillag) vagy van vagy nincs. Ha van akkor különleges kezelést igénylő hulladékról vagyis veszélyes hulladékról van szó. Ha nincs akkor különleges kezelést nem igénylő hulladékról vagyis nem veszélyes hulladékról beszélünk. 14. Hulladékgazdálkodási tervek típusai, követelményrendszere, egyedi hulladékgazdálkodási terv készítés szabályai, tervezői feladat HGT: -országos - területi: -helyi -egyedi A területinek az országoshoz kell igazodnia. A helyinek az országoshoz és a területihez. Az egyedinek pedig mindháromhoz. Ez egy piramis rendszer. Felépítésük azonos. Egyedi:
-Annak kell, ahol a keletkezett hulladék 1 év alatt több mint 10 tonna (különleges kezelést igénylő hulladékok mennyiségére vonatkozik) -Keletkező veszélyes és nem veszélyes hulladék össz mennyisége 1 évben több mint 200 t. -Ha ez alatt van akkor nem kell terv. -Ha egy évben meghaladja akkor 6 hónap van rá hogy tervet készítsenek és engedélyeztessék -6 évre szól a terv, 2 évente kell felülvizsgálni. Területi: -A statisztika nagy régiókra vonatkozóan kell elkészíteni. -A tervet a tervezéssel érintett közigazgatási szervek, a heyli önkormányzatok, érdekképviseleti szervek véleményezik. -Elkészülte után kifüggesztésre kerülnek, véleményezésre jogosultak megtekinthetik, véleményezhetik 30 napig Helyi: -A helyi önkormányzatok területére készítik. -10 e vagy nagyobb lakoslétszám alapján -Több apró település készíthet 1 közös helyi hull gazd tervet A hulladékgazdálkodási tervnek kötelező szerkezeti felépítése ill tartalmi elemei vannak: I. Tervkészítés általános adatai: -tervezési szint feltüntetése, -a készítő neve, -a készítés dátuma, -a gazdálkodó egység adatait II. Tervezési területen keletkezett hull.ok típusa III. Hull kezeléssel kapcsolatos alapvető műszaki törvények IV. Az egyes hull típusokra vonatkozó speciális intézkedések V. Hull.ok kezelésére alkalmas kezelőtelepek és létesítmények 15. Hulladékok nyilvántartási rendszere, adatszolgáltatás A rendelet hatálya kiterjed valamennyi természetes és jogi személyre, jogi személyiség nélküli szervezetre. A rendelet hatálya nem terjed ki az ingatlantulajdonosokra települési hulladékaik tekintetében, amennyiben azt a közszolgáltatónak adják át. Nyilvántartás: 2 féle lehet: veszélyes hulladékokra (10 évig nem selejtezhető) és különleges kezelést nem igénylő hulladékokra (5 évig nem selejtezhető) A hulladék termelője, birtokosa és kezelője - a szállító kivételével - telephelyenként naprakész nyilvántartást vezet a tevékenysége során képződő, vagy egyéb módon birtokába jutott, hulladék mennyiségéről és fajtánként összetételéről. SZÁLLÍTÁS: „Sz” kísérőlap: ezzel lehet szállítani, nyomtatványboltban kapható és nem fénymásolható, 4 példányos, 1 példány a hulladék termelőjének 3 pedig a szállítónak, ebből egy az övé, egy az ártalmatlanítóé, egy visszakerül a termelőhöz, ez a visszaigazolt „Sz” lap. Ha nem kerül vissza a termelőhöz köteles a hatóságnak jelenteni különben őt is büntethetik. BEGYÜLYTÉS: „K” kísérőjeggyel. Azok használják akik 1 típusút gyűjtenek több telephelyről. 2 példányos, csak begyűjtési engedéllyel együtt alkalmazható. 10 évig kell megőrizni. Adatszolgáltatás: 2 fajtája van: rendszeres és egyszeri (eseti) Rendszeres: a 10 főnél több személyt foglalkoztató gazdasági egység vagy ha a tevékenysége során keletkező hulladékok meghaladják a következő határértékeket:
-200 kg/év – veszélyes hulladék -2000 kg/év – nem veszélyes hulladék -5000 kg/év – nem veszélyes építési és bontási hulladék esetében. HIR – Hulladék Információs Rendszer Alapbejelentés: 1 KAR ügyféllapot és 1 KAR telephelylapot tartalmaz. Ha ezt beküldi a cég/termelő akkor megkapja a KÜJ (Kör.véd-i ügyfél jel) és a KTJ (kör.véd-i területi jel) számát. Ezután éves bejelentési kötelezettsége van, a tárgyévet követő év március 1-éig. Egyszeri: ellenőrző szerv kezdeményezi, nyomtatványt küld amit ki kell tölteni vagy kimegy ellenőrizni. 16. Települési hulladékok rendszerének bemutatása, szabályozása Települési szilárd: háztartási, közterületi és háztartási hulladékhoz hasonló jellegű és összetételű hulladék Háztartási hull: az ember mindennapi élete során keletkező hulladék. Közterületi: közforgalmú és zöldterületeken keletkező hulladék. Háztartási hull-hoz hasonló: Gazd-i vállalkozásoknál keletkező veszélyesnek nem minősülő szilárd hulladék. Települési folyékony: a szennyvízelvezető hálózaton ill szennyvíztisztító telepen keresztül el nem vezetett szennyvíz. Ingatlantulajdonos kötelezettségei: a települési hulladékokat köteles gyűjteni és begyűjtésre feljogosított hulladék kezelőnek átadni. Az ingatlantulajdonos a települési szilárd hulladékot az önkormányzat által kijelölt hulladékbegyűjtő helyre vagy hulladékkezelő telepre külön engedély nélkül maga is elszállíthatja. Szennyezést kizáró módon gyűjtse a hulladékot s azt begyűjtőnek átadja. Az önkormányzat kötelezettségei: A települési önkormányzat kötelezően ellátandó közszolgáltatásként az ingatlantulajdonosoknál keletkező települési hulladék kezelésére hulladékkezelési közszolgáltatást szervez, és tart fenn. Ő hoz létre közszolgáltatót vagy megbízhat külső céget is. A közszolgáltatás kiterjed a szállítóeszközön levő megfelelő gyűjtőedényzet biztosítására, az elszállítására, hull gyűjtő udvarok, gyűjtőpontok létesítésére és működtetésére. Tájékoztatási kötelezettsége van a Megyei Önkormányzatnak, a felettes szervének. A közszolgáltatásért közszolgáltatási díjat szedhet, a díj mértékének arányosnak kell lennie az elvégzett tényleges közszolgáltatással. A díj a közszolgáltató működéséhez szükséges pénzt ill fejlesztő pénzösszeget fedezi. Be nem fizetése adó módjára behajtható tartozást jelent. 17. Csomagolási hulladékok szabályozása, kezelése Csomagolás: olyan csomagolóanyag, eszköz ill termék amit termékárú befogadása, megóvása, kezelése, szállítása és kínálása érdekében használunk fel. 3 féle lehet: -elsődleges vagy fogyasztói: egy értékesítési egységet képez a fogyasztó/végső felhasználó számára -másodlagos vagy gyűjtő: a vásárlás helyén megfelelő értékesítési egységet foglal össze -harmadlagos vagy szállítási: az elsődlegesen vagy másodlagosan csomagolt termékek szállításánál való sérülések elkerülésére szolgál. Lehet: műanyag, papír és karton, fém, fa, textil és üveg típusú. -Anyag neve rövidítés és sorszám = 1 azonosítóval, így vissza lehet keresni a csomagolóanyag típusát.
-Nem hozható forgalomba az a csomagoló anyag amelynek nehézfémtartalma meghaladja a 0,01%-ot Csomagolási hull: minden csomagolás ami hull-nak minősül. Meghatározza a gyártó a csomagolt termék első forgalomba hozója vagy az importáló. -Azonosítás: a gyártó a csomagolási hull későbbi kezelésére jelölést alkalmazhat. A jelölés jól látható helyen legyen. A gyártó kötelezettségei: a csomagolás visszavételét, újrahasználatát vagy hasznosítását biztosítania kell. Nyilvántartást kell vezetnie. Koordináló szervezethez csatlakozva vagy egyénileg is teljesítheti ezeket a kötelezettségeket. Adatokat kell szolgáltatnia. Mentesül ha koordináló szervezethez csatlakozik, ekkor csak nyilvántartást kell vezetnie és ezt átadni a koordináló szervezetnek. Követelmények a csomagolásra és újrahasznosításra: -Minimális legyen a körny-et, embert veszélyeztető anyagok felhasználása. -A csomagolás térfogata és tömege minimálisan annyi legyen, ami biztosítja a csomagolt termék és a fogyasztó számára a biztonságosságot, higiéniát, elfogadhatóságot. -A csomagolás lehetőleg újrahasznosítható v újrahasználható legyen. -Anyagában történő újrahasznosítás esetén az anyagok bizonyos súlyszázalékának visszaforgatását lehetővé tegyék.
18, A zaj fogalma, hullámegyenletek, szintek, műveletek szintekkel,hangszin zaj hatása az emberi fülre….. A hang valamely közegben létrejövö rezgés. Vivőközeg szerint: léghang,folyadékhang, testhang. Hanghullám: a hang közegben hullám alakban terjed gázokban folyadékokban. Hangtér: a termék az a része amelyben a hanghullámok terjednek. Hangnyomás: a hangtér mérhető adata. Hullámterjedés: a részecskék egymással adják át energiájukat. Hangsebesség:a hullám terjedési sebessége. Hangfrekvencia:az 1másotpercre eső teljes rezgések száma. Infrahang:a hullámtartományba eső hangok. Ultrahang: a hullaámtartományok főölé eső hangok. Hallásküszöb:a még éppen hallható hangok fekvencia függvénye. Zaj: a hangjelenségek azon csoportja amely az egyénben kellemetlen érzést vált ki. Az ember testi lelki egészségét károsítja. Szintek: A hangtér jellemzői nagy értéktartományt fognak át. A hangnyomás gyakorlatban előforduló értékei Pa-ban 10-6 nagyságrend külömbségűek. A hangintenzitás a hang nyomással való négyzetes összefüggés miatt 12 nagyságrendet fog át. A gyakorlatban ezért szintekkel számolunk, értékeket Db-ben adjuk meg. Hangszínkép: a hangnyomás szintek ábrázolása frekvencia fg-ben. –tisztahang színképet az adott fr.-hoz tartozó függöleges vonal. –összetett periódikus hang színképe vonalas. –összetett nem periódikus hang színképe folytonos. Phon: nem a hangnyomás szintjét adjuk meg dB-ben hanem annak az 1000Hz-es tiszta hangnak a hangnyomásszint értékét amellyel azonos hangosságérzetű a hangesemény. Ennek mértékegysége a Phon. Következménye: Az emberi fül a mély hangokra és a hallástartomány felső tartományába eső hangokra érzéketlenebb. 1Son: 1000Hz 40 dB hangnyomás színtű hang. Strens: felismerte hogy a sávokhoz tartozó son értékek algebrai összege nagyobb értéket ad, mint ahogy arra az értékből következtetni lehet. A zaj hatása az emberre: Hallásvesztés: 150dB fölött dobhártyaszakadás. Haláskárosodás: hallásküszöb időszakos vagy végleges megelmelkedése. Alvást zavaró hatás: 55dB felett nehéz elalvás felébredés, nyugtalan pihenés. Zajosságérzet: gyakori a megszokás érzése, vannak zajok amellyeket tudatosan nem fogunk fel. 19. tétel: Akusztikai mérőberendezések felépítése. A műszerbe épített szűrők és időállandók. Az MSZ 18150-1:1198-as számú szabvány ismertetése. Pont, vonal és felületi hangforrások. A hang terjedése szabadban. Az MSZ 15036 számú szabvány ismertetése. 1.? 2. A műszerbe épített szűrők: Lineáris spektrumot mérnek A szűrő: mérési eredményeket korrigálja C szűrő: repülőtereken használják G szűrő B szűrő: infrahagok esetén használják 3. MSZ 18150-1:1998 Fogalmak: a vizsgált zaj egyenértékű hangnyomásszintet LAeq ahol, A: szűrő tipusa; eq: egyenérték
A mért egyenértékű A hangnyomsászintnek az alapzaj és a helyiség berendezettsége szerint korrigált értéke. Alapzaj: olyan, a mérést zavaró zaj, melyet a mérés helyén a mérési idő alatt nem a vizsgált forrás okoz és zavaró hatása méréstechnikailag nem kiküszöbölhető. 4.Pont, vonal és felületi források: a.) pontforrás: legegyszerűbb modell a lélegző gömb
aa) Szabad térben: valamilyen p akusztikus nyomást sugároz a térbe; ha elmegyünk „r” távolságra, akkor egységnyi felületen átmenő teljesítmény I intenzitás; ha p kimegy a térbe akkor eloszlik; gömb felszíne: A:4pi*r2 => I=p/A=p/(4pi*r2)=p2/(s*c) Lp(2)=Lw-20lgr-11+10lgD => duplatávolság 10lgr2 bb) Féltérben: D=irányítási tényező D=I/Igömb Gömb esetén D=1; félgömb esetén D=2; negyed gömb esetén D=4; nyolcadgömb D=8
b.) Vonalforrás: Fázisfelület hengerpalást. Végtelen hosszú vonal minden eleme hangforrásként működik. Koherens: minden pontja azonos fázisban rezeg. Inkoherens: elképzelhető egy olyan pontforrásban álló vonalláncot, ahol a különböző pontok eltérő fázisban rezegnek pl.: közutak, vasútak c.) Felületi forrás:
Ha a zaj nagyobb felületű szabad nyíláson (pl ablakon) át jut a környezetbe. Egyenletesen eloszlott zajforrásból áll. Zajenergiát félgömbszerűen sugározzák. Fázisfelületi sík: Lp2=L”w távolság duplázásánál 0dB-el csökken => legnagyobb 5. A hang terjedése szabadban: Az olyan teret, amelyben a hullámterjedést akadály nem zavarja, szabad térnek tekintjük. A szabad tér a valóságban sosem létezik. 6. Msz 15036 számú szabvány: Hangterjedés szabadban, figyelembe veszik: földrajz, domborzat, növényzet, beépítettség, hőmérséklet, irányítottsága Egyedi pontforrás: Lt=(Lw+Kir+Komega)-(Kd+szmmak) Ahol, Kir: irányítási index; Komega: irányítási tényező; Kd: távolsági korrekció
Komega=0=10lg(4pi/omega) szummaK=Kl+Km+Kn+Kb+Ke ahol, Kl: levegő; Km: meteorológia; Kn: növény; Kb: beépítettség; Ke: akadály Kd=20lgr+11 Lp®=Lw-20lgr(=Kd)+10lgD(=Komega)-11 Kl= aL*St [dB/m] Km=[4,8-(2hm/St)*(17+300/St)]>0 ahol, St: talajszint feletti közepes magasság Kn=an*Sn(növénysáv szlessége) Kb=0,1*B*SB Kb2=-10lg [1-(p/100)] Ke=Kz-Ko+K1>0 Ahol, Kz: akadály; Ko: szabad hang terjedését befolyásoló tényező; K1: akadály jelenlétében fellépő csillapítás 20. Környezeti és közlekedési zajok mérése: 1. Ipari (üzemi) zajforrás: ipari termelő és szolgáltató üzemek, területükön mozgó járművek, klímaberendezések, szellőzők, ventillátorok 2. Közlekedési eredetű: vizi, közúti, légi járművek. Közlekedési zaj megítélésének ideje (Tm): nappal 16 óra, éjszaka 8 óra. Közlekedési zaj számítása: Járműkategóriák: 1. személygépkocsi, mikrobusz, segédmotor, kerékpár 2. tehetgépkocsi, busz, troli, motor, villamos, 3. nehéz tehergépkocsi, csuklósbusz, villamos Mérés: - szakaszos, - folyamtos Forgalmi viszony: - átlagos –eltérő Forgalomszámlálás, átlagsebességmérés: Laeq1(7,5)= 15+10lgQ1+16,7 lgv1 Q1-Q3= járművek forgalma Laeq1(7,5)= 17,3+10lgQ2+16,7 lgv2 v1-v3= megengedett sebesség Laeq1(7,5)= 23,3+10lgQ3+16,7 lgv3 A közlekedés a környezetben akár 80 dB-t is elérő, illetve megközelítő egyenértékű Ahangnyomásszinteket okozhat. Jelentőségét az is emeli, hogy a lakosság igen nagy hányadára kiterjedő terhelést okoz. Az utakon különböző zajkibocsátású járművek különböző üzemállapotban, változó sebességgel haladnak. Közlekedési zaj esetén ezért az utat vagy a vasútvonalat tekintjük egyetlen egységes vonalszerű zajforrásnak. Az út- vagy vasútvonal zajkibocsátását meghatározott A –hangnyomásszinttel jellemezhetjük. Vonatkoztatási távolság utak esetén 7,5 m, vasutak esetén 25 m. Korrekciók:1.távolságtól függő korrekció, 2. út emelkedéstől függő korrekció, 3. útburkolat kialakításától függő korrekció, 4. útkereszteződéstől függő korrekció, 5. hangvisszaverődéstől függő korrekció, 6. hangárnyékolástól függő korrekció, 7. vizsgált útszakasz rálátási szögétől függő korrekció. A közúti zajcsökkentés lehetőségei: 1. zajcsökkentés a gépjárművek szerkezeti változtatása nélkül 2. zajcsökkentés a gépjárművek szerkezeti változtatásával Hangelnyelés: ha két közeget elválasztó felületre hanghullám esik, a hullám energia egy része visszaverődik, másik része behatol a második közegbe. A második közegben részben elnyelődik illetve a közegben terjed. A második közegben terjedő energia újabb közegfelülethez érve részben ismét visszaverődik, részben behatol a közegbe. Teremakusztika: Hangterjedés határolt térben: a hang egy része: elnyelődik, visszaverődik átmegy, átmegy és elnyelődik. Iá: átmenő, Iv: visszavert, Iveszt:veszteség, I= Iv+Iveszt+Iá.
Definíciók: reflexiós tényező: ς=Iv/ I, veszteségi tényező:δ=Iveszt/ I, Transzmissziós tényező: τ= Iá / I, elnyelési tényező: α=δ+τ. Ami elnyelődik a falon és átmegy rajta az már veszteség nekem. Zárt helység akusztikája: Ha közeghatárhoz ér a hullám, visszaverődik és állóhullám alakul ki. Zengőszoba: a hang sokáig megmarad. Nincs párhuzamos visszaverődés. Azért nem párhuzamos az oldala, mert így az állóhullám jelenségek elkerülhetőek. Utózengési idő: nemzetközi megállapodás alapján azt az időt, amely alatt a hangforrás megszűnése után a zárt térben a hangnyomásszint 60 dB-el csökken utózengési időnek nevezzük. A hangelnyelés hatása belső terekben: a helységen belül zajcsökkentés egyik leghatásosabb eszköze, ha a helység mennyezetét és falait hangelnyelő anyaggal burkolják. Hangelnyelő anyagként elsősorban porózus anyagokat alkalmazhatunk. A hangelnyelési tényező α, erősen frekvenciafüggő, értéke függ az anyag minőségétől, vastagságától és a fal és az anyag közötti légrés nagyságától. Hangelnyelő anyagként hangelnyelő elemeket is használhatunk. Az elemek különböző alakúak lehetnek pl hasáb, kúp, gúla. Kis frekvenciákon nagyobb csillapítást érhetünk el rezonátorokkal. Hátrányuk, hogy csak keskeny frekvenciasávban hatásosak. Hanggátlás:a falba behatoló hanghullám a falban energiája egy részét elveszti, majd a másik oldalon a falból kilépve hullámként továbbhalad. Hanggátlás nem más, mint az adott felületű falba belépő és kilépő intenzitások viszonyának a tízszeres logaritmusa. 1. egyrétegű falak hanggátlása: a fal felületére merőlegesen beeső hanghullámok esetén a hanggátlás mértéke a fel felületegységére eső fal tömege és a frekvencia egyértelműen maghatározzák. 2. Összetett falak hanggátlása: gyakori eset, hogya a fal nem homogén, hanem különböző hanggátlású elemekből áll, pl téglafalban lényegesebb hanggátlású ablak vagy ajtó van. 3. Kétrétegű falak hanggátlása: megfelelően méretezett fal alkalmazásával nagyobb hanggátlás érhető el, mint azonos fajlagos felületű egyrétegű fal esetén. A két falréteg között a levegőréteg rugóként működik. 21. Zajtérképezés: • A „zajtérképezés” kifejezés egy meglévő vagy előre jelzett zajhelyzetre vonatkozó adatok zajmutatók formájában történő bemutatásának módját jelenti, feltüntetve • = a hatályos határértékek megszegésének eseteit • = az adott területen a zajhatásnak kitett emberek számát, • = illetve a zajmutató bizonyos értékeinek kitett lakóhelyek számát az adott területen belül. Mire kell készíteni: agglomerációra, fontosabb közútra, vasútra, repülőtérre. Eu zajpolitikája: zajcsökkentési program első lépéseként összeállítottak egy Eu Bizottság zajra vonatkozó zöld könyvét, amelyben javaslatokat tettek zajkibocsátási információk kölcsönös cseréjére, mérési technikák harmonizálására. Zajtanusítvány kiállítása, közúti és repülőforgalom szabályozása. Egyrétegű falak hanggátlása: a fal felületére merőlegesen beeső hanghullámok esetén a hanggátlás mértéke a fel felületegységére eső fal tömege és a frekvencia egyértelműen maghatározzák. Zajcsökkentés tokozással: a gépek zajkibocsátása eredményesen csökkenthető, ha a gépet hanggátlású tokkal vesszük körül. A tokon lehetnek ablakok, csillapított nyílások. 1. részleges tokozás: zajcsökkentés korlátozott 2. zárt tok esetén külön megoldandó feladat a gép hűtése. A tok belső felületeit hangelnyelő anyaggal célszerű burkolni. Zajvédő fülkék: zajos környezetben teljes védelmet nyújthatnak a fülkében tartózkodók számára. A zajvédő fülkék sok tekintetben hasonlóak a tokokhoz. A zajvédő fülkét ajtóval és ablakkal látják el.
Zajcsökkentés falakkal: azt kell meghatároznunk, hogy mekkora L2 hangnyomásszint alakul ki egy helyiségben, melyet a P hangteljesítményt sugárzó zajforrást tartalmazó 1. jelű helységtől egy Af felületű, R hanggátlású fal választ el. A két hangnyomásszint különbségét nevezzük csillapításnak. ΔLcs= L1- L2 A nyomásszintek különbsége eltér a hanggátlás értékétől. Hanggát: a hang felszíni terjedését szabályozza. A fal éle szóródást okoz. Magas hangok esetében jelentős csillapítást eredményeznek. Hangárnyék lehet egy épületperem és egy épület. A hanggát csak közvetlen környezetben eredményes. 22.Hanggát: a hang felszíni terjedését szabályozza. A fal éle szóródást okoz. Magas hangok esetében jelentős csillapítást eredményeznek. Hangárnyék lehet egy épületperem és egy épület. A hanggát csak közvetlen környezetben eredményes. Zajcsökkentés tokozással: a gépek zajkibocsátása eredményesen csökkenthető, ha a gépet hanggátlású tokkal vesszük körül. A tokon lehetnek ablakok, csillapított nyílások. 1. részleges tokozás: zajcsökkentés korlátozott 2. zárt tok esetén külön megoldandó feladat a gép hűtése. A tok belső felületeit hangelnyelő anyaggal célszerű burkolni. Zajvédő fülkék: zajos környezetben teljes védelmet nyújthatnak a fülkében tartózkodók számára. A zajvédő fülkék sok tekintetben hasonlóak a tokokhoz. A zajvédő fülkét ajtóval és ablakkal látják el. Zajcsökkentés falakkal: azt kell meghatároznunk, hogy mekkora L2 hangnyomásszint alakul ki egy helyiségben, melyet a P hangteljesítményt sugárzó zajforrást tartalmazó 1. jelű helységtől egy Af felületű, R hanggátlású fal választ el. A két hangnyomásszint különbségét nevezzük csillapításnak. ΔLcs= L1- L2 A nyomásszintek különbsége eltér a hanggátlás értékétől. Zajvizsgálati jegyzőkönyvek tartalmi követelményei: vizsgálatot végző szerv megnevezése és címe, a jogosultság igazolása, a vizsgálat helye és időpontja, vizsgálat célja, hivatkozás a jogszabályra (1983/12), méréshez használt műszerek és berendezések gyártmánya, típusa, műszerek hitelesítésének időpontja, hitelesítési bizonylat száma, mérést végző neve, helyszín részletes leírása, zajforrások leírása, helyzete, működése a mérés alatt, zaj jellege, mérési pontok leírása, helyszínrajz, mérés időpontja, tartalma, mérési eredmények, mérési adatok, mérést befolyásoló esetleges körülmények, dátum és a vizsgálatért felelős aláírása. Szabványok és jogszabályok ismertetése: 1983/12 Mt rendelet a zaj- és rezgésvédelemről 1983/2 OKHT rendelkezés A zaj –és rezgésbírságról 1990/12-re módosítottak 2004/280 KORM rendelet környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről.
23. Országos Környezeti Kármentesítési Program felépítése és gyakorlata Mi a kármentesítési program, célja, szakaszai. A környezetszennyezések teljes körére kiterjedő fellépés tervszerű munkát igényel, ezért a KTM kezdeményezésére a kormány 1996-ban a nemzetközi tapasztalatoknak megfelelően új, országos programot indított be a szennyezett területek kármentesítésére. Feladata a környezetkárosodások következményeinek felszámolása, ha ez a kötelezettség másra át nem hárítható. A kármentesítés felépítése öt szakaszra osztható. -1: a veszélyeztetett területek felmérése, a szennyező források, szennyezett területek felmérése. -2: a felderítő vizsgálat, mely helyszíni vizsgálatokon alapuló adatgyűjtést jelent, -3: diagnosztikai tényfeltárásra a szennyezett területek minősítése, a kárfelszámolások prioritási listájának összeállítása, szükség esetén a környezetet veszélyeztető szennyezőanyagok ártalmatlanítása. -4: a kármentesítés. -5: az utóellenőrzés és a monitoring rendszer kiépítése, folyamatos ellenőrzése. OKKP legfontosabb feladatai, elvei Országos Környezeti Kármentesítési Program (OKKP), melyet a kormány 2205/1996.(VII.24.) határozatával fogadott el. A környezetvédelmi törvény rögzíti, hogy a jelentős környezetkárosodások következményeinek felszámolása, ha a kötelezettség másra át nem ruházható, az állam feladata. A szennyezést állami felelősségi körbe kell sorolni az adott területen, ha az okozó ismeretlen, jogutód nélkül megszűnt, jelenleg már felszámolás alatt áll és a felszámolási vagyon bizonyítottan nem elégséges a kármentesítési feladatok elvégzéséhez. Az OKKP célja a rendelet alkalmazásában a felszín alatti vizek, a földtani közeg veszélyeztetésének, szennyezettségének, károsodásának megismerése, a veszélyeztetett területeken a szennyezettség kockázatának csökkentése, a szennyezett területeken a szennyezettség csökkentése vagy megszűntetésének elősegítése. Az OKKP prioritása középpontjában az emberi egészség és az élővilág védelme áll. A kockázatszámításokban a környezet-egészségügyi szempontok az elsődlegesek, de nem hanyagolhatók el a környezeti kockázatok sem. A felszín alatti vizek tekintetében prioritást élveznek az ásvány-, gyógy-, ivóvíz bázisok utánpótlási területén lévő vízkészletek, azok típusától függetlenül. A kármentesítésnél alapvető követelmény, hogy a szennyezést ne az egyik környezeti elemből alakítsuk át egy másikba. Működtetését a Kármentesítési Programiroda a Környezetvédelmi Fejlesztési Intézet keretein belül funkcionál. Éves feladatait a környezetvédelmi helyettes államtitkár által jóváhagyott munkatervek rögzítik (KISS, 1999). Általános feladatai a program irányítása, koordinációja, műszaki szabályozások, kutatási-fejlesztési tevékenység, korszerű technológiák „leltárának összeállítása, az OKKP finanszírozási rendszerének kialakítása, nemzetközi kapcsolatok ápolása, kialakítása, más programokkal történő koordináció. Országos feladatok közé tartozik a környezetet veszélyeztető szennyezőforrások számbavétele, Nemzeti Kármentesítési Prioritási Lista (NKPL) vezetése és folyamatos frissítése, monitoring rendszer kiépítése (NÉMETH, 2001). 24. A felszín alatti szennyező anyagok transzportfolyamatát befolyásoló tényezők: 1. Fizikai: Advekció: az oldott szennyező anyagok pórusokban történő tömeges áramlása. Diszeperzió: a szennyező anyagok térbeli szóródása, hígulási folyamat
Diffúzió: a szennyező kémiai potenciálkülönbségek hatására létrejövő tömegáram Nem vizes fázis jelenléte Szorpció Párolgás Szűrődés 2. Kémiai: Sav-bázis egyensúlyok: h-ionok aktivitása, a pH befolyásolja. Komplexképződés: nagy számú nem kötő elektronpárok + szerves és szervetlen anyagok (ligandum). Egy fajtája a kelátképződés:szerves ligandum több atomjával koordinálódik a fémhez.Vízben jól oldódnak,veszélyesek->tápláléklánc. Hidrolízis: vízzel való kémiai rakció.irreverzibilis folyamat.T.pH függő. Redoxi-folyamatok: elektronátmenettel járó kémiai folyamatok.Az oxidálószer ox.száma csökken, a red.nő.Redoxipotenciál minél nagyobb annál intenzívebb a folyamat. Biológiai: aerob degradáció, anaerob degradáció, disszimiláció, asszimiláció. A vegyületek élő szervezetek segítségével kémiailag módosulnak. Transzportfolyamatok: Beszivárgás->a talaj pórusain át a talajmátrixba?!?:) Telítési zóna->A sz.a-k horizontálisan szétoszlanak a taljvíz-áramlás irányába,a gravitáció hatására vertikális kiterjedés is történik. Felszíni vízből történő feltöltődés->ha a talajvízszint alacsonyabban van a vízfolyás szintjénél,áradáskor. Közvetlen mozgás (migráció)->Ha a szennyező forrás szintje a telítési zónával egybeesik.A telítési feltételek miatt a szenny.nagyobb cc-ban jelentkezik. Víztartó rétegek közti mozgás->szennyezett + szennyezésmentes talajvíz keveredése. 25. Szennyezett területek felmérése és környezeti kockázat elemzése A kockázat egy károsnak ítélt jövőbeli esemény, melynek mértéke a bekövetkezés valószínűségétől és a kár nagyságától függ. Mérőszámai: környezeti koncentráció, környezeti hatás Általános kockázat ismert helyszíne: terjedés, hígulás, megoszlás helyi expozíciók, tehát a kockázat jellemzésénél és kiszámításánál a vegyi anyag potenciális forrásától a terjedési útvonalakon végigmenve kell eljutni a kockázat tárgyáig, azaz az ökoszisztéma egyes tagjaiig. Ám a szennyezett terület kockázatának megítélése bonyolult: -a szennyezés kevert, összetett -a szennyezett terület egyszerre tárgya és forrása a szennyeződésnek, tehát egyszerre van jelen a konkrét és a látens, vagy potenciális kockázat. A környezeti kockázat mennyiségileg egy mérőszámmal jellemezhető, amely kiindulhat a szennyezőanyag gyártása, felhasználása, mérési, monitoring adatok alapján. Részletesen vizsgálhatja a szennyező terjedési jellemzőit, kölcsönhatásait, átalakulását, hozzáférhetőségét és az ökoszisztémára gyakorolt káros hatást (közvetett, közvetlen). Tiszta vegyi anyagok humán és környezeti kockázatainak felmérésére egységes módszert dolgozott ki az EU és az USA. Vegyes szennyezések esetén, viszont a helyzet bonyolultabb: -gyakran ismeretlen eredetű és összetételű -lehetséges minden komponens egyedi kockázatának megállapítása, de a szennyezők közötti kölcsönhatások figyelembe vétele nehézkes a kockázatelemzés nem alapul minden potenciális kockázati tényezőn: csak a prioritást élvezőket analizálják, a szennyezők 80°-át nem
kimutathatóság limitet képez ismeretlen ökotoxikológiai hatás (tesztek) Kockázati tényező Kockázati tényező=
Elõrejelzett környezeti kockázat (x) még nem befolyásoló elõrejelezhetõ koncentráció (y)
Ha ez az érték: < 1, akkor nem kell beavatkozni > 1, további vizsgálatok, kockázatcsökkentés alternatíváinak kidolgozása szükséges. A kapott arányt minden új információ esetén újra kell számítani. A számszerű értékek képzése az alábbi lépések során történik: - a szennyezett terület jellemzése - veszély, illetve a veszélyforrás azonosítása - környezeti koncentráció felmérése - hatás ismerete és mennyiségi meghatározása - a kockázat becslése - a kockázat jellemzése Kockázatbecslés eredményeinek hasznosítása: polititikai-gazdasági döntések tudományos alapját képezheti (OKKP) alkalmazható remediációs technológia kiválasztását segíti környezetvédelmi jogi szabályozás alapját képezheti (határérték rendszerek) hatáson alapuló határértékek kialakításában monitoring rendszerek kialakításában 26. A környezeti modellek alkalmazási lehetőségei a remedációs eljárások tervezésében és kivitelezésében Intenzifikált bioremediáció A felszíni, felszín alatti és csurgalékvizek in situ biológiai kezelésére alkalmas eljárás. A szerves szennyezők biológiai lebontása a tápanyagok koncentrációjának növelésével fokozható. Az aerob biológiai lebontás során a fő elektron-akceptor az oxigén. A nitrát alternatív elektron-akceptor anaerob körülmények között. A bioremediáció során a természetesen is lezajló lebontási folyamatokat a mikrobák életkörülményeinek javításával (tápanyag és oxigén-bevitel) és/vagy megfelelő mikroba-tenyészettel való beoltással intenzifikáljuk. A talajvíz oxigéntartalmának növelése oxigén-befúvatással, vagy hidrogénperoxid bejuttatásával érhető el. Anaerob körülmények között a bioremediáció gyorsítása érdekében nitrátot juttatnak a talajvízbe. Tapasztalatok szerint az üzemanyagok aerob körülmények között hamar lebomlanak, a gyors lebomlást azonban az oxigénhiány akadályozhatja. Nitrát is alkalmazható elektron-akceptorként, adagolásával a toluol, az etilbenzol és a xilol lebontása is elősegíthető. A benzol szigorúan anaerob körülmények között lassabban bomlik le. Vegyes oxigén/nitrát rendszer hatékony lehet, mert a nitrát kiegészíti a hiányzó oxigént, lehetővé téve a benzol bioremediációját is Az eljárás hatásfokát és alkalmazhatóságát behatároló tényezők a következők: - heterogén közegben nagyon nehéz az oxigén/nitrát, vagy hidrogén-peroxid egyenletes bevitele, ezért a bioremediáció sebessége is helytől függő lesz; - a hidrogén-peroxid kezelése elővigyázatosságot igényel; - számos helyen a nitrát talajvízbe (felszín alatti vizekbe) juttatása nem engedélyezett; - a kitermelt talajvíz kezelése visszajuttatás, vagy befogadóba vezetés előtt szükséges lehet;
Bioágyas remediáció A szennyezett talajok, üledékek és iszapok mentesítésére alkalmas ex situ biológiai eljárás. Az adalékokkal összekevert szennyezett talajt a talajfelszínen szétterítik. A terület megfelelően előkészített, csurgalékvíz-gyűjtő rendszerrel és valamilyen levegőztetési lehetőséggel rendelkezik. Az eljárás elsősorban a szénhidrogénekkel szennyezett talajok tisztítására alkalmas. A biológiai lebontás fokozható a tápanyag- és nedvesség-tartalom, az oxigén-tartalom, a megfelelő hőmérséklet és a kémhatás beállításával. A szennyezett talaj általában vízzáró felületre kerül, hogy a szennyezés szivárgását a mélyebb rétegek felé megakadályozzák. A csurgalékvizet bioreaktorokban történő kezelés után visszaforgatják. A levegőztetést általában a szennyezett réteg alatt elhelyezett levegőztető rendszer biztosítja. A csurgalék vizek elvezetésére illetve a levegőbefuvatásos hő és oxigén gazdákodás biztosítására perforált dréncsöveket helyezhetnek el az aljzat kavicságyában. A depónia lefedésére is sor kerülhet a kipárolgás, a csapadék, és a napsugárzás elleni védelem miatt. Az eljárás hatásfokát és alkalmazhatóságát behatároló tényezők a következők: - a szennyezett talaj kitermelése szükséges; - kísérletekkel kell megállapítani az adott szennyezés biológiai lebonthatóságát, az oxigén és tápanyagbevitel mértékét; - halogénezett komponensek esetében a kezelés hatásfoka nem mindig elégséges; - a statikus kezelés kevésbé egyenletes tisztításhoz vezet.
27. Gyakorlatban elterjedt főbb kármentesítési technológiák A kármentesítési technológiák kiválasztásának általános szempontjai A szennyezett földtani közeg és felszín alatti víz esetében nem az eredeti, vagy az azt megközelítő állapot helyreállítása az egyetlen kockázat csökkentési lehetőség. A beavatkozás sürgősségétől, a szennyezett terület nagyságától és a beavatkozás költségeitől függően más lehetőségek is vannak, úgymint: - a területet nem kezelik, de kivonják a használatból, vagy módosítják a területhasználatot, - lokalizálják a szennyezett területet, eredményeként a szennyezett területre további szennyezést okozó, kockázatos anyag nem kerülhet és a szennyeződés elvileg a természeti elemek útján (levegő, víz) nem terjedhet, - talajcsere, a szennyezett földtani közeget kitermelik és arra alkalmas helyre lerakják, a munkagödröt tiszta "talajjal" töltik fel. A kívánt mértékű kármentesítés technológiái a helyszín szerint: - in situ (= eredeti helyzetben) megoldások. Idetartozik valamennyi olyan technológia amikor a szennyeződött földtani közeget vagy/és felszín alatti vizet olyan eljárásokkal tisztítják meg a szennyezést okozó kockázatos anyag(ok)tól, hogy a tisztítás során nem termelik ki a földtani közeget, és a tisztított felszín alatti vizet visszanyeletik, szikkasztják a munkaterületen belül. - ex situ (= nem eredeti helyzetben) megoldások. Az ebbe a csoportba tartozó technológiákat további két alcsoportba lehet osztani, úgymint - ex situ on site a tisztítást nem a földtani közeg kifejlődésének természetes helyzetében végzik, hanem kitermelik. A kitermelt szennyezett talajt és/vagy felszín alatti vizet
nem szállítják el a munkaterületről, hanem azon belül bioágyakon, termikusan, vagy talajmosással tisztítják stb. (remediáció), majd a kívánt mértékben megtisztított földtani közeget és/vagy felszín alatti vizet a tervnek megfelelően visszahelyezik a munkagödörbe. - ex situ off site az idetartozó technológiák megegyeznek az ex situ on site megoldásokkal. Az alapvető különbség, az hogy a szennyezett talajt, és a felszín alatti vizet nem a munkaterületen belül kezelik, hanem egy távolabbi tisztító telepre szállítják, majd a kezelt talajt visszaszállítják az eredeti munkagödörbe. A megtisztított felszín alatti vizet élővízbe vagy közcsatornába vezetik. A kármentesítési módszereket lehet a tisztítási elv szerint csoportosítani így: fizikai, kémiai, termikus, biológiai, illetve egyéb. A biológia (beleértve a mikrobiológiai és magasabb rendűekkel végzett tisztítást), csak bizonyos szennyezési koncentrációk mellett alkalmazhatóak. A lebontási folyamat célállapota a fizikai és kémiai értékek alatt marad. Időben sokkal lassabban lejátszódó és a környezeti állapot változásra érzékenyebb megoldás. Kivitelezése speciális szakismeretet igényel. A projekt teljes időtartamára vetített költsége azonban nagyságrendekkel kisebb, mint a fizikai és kémia eljárásoknál. Azokon a helyeken, ahol a cél objektum elérési ideje nagy és jelentős felületekre kiterjedő szennyezést találunk, előnyben kell részesíteni a biológiai in situ megoldásokat. Gyakorlatban sokszor kevert fiziko-kémia-biológia technológiát alkalmaznak. Azokon a kritikus helyeken ahol igen jelentős a szennyezés radikális fizikai és kémiai megoldásokat alkalmaznak, míg a még mindig szennyezett nagy környező területeken biológia megoldást használnak, és fizikailag izolálják a szennyezett és a nem szennyezett területeket egymástól. Az alkalmazható technológia mindig helyszíntől és a tisztítási közegtől függ(6.ábra).
1.környezeti allapotértékelés célja, alkalmazása, mikor, miért alkalmazzák? 1)környezeti károk,szennyezések,haváriák felmérése és elemzése 2)a környezet állapotának,veszélyeztetettséggének felmérése és elemzése 3)működés előírásszerűségének ellenőrzése 4)környezeti haladás mérése 5)környezetpolitikák,stratégiák alapja.CÉLJA:1)döntés-előkészítés segítése (pl.:terhelhetőség megállapítása,működési engedély megadása,stb.) 2)tájékoztatás javítása 3)haladás mérése.HOL ALKALMAZZÁK?a) 6ásvizsgálat (EKHV,RKHT ),Felülvizsgálás,Teljesítményértékelés,Egységes környezethasználati engedélyezési eljárásban (EKHE),Elővizsgálati dokumentációban,stb.b) Teljes-Msi-programok,tervek:NCP,GHT; Terület-és település rendezési tervek; Nemzeti Környezetegészségügyi Akcióprogram,stb.c) BAT meg6ározás,6ékonyság vizsgálat.d) Eljárások és kibocsátások áttekintése,csökkentése.e) Energia-és anyagfelhasználás minimalizálása.f) Károk megelőzésére,mérséklésére és elhántására tervezett intézkedések.MÓDSZEREI:1)adatgyűjtés,monitorozás,adatfeldolgozás,összehasonlító elemzés (pl.:6árértékhez,referencia adatokhoz,indikátorokhoz),2)térinformatikai módszerek alkalmazása,3)modellezés,4)prognosztizálás 5)jogszabályi megfelelőség vizsgálata 6)auditálás 7)teljesítmény értékelés. MUTATÓK:1)Jogszabályokban előírt terhelési-és 6árértékek.2)Alapadatok (eredeti helyzet,állapot),mely segítségével környezeti mutatók és indexek állapít6ók meg.3)KSH,GDP,ISEW stb.mutatók.4)Környezeti indikátorok.A környezeti mutatók tehát lehetnek:1.Abszolút (önálló dimenzióval bíró) értékek:(pl.:6árérték),fajlagos adatok,viszonyszámok ill.minősítő jelek.(Kiválasztásuk az adott helyzettől függ.)2.Relatív értékek:Relatív érték esetén a bázisadat értéke 1,00,ill.100%.A viszonyítás a közölt,vonatkozási,jellemző bázisértékhez történik.A „változás"-t önmagához viszonyítjuk.3.Fajlagos értékek:pl.:fajlagos hulladéktermelés kg/év/fő.Településnél pl.:1000 fő lakosra vonatkoznak.MUTATÓK JELLEGE:a)leíró típusú (képet ad az adott helyzetről) b)teljesítmény mutatók (azt jelzik,hogy a fenntart6ó állapothoz képest az adott helyzet kedvező-e avagy nem? c)6ékonysági mutatók (pl.:a termelési folyamatok 6ékonyságát fejezi ki) d)jóléti mutatók (pl.:ISEW azaz Fenntart6ó Gazdasági Jóléti Index) folyamatokat követő-ún.flow típusú-mutató valóságosabb képet ad a jólétről,gazdaságról (több tényezőt együttesen vizsgál).a környezeti mutatók keretmodelljei:ENSZ:1978-82 közt indította el a folyamatot a környezetre vonatkozó statisztikák fejlesztésének irányába.OECD:a tagországok által az elmúlt 25 év alatt kidolgozott környezetpolitikák jelentős fejlődésen mentek keresztül,ezekhez szükséges volt a mutatók rendszerének kidolgozása 1991.évi ajánlásának címe:„Ajánlás környezeti mutatókról és információkról".Fontosnak tartják az integrált statisztikai mutatókat,melynek modellje:terhelés-a lapot-válasz Ez a modell azon az ok-okozati viszonyon alapul,hogy az emberi tevékenység terheli a környezetet és változást idéz elő a minőségben,a természeti erőforrások mennyiségében.A társadalom válaszol ezekre a változásokra-a környezeti-gazdasági-szektorálas politikáin keresztül.EUROSTAT:a fenntart6óság,mérésének irányába tett kísérlete alapján javasolja a:6ÖTENYEZOK-TERHELÉS-ÁLLAPOT-6ÁS - VÁLASZ modellt. Definíciók:6ótényezők:az emberi tevékénységek (energiahasználat,közlekedés,fogyasztás,idegenforgalom,stb.),Környezetterhelés:természeti erőforrások használata környezetszennyezés,hull.kibocsátás adatai,stb.,Állapot:a környezet-és természet erőforrások terhelése nyomán létrejövő helyzet (pl.:légköri folyamatok)6ás:a biológiai és fizikai rendszerekre vonatkozik,pl.:emberi egészség,ökoszisztémák épsége,építmények állaga.Válasz:a káros 6ások csökkentésére,kiküszöbölésére irányuló intézkedések.Példa magyarországi mutatókra,melyek a mezőgazdaság fenntart6óságának vizsgálatához kapcsolódnak.1).6ótényezők,terhelés:földterület,földhasználati kategóriák szerint 2)Állapot:a talajpusztulás kiterjedése 3).Válasz:talajjavítás.MUTATOK MÓDSZERTANI CSOPORTOSÍTÁSA:a)igénybevételi,b)terhelési,c)szennyezettségi,stb.TÉMAKORÓK
SZERINTI CSOPORTOSITÁS:p1.:környezeti elemek mutatói,környezeti problémák mutatói.TÍPUSOK SZERINTI CSOPORTOSÍTÁS:pl.:statisztikai jellegű gazdasági,társadalmi mutatók; környezeti mutatók.Hazai példák:a)Hazánk környezeti állapotának mutatói (KvVM) b)Környezetstatisztikai adatok(KSH) c)TIKÖFE/(Debrecen Környezeti-atlaszok,jelentések.Hagyományos környezeti mutatók bemutatása.VÁTI Kht.módszere ill.mutatói:(mellékelve).KÖRNYEZETI KULCSMUTATÓK OECD készlete:(mellékelve).INDIKÁTOROK = MUTATÓK.(definíció)A fenntart6ó fejlődéssel kapcsolatban hozott intézkedések előkészítésében,az elindult folyamatok ellenőrzésében,vizsgálatában egyre nagyobb szerepet kapnak a környezeti mutatók.Mért van szükség környezeti mutatókra?a)elősegíti a kommunikációt.b)lehetővé teszik vagy előmozdítják az információcserét azon témán belül,amelyre vonatkoznak c)felhívják a figyelmet a környezeti problémákra.Jelenleg a döntéshozók számára a környezettel kapcsolatban rendelkezésre álló információk elég szűkösek.A környezeti mutatók kapcsán folyó kutatások próbálják ezeket az adatokat bővíteni.Minden rendszert makroszkopikus tulajdonságok (állapotjelzők) jellemeznek.Az állapotjelzők értékei a (kvázi) statikus rendszer állapotát teljesen és egyértelműen meg6ározzák.Az állapotjelzők nem függetlenek egymástól:közülük néhány (kiválasztott) egyértelműen meg6ározza a többit.Ezeket a kiválasztott változókat „állapotváltozóknak" vagy indikátoroknak tekinthetjük.1.a körvyezetállapotértékelés célja,alkalmazása:Környezeti károk,szennyezések,haváriák felmérése és elemzése; a környezet állapotának,-veszélyeztetettségének felmérése és elemzése.; ehhez szükséges:adatgyűjtés,monitorozás,adatfeldolgozás,térinformatikai módszerek alkalmazása,modellezés. 2) Éghajlatváltozás:emberi tevékenység miatt légkörbe kerülő üvegházhatású gázok mennyisége gyorsuló mértékben nő.Ipari forr.kezdete óta szakadatlanul zajlik.Atomenergia lassítja.Célok:CO2 és más üveggázok csökk.Trendek:elmúlt évtizedben gazdi visszaesés miatt a GDP erősen szétvált az 1000 USD−re vetített üveggáz kibocsátástól.Kibocsátási terendek szoros kapcsolatban vannak a fosszilis E hordozó felhasználásából származó üveggáz kibocsátásokkal.1990 évtizedben évi középhőm. 9 év során meghaladta a 30 éves átlagot.Kiugróan meleg volt 94 és 2000.Váltakozó a csapadékösszeg alakulása.
3)Sztratoszférikus O3 csökk:déli és északi sark fölött a legjelentősebb.UV−B sugárzás szintjének felszín közeli növekedése káros az emberi egészségre,terméshozamra,környre.Az O3 károsító anyagok kibocsátása és sztratoszférába kerülése közt hosszú idő telik el.Átfogó célok:metil−bromid és a HCFC fokozatos kivonása (2005 ill. 2020) és a meglévő CFC−k nemzetközi kereskedelmének csökkentése.Trendek:nemzetközi kötelezettségek alapján 94−től megszűnt a halonok,96−tól a CFC−k felhasználása.96−97:kis mértékű regenerálás,99−2000:kismérétkű visszanyerés a CFC−k esetében.92−től a helyettesítő anyagként belépő HCFC−k felhasználása 98−ig felfutott,majd lassan csökk.B.P.felett a függ.légoszlop teljes O3 tartalma 90−es években jelentős csökkenést mutatott.Össz O3 tartalom 90−es években a sokévi átlaghoz(69−91)viszonyítva évente 0,5−8,5%−kal kevesebb volt. 4) Eutrofizáció:rizsa. Célok:felszíni vizek tápanyaggazdagságának mérséklése a vízgyűjtő területen,emberi tevékenységből származó termelési és kommunális szennyvíz elvezetés és kezelése,vmint gondos,takarékos szerves és műtrágyafelhasználás és körny.kímélő növényterm.és állattartás.Trendek:műtrágya felhaszn.rekord mértékű(1év alatt több mint 70%)zuhanást követő enyhe emelkedés után 2000−ben elérte a 90−ben mértnek a 60%−át.Szerves trágya felhasználás lassú csökkenése folytatódott 2000−ig,ami a patások
zsugorodásásval lehet összefüggésben.Közcsatornába vezetett sz.víz mennyiségének csökkenése a csak mechanikai tisztított szvíz részarányának visszaszorulása és a biológiai tisztított szvíz mennyiségének növekedése említhető.Eutrofizációval kapcsolatos mutatókat más mutatókkal együtt kell vizsgálni:vízkészlet,települési környezet és csapadékmennyiséget jellemző mutatók. 5) Savasodás:körny savasodását emberi tev.során kibocsátott S és N vegyületek(SO2,NO)és NH3 idézézik elő.Oka:villamos erőművek,távfűtés,fosszilis tüzelők,trágyázás.Cél:ezek csökkentése a 79es genfi egyezménybenk és jegyzőkönyvében rögzített kötelezettségek végrehajtásával.Trendek:savas hatású gázok összkibocsátása 60%−ra csökkent 2000−re,egyre erősbödő,mindinkább telítődő szétválást mutat a GDP−vel.Ezzel szinte teljesen azonos az 1főre jutó kibocsátás trendje.Legszembetűnőbb szétválási tendenciát az 1000 USD−re vetített savas hatású gázkibocsátás mutatja,ami a 90es évek szerkezeti átalakulásának és körny.politikai intézkedéseinek együttes 6ásaival magyaráz6ó.SO2 és NOx légköri háttérkoncentrációinak alakulása vmint a S és N nedves ülepedése többé−kevésbé ellentétes tendenciát mutat,ami az adott év csapadékviszonyaival függhet össze. 6) Toxikus anyagok:nehézfémek kibocsátásának veszélyessége mérgező 6ásukból ered,ami kis mértékű légköri,élővizi,ill.talajban való felhalmozás esetén komoly károsodást okoz(tápláléklánc,ember…).Veszélyesek:Pb,Cd,Zn.Iparágak:kohászat,fémfeldolgozás,vegyip ar juttat levegőbe és vízbe nehézfémeket.Célok:levegőbe,vízbe,talajba kerülő toxikus anyagok kockázatának megelőzése,csökkentése és múltban felhalmozódott szennyező gócok megtisztítása.Trendek:közlekedési eredetű Pb kibocsátás az ólmozott benzin 99−ben történt teljes körű kivonásával megszűnt.7 nehézfém:Hg,Ni,As,Cd,Cr,Cu,szelén esetében 90−től 99−ig tartó különböző mértékű csökkenés majd 2000−ben jelentkező gyors emelkedés ellentétes irányú tendencia megindulására utalhat.Az égetésből származó HCB,PCP összkibocsátástól eltekintve vmennyi itt bemutatott mérgező szerves vegyület összkibocsátásának szintje 90−től foly.csökken.Rovarírtó és egyéb növényvédő szerek értékesítése a 90−es években folyamatosan szűkült.Gombaölő és gyomírtó szerek 91−ben és 94−ben megfigyelhető ugrásszerű emelkedést folyamatos csökkenés követi,kivéve 99. 7) Települési körny:település szerkezeteknek kialakulása alapvetően a természeti adottságokat biztosító tájpotenciál kiaknázásán a népesedési viszonyok alakulásán,vmint a gazdi,társi és kúltúrális viszonyokon alapul.A népesség sűrűsödése kedvező hatással volt a települések gazdaságnövekedésére:költség6ékony infrastruktúra,ellátás szervezés könnyítés.Negatív:szennyező források kis területre koncentrálódnak(zaj,hulladék,sz.víz),természet túlzott használata.Célok:ezek csökkentése,zöld területek növelése.Trendek:TOFP egyenértékben kifejezett CO nem metán illékony szerves vegyületek és NOx−ek kibocsátása 92−99 közt végig meghaladta a GDP indexet,míg 2000−ben gyenge szétválás.Szilárdanyag kibocsátás nagymértékű visszaesése erős szétválást mutat a GDP alakulásától.95−től(mikor közműolló nyílása legnagyobb volt)a közcsatornahálózatba bekapcsolt,vmint a szvíz tisztító telepre csatlakoztatott lakások arányának növekedési üteme jóval meghaladta a vízvezeték hálózatba bekapcsolt lakások arányát.Görbék meredeksége közvetetten a közműolló záródására világít rá.A települési szilárd hulladék gyűjtése alapján az összmenny.és a fajlagos érték is általában növekvő tendenciát mutat.Összes és egyfőre jutó városi közhasználatú zöld terület növekedett az elmúlt évtizedben,de a gondozottság romlott. 8) Biodiverzitás:technika fejlődésével a természeti élő és élettelen erőforrásokat érő 6ások(levegő,élővíz,talaj,élővilág)is egyre erőteljesebbek.Valóban természetes,teljesen érintetlen élőhely Európában általában és hazánkban is kevés van.Célok:ökoszisztémák,fajok és genetikai sokféleség fenntartása,helyreállítása és növelése,és élőhely
elvesztésének,feldarabolódásának megakadályozása.Trendek:elmúlt 30 évben jelentős átrendeződések történtek a földhasználatban,folyamatosan csökkent a mezőgazdasági területek részesedése,az erdőterület aránya 93után szinten maradt.2000−ben 70−hez képest 80%−kal nőtt a művelés alól kivett terület részaránya az összterülethez viszonyítva.90 óta 35%kal nőtt a védett területek száma,2001−re elérte az ország területének 9,2%−át.NP−ok területei meg3szorozódtak.Természetes vizek halzsákmánya 85−höz képest a fehér halak esetében 20−25%−os csökkenést mutat.Nemes hal zsákmány 2000−re a felére csökk.96−hoz képest a biogazdálkodás szempontjából ellenőrzött területek aránya dinamikusan növekedett,5 év alatt meg8szorozódott,miközben mezőgazdi területek radikálisan csökk. 9) Hulladék: Átfogó célok: -hull minimalizálása (termék életciklusa), -újrahasználat, -termékdíj, betétdíj, hull.gazd költsége (költséghatékonyság) Hulladékok csoportosítása: Nem veszélyes hull: -települési szilárd, -települési folyékony, -kommunális szennyvíziszap, építési, bontási és egyéb hull-ok, -mezőgazd-i és élelmiszeripari nem veszélyes hull-ok, -ipari és egyéb gazdálkodási nem veszélyes hull-ok, –csomagolási hull. Veszélyes hulladékok: -hulladék olajok, -akkumlátorok és szárazelemek, -elektromos és elektronikai hull-ok, -kiselejtezett gépjárművek, -egészségügyi hull-ok, -állati eredetű hull-ok, -növényvédőszerek és csomagolóeszközök, -azbeszt, -gumi. Zöld és biohulladékok kezelése: -komposztálás (ha erre alkalmas), -a szeméttelepre nem mehet-> a telepen anaerob körülmények között metán keletkezik, ezt vissza kell fogni mert üvegházhatású. A komposztálás azért jó mert levegőztetik mozgatják. A CO2 körforgásba kerül. A veszélyes hull nagyon sokféle lehet: Kormányrendelet 16/20001-> a hulladékok jegyzéke. 20 veszélyes hull csoport jelöl ki. 01 mezőgazdasági….20 települési. Pl 01 01 02 vagy 20 01 04 ezek a hull nevét adja meg. A hulladékjegyzék tartalmaz veszélyes és nem veszélye hull-okat. Ha veszélyes akkor a számok fölé csillagot teszünk. 2csoport:települési és termelési.Veszélyes hulladékok döntően termelési tevékenység során keletkeznek.Mo−n csak a veszélyes hulladékok esetében van önbevalláson alapuló adatszolgáltatás.Célok:minimalizáslás,megelőzés,újrahasznosítás.Trendek:lakosságtól elszállított települési szilárdhulladék mennyisége 92−től 2000−ig 30%kal növekedett és végig meghaladta a GDP növekedés ütemét.Ugyanebben az időszakban a veszélyes hull.keletkezés erősödő szétválása tapasztalható a GDP indextől.Ez a tendencia gazdaság szerkezeti változásaira,vmint korszerűbb és tisztább technológiák elterjedésére vezethető vissza.1főre jutó települési szilárd hulladék 90−hez viszonyítva a„többi város”kategóriában mutatta a legnagyobb értékű emelkedést(35%),BP−n 9−12%−os növekedés volt.BP−n a települési hull.összetételében a műanyag részesedése 96 után drasztikusan megemelkedett,mely 2000−re jóval meghaladta a 90−ben mért érték 3szorosát.Települési hull. lebomló szervesanyag tartalmának fokozatos növekedése figyelhető meg.Papír,üveg,fém textíl aránya csökk.A lakosságtól elszállított hull.mennyisége 93óta a háztartási fogyasztás bővülését is meghaladó mértékben növekedett. 10) Vízkészletek: A felszíni és a felszín alatti vizek folyamatos kölcsönhatásban vannak. -Felszíni: állóvíz, vízfolyások, csatornák -Felszín alatti: talajvíz, rétegvíz, karsztvíz, hasadékvíz, parti szűrésű vizek. Felhasználható vízkészletnek csak azt a vízhozamot tekinthetjük amelyek tartósan és a kritikus időszakokban is kivehető a mederből.
Mo. területén a több ezer m vastagságú porózus szerkezetű rétegekben nagy mennyiségű vizek, rétegvizek vannak. Mo. a betelepülők célországa lehet mert felszín alatti vizekben gazdagok vagyunk. A felszíni problémák korábban jelentkeznek, mert hazánk viszonylag mély területen fekszik. Eleve szennyezetten érkezik hozzánk a víz, mi is tovább szennyezzük ezt a kommunális szennyvizekkel. Az időszakos vízfolyások befogadóként szerepelnek a szennyvizek esetében. Szennyvíz minőségű vizet tartalmaznak a csatornák, patakok. A felszíni vizeket terhelő szennyeződések: mezőgazdaság, üdülési, idegenforgalmi, hulladékok szakszerűtlen kezelése (ide tartozik a szennyvíz is). Az élővizek öntisztuló képessége csökken, ehhez hozzá járul még az éghajlatváltozás, az emberi beavatkozás a minőséget és a mennyiséget befolyásolja. Hazai víztermelés: 15% felszín alatti, 40% mélységi víztartó rétegekből, 30% partiszűrésű kutak, 20% karszt kőzetekből, 10% sekély rétegvizekből, 85% felszíni vizekből. Az ivóvízigény közel 95%-át felszín alatti vizekből elégítik ki. Az elmúlt időben 1/3-al csökkent a felszín alatti vízkészletünk. -környezeti célkitűzések: pl a felszín alatti vizek állapota feleljen meg a jó mennyiségi és minőségi állapotnak. -környezeti célkitűzések megvalósulása: 1, ki kell jelölni a víztesteket 2, gondoskodni kell ezek nyílvántartásáról 3, moitorozás 4, állapot értékelés (észlelő kutak alkalmazása, havi rendszerességgel vízszintet és rendszeresen minőségvizsgálatokat végzése) 5, vízgyűjtő gazdasági tervet kell készíteni 6, önkormányzatok feladatainak a kijelölése 1-2 fejezet: mennyiségvédelem és a minőségvédelem. 3. fejezet: a tevékenységek engedélyezése pl vízkivétel engedélyezése. Szennyező anyag elhelyezésének és kivezetésének engedélyezése. A jogszabály utal arra hogy elővizsgálati dokumentációt el kell végezni és a hatóság dönt majd, csak ezt követően lehet tervezéssel majd megvalósítással foglalkozni. 4. fejezet: engedélyköteles tevékenység bejelentése és adatszolgáltatás (nyilvántartási kötelezettség) pl benzinkút telepítése, felújítása: kockázatos anyagot tárol a felszín alatt ami a felszín alatti vizet veszélyezteti vagy veszélyeztetheti az 219/2004 (VII.21) jogszabályra vonatkozva un FABI bejelentést kell tenni. 5. fejezet: kivizsgálás: a felügyelőség vizsgálódik ha pl egy illegális hull lerakóról kap információt. Ezután kiszáll és ő maga is vizsgálódni kezd. A vízjogi engedélyeket magához veszi és indítványozza a kivizsgálást. Határozatot hoz a jogszabály tükrében, előírja a felülvizsgálatot , országos környezeti kármentesítési program. Kármentesítés lebonyolítása (tényfeltárás, műszaki beavatkozás, monitoring). 8. fejezet: tartós környezeti károsodás 9 fejezet: nyilvántartási rendszer pl szennyezett területek kármentesítése, országos nyilvántartása 96%határon kívülről jön.Legfőbb poblémát a víz szennyezésnek(eutrofizáció,savasodás,mérgező szenny.)emberi egészségre,ivóvízkezelés költségére gyakorolt 6ása jelenti.Célok:vízkészletekkel való fenntartható gazdálkodásnak biztosítása a túlzott használatot és romlást elkerülve úgy,h megfelelő minőségű és elegendő édesvizet biztosítsanak emberi felhasználásra,vmint vizi és más ökoszisztémák fenntartására.Ezen kívül a „szennyező fizet” és a „használó fizet”elv alkalmazását is igényli.Trendek:a tényleges felhasználás drasztikus visszaesésével(több mint 50%)és a hasznosítható vízkészlet minimális emelkedésével a tényleges vízfelhasználás és a hasznosítható vízkészlet aránya jelentős mértékben csökken.Abszolút értékben 99−ben
8,5%volt amely nemzetközi összehasonlításban alacsonynak tekinthető.92−óta az ívóvízfogyasztás mind abszolút és fajlagos értékeit tekintve 30%kal esett vissza.92−óta az építőipar szvíz kibocsátása 80%kal,feldolgozóiparé közel 60%kal csökkent.Jóval mérsékeltebb visszaesés mutatkozik a háztartások esetében,míg a bányászatnál erős ingadozás tapasztalható. 11) Erdővagyon:haszna:élőhely,talajt,vieket védi,levegőt tisztít,táj arculatát meg6ározza.Célok:erővagyonnal való gazdálkodás biztosítása,a túlzott használat és pusztulás elkerülése céljából úgy,h a termeléshez megfelelő mennyiségű faanyag álljon rendelkezésre.Trend:2000−ben 1,8M Ha−t borított erdő,ami az ország 19%−a.Erdő terület 90−hez képest 6%−kal nőtt,és a népesség fogyása következtében az egy főre jutó erdőterület növekedési dinamikája jóval e fölött volt(9%).Erdővagyon használatának intenzitását az jellemezte.h az elmúlt évtizedben a folyó növedék meghaladta a ténylege véghasználat mennyiségét.Ezért az élőfa készlet gyarapodott.Mindez azt jelenti,h a magyar erdővagyon gazdálkodásban a fenntathatóság erős,bár intenzitása gyengülni látszik.Az erdők egészségi állapota általánosságban romlik,amit jól mutat a tünetmentes álomány visszaszorulása.90−es évek 1.felében jelentkező gazdi visszaesés jól tükröződik az erdőtelepítés alakulásában. 12) Gazdaság és körny:MO az elmúlt évtizedek során jelentős politikai,gazdi,társi,környi átalakuláson ment keresztül.Világ egyik legnyitottabb gazdasága,ahol a GDP 85%−át a magángazdaság állítja elő.90−es évek 1.felében a GDP az ipari termelés és a mezőgazdaság kibocsátása jelentős mértékben visszaesett.Az elmúlt időszakban a GDP folyamatosan növekedett(kivéve 93),így 98−ban elérte a 90−es szintet.Célok:környterhelés gazdi növekedésétől történő szétválasztása integrált megközelítést igényel a fogyasztási és termelési formák kezelésénél.Az egész életciklus során a fogyasztási és termelési formák környi hatásait közvetlenül integrálni próbáló politikára van szükség.Trendek:elmúlt évtizedben a gazdaság szektorai közt jelentős átrendeződések játszódtak le.Mezőgazd GDP−ből való részesedése a 90es évi szint 25−30%közt állapodott meg az évtized 2.felében.Az ipar és építőipar GDP−hez való hozzájárulása szintén visszaesett,de 92−93as mélypontot követően lendületes növekedésnek indult.Szolgátlatási szektor bővülésének üteme vmennyi ágazat növekedés ütemét meghaladta.Jelenleg a GDP több mint 60%−át állítja elő.A GDP és egyes környterhelések szétválásának trendje MO esetében is jól tükrözi a termésvezérelt környterheléstől a fogyasztásból adódó környi problémák felé való elmozdulást(pl települési hull).Miközben a nemzetgazdaság E intenzitása csökken. Fő probléma: -energia fogyasztás + az ezzel járó problémák. –háztartási tevékenységek – vízhasználás, szerves bomló hulladékok A Föld népessége 40 év múlva kb 2x-re nő. -népességrobbanás, a fogyasztás összességében nő, el lehet e látni ennyi embert a földön. -a népesség 1/3-a a létminimum alatt él. Indikátorok a fogyasztási szokásokkal: -energia, -víz, -műtrágya, -szennyvíz, -hulladékok, -légszennyezés, -szállítás 13) Fogyasztási szokások:háztartások fogyasztása jelenti az erőforráshasználat és a körny terhelése egyik legfőbb forrását.A háztartások mint végfelhasználók a gazdi növekedés fő hajtóerői.A háztartások(közvetlenül v közvetve)hozzájárulnak az üvegházhatású,savas hatású gázok felszín közeli O3 képződésben.Háztartások jelentős E és vízfogyasztók.A háztartások fogyasztását a jövedelmi és népesedéi viszonyok nagy mértékben befolyásolják.Célok:fenntartható fogyasztási szokások és erőforrás takarékos életmód elterjesztése,környezettudatosság fokozásával,és környvédelmi tájékoztatás kiszélesítésével.Trendek:népesség 80−as évek eleje óta tartó fogyásával egyidejűleg a háztartások számának szembetűnő növekedése figyelhető meg,eközben az 1 háztartásra jutó személyek száma csökken.A háztartási fogyasztás szerkezetében a 90es években fűtés és E
felhasználás mértéke 50%al nőtt,de vasúti személyszállítás közel 30%−ra mérséklődött.1 főre jutó gázfogyasztás 90−hez viszonyított gyors felfutása érzékelhető.1000 lakosra jutó szgk.állomány évi több mint 2%−al gyarapodott.Jelentős vízáremelésnek köszönhetően 30%−al csökkent az 1 főre jutó ivóvízfogyasztás.A villamosenergia fogyasztás szinten maradt az évtized alatt.
VÍZ- ÉS SZENNYVÍZKEZELÉSI ELJÁRÁSOK I.
KÖRNYEZETMÉRNÖK KÉPZÉS 5. FÉLÉV
KREDITES ÉVFOLYAM
2004/05. TANÉV I. FÉLÉV
Tantárgyi tematika 1. hét:
Regisztrációs hét.
2. hét:
A víz eredete és minősége.
3. hét:
A víz kémiai tulajdonságai I.
4. hét:
A víz kémiai tulajdonságai II. A víz biológiai tulajdonságai.
5. hét:
Látogatás a vízmű telephelyén.
6. hét:
A víz minősítése. A vizek tisztaságának védelme. Vízgazdálkodási alapfogalmak. A vízigény.
7. hét:
Vízszerzés.
8. hét:
Víztisztítási technológiák I.
9. hét:
Víztisztítási technológiák II.
10. hét:
Víztisztítási technológiák III.
11. hét:
A Vízmű.
12. hét:
A vízművek üzeme.
13. hét:
Víztisztító telepek tervezése. A víz szétosztása.
14. hét:
Víztározási lehetőségek.
15. hét:
Vízvezetéki csőhálózat és a hálózat építése.
2
Vizsgakövetelmények:
ELŐADÁS: Kollokvium (SZÓBELI) az előadás anyagából a TVSZ-ben foglaltak szerint. Az előadás anyaga a záróvizsga anyagának részét képezi!!!!!!!
GYAKORLAT: A gyakorlat a témához kapcsolódó számolási szemináriumot jelent, mely anyagából zárthelyi dolgozatok formájában lesz számonkérés. A gyakorlat sikeres teljesítése az aláírás feltétele és a szóbeli vizsgajegy része. A gyakorlatokon a megjelenés kötelező!!!!!!!
3
Ajánlott irodalom: • Előadáson készített saját jegyzet. • Dr. Benedek P.- Valló S.: Víztisztítás-szennyvíztisztítás zsebkönyv, Bp. 1990. • Dr. Öllös - Dr. Borsos: Vízellátás, csatornázás. • Bozóky – Kovácsné - Dr. Illés: Vízellátás-csatornázás tervezési segédlet.
4
2. HÉT
A VÍZ EREDETE ÉS MINŐSÉGE Földünk gömbhéjas szerkezetű. A külső gömbhéjakat összefoglaló néven földrajzi burkolatnak nevezzük. Ennek elemei: 9 Atmoszféra 9 Hidroszféra 9 Litoszféra 9 Bioszféra A bioszféra, vagyis a Földnek az élővilág által meghódított része részben az atmoszférában, részben a hidroszférában és a litoszférában helyezkedik el. Tehát a víz - a levegővel és a talajjal együtt – ÉLETKÖZEG. Ez a közeg viszonylag bőségesen áll rendelkezésünkre, hiszen Földünk több mint kétharmadát víz borítja, de kevés a használható víz, mivel Földünk vízkészletének csupán 2 %-a édesvíz. A megfelelő minőségű víz korunk egyik legfontosabb nyersanyaga lett. Bár vízkészletünk mennyiségileg elegendő, minőségileg egyre kevesebb használható fel gazdaságosan a lakosság, az ipar és a mezőgazdaság ellátására. A vízminőség a víz fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak összessége. Vízszennyeződésnek nevezünk minden olyan külső hatást, mely a vízterek minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága a benne zajló természetes folyamatok biztosítására és az emberi fogyasztásra csökken vagy megszűnik. A vízszennyezés túlnyomórészt nem természeti, hanem emberi hatás, így a szennyezés megelőzése, illetve mértékének szabályozása is az emberek kezében van.
5
Az ipari tevékenység - a nyersvíz kivételével és a szennyezett víz visszavezetéssel - a levegőbe és a talajra kibocsátott emisszió révén közvetlenül hat a vizekre. A levegőből kiülepedő szennyező anyagok helyileg és nagyobb térségben is növelhetik a talajok és a vizek savasságát. A vízterek több vonatkozásban teljesen eltérnek a szárazföldi rendszerektől. A víz fizikai, kémiai tulajdonságai, valamint a vízáramlás eróziós hatása miatt a különböző anyagok cirkulációja és energiák áramlása a vízi rendszerben relatíve gyorsabb. A VÍZ EREDETE A különféle vizek mind csapadékból származnak. Amint a víz eső, hó stb. alakjában hull a légkörben, a vákuumhatás folytán a levegő szennyezőanyagait (p1. port, szén-dioxidot, mikroorganizmusokat) felszedi, tehát már a levegőben szennyeződik. A föld felszínére lejutott csapadék egyik része a föld felszínén mozog, másik része a talajba szivárog. 1. Felszíni víz: A föld felszínén mozgó, előbb-utóbb a felszíni vízfolyásokba, természetes és mesterséges tározóterekbe, tavakba jutott víz a felszíni víz. Miközben a hidrológiai körfolyamatnak megfelelően a tengerbe folyik vissza, rendszerint további szennyezőanyagokat - szerves és szervetlen anyagokat, mikroorganizmusokat stb. - vesz fel. A belekerült tápanyagok folytán biotoppá (élőhellyé) válik, vagyis benne a mikroorganizmusok életközössége jön létre. A szervetlen anyagokat (p1. NO2-, NO3-, PO43-) tartalmazó vizekben a planktonok, a jobbára szervesanyag-tartalmú vizekben a baktériumok az uralkodók.
6
Az olyan felszíni vizek, melyekben a különböző szennyezőanyagok, a tápanyagok és a mikroorganizmusok fordulnak elő, vízellátás céljából való felhasználás előtt tisztításra szorulnak. 2. Felszínalatti víz: A talajba szivárgó felszíni víz a talajvíz. A beszivárgás során a felső talajrétegekből szervetlen (p1. NaC1) és szerves anyagokat old fel. A kolloidális méretű szennyezőanyagok és a mikroorganizmusok rendszerint a talaj felső rétegeiben kiszűrődnek, vagyis a talaj a vizet tisztítja. A nagyobb mélységben található felszínalatti vizek (rétegvíz, artézivíz) a tápanyaghiány következtében rendszerint nem tartalmaznak mikroorganizmusokat. Érthető tehát, hogy a felszín alatti vizeket általában szívesebben használják fel vízellátási célokra, mint a felszíni vizeket, annak ellenére, hogy ezeket is sokszor az oldott anyagoktól stb. meg kell előzőleg tisztítani. A felszínalatti vizek további fontos csoportját a karsztvizek képviselik. Ezek a karsztosodott mészkő- és dolomit-kőzetek repedésés járat-rendszereiben találhatók. Az ilyen vizek laza szemcsés kőzetben levő vizeknél könnyebben szennyeződhetnek (p1. zivatarok, hóolvadás időszakában). Az említett felszínalatti vizek a hazai vízellátásban egyaránt nagyon fontos szerepet játszanak. A VÍZ MINŐSÉGE A víz minőségét annak: a) fizikai, b) kémiai, c) biológiai, d) bakterlológlai és e) radiológiai sajátosságai befolyásolják. 7
Eme felsorolt tényezők rendszerint egyidejűleg befolyásolják a víz minőségét. Fontos továbbá szem előtt tartani, hogy ezeknek a vízminőséget alkotó komponenseknek az értékei az idő függvényében általában változnak. A tisztítás-technológiai folyamatok szempontjából tehát értéktartományukat, a vízminőségi igények szempontjából megengedhető határértéküket kell figyelembe venni. A víz fizikai sajátosságai A víz fizikai sajátosságai közül a lényegesebbek a következők: 9 hőmérséklet, 9 szag, 9 íz, 9 szín, 9 zavarosság, lebegőanyag-tartalom. 1. Hőmérséklet: A természetes vízkészletek hőmérsékleti viszonyai eredetük szerint eltérőek. A felszíni vizek hőmérséklete a hidrológiai viszonyoktól függően erősen ingadozó. A talajfelszín alatti víz hőmérséklete, a mélyebb szintek felé haladva egyre állandóbb. A hőmérséklettől függően a víz viszkozitásának a hatása jelentős lehet: pl. a partiszűrésű víztermelő művek - csőkutak, csáposkút stb. vízhozama téli időszakban a viszkozitás növekedésével csökken. A felszíni vizekben, talajvízdúsító medencékben, szennyvíztisztító berendezésekben - a mikroorganizmusok lebontó tevékenységére a hőmérséklet az egyik legfontosabb környezeti tényező. A hőmérséklet emelkedésével a mikroorganizmusok lebontó tevékenysége intenzívebbé válik.
8
A tavak, völgyzárógátak vízterében számos esetben hőmérsékleti rétegződés, cirkuláció jelentkezik, ami a víz kémiai, biológiai viszonyait alapvetően befolyásolhatja. A derítőkben, ülepítőmedencékben a hőmérsékleti különbségek hatására a tervezettől eltérő és a tisztítóberendezés hatásfokát csökkentő áramlásviszonyok (p1. szekunderáramlások, visszaáramlások) alakulhatnak ki. 2. Szag és íz: A víz szaga és íze a benne oldott gázoktól, az oldott sóktól valamint az ott található életközösségtől függ. A víz szagát és ízét a tömegesen elpusztult mikroorganizmusok valamint a szerves anyagok is befolyásolhatják. • A gázok közül pl. az anaerob lebontási folyamatok során keletkező kénhidrogén (H2S) kellemetlen szagot kölcsönöz. • Az oldott sók közül p1. a kalcium-szulfát (CaSO4) fanyar, a magnézium-szulfát (MgSO4) kesernyés, a konyhasó (NaC1) sós, a vas és mangán kellemetlen ízt ad a víznek. • Különösen nehéz gondot jelentenek egyes - a szennyvizekkel együtt a vízbe jutó - szerves anyagok (p1. fenolok, klórozott szénhidrogének, aromás nitrogén-vegyületek) hatásának kiküszöbölése. • A biológiai eredetű íz és szaganyagok a felszíni és talajvizek fokozott elszennyeződésével egyidejűleg egyre nagyobb gondot okoznak a víztisztítási technológiákban. • A vízvirágzás alkalmával túlszaporodó phytoptankton szervezetek bomlásanyagai a víz szagát, ízét (és színét) egyaránt károsan befolyásolják. Előfordul, hogy az íz és szag a vízelosztó csőhálózatbeli biológiai folyamatok miatt jelentkezik (elsősorban az ipari vízelosztó hálózatban).
9
A szag- és ízanyagokkal kapcsolatban ma még a nehezebb feladatok közé tartozik annak megállapítása, hogy az kémiai vagy biológiai eredetű-e és hogy pontosan milyen anyagok idézik elő. E tekintetben a modern fizikai, kémiai és biológiai eljárásoktól (oszlop-kromatográfia, infravörös-spektroszkópia) lehet jelentősebb haladást várni. 3. Szín: A víz színe a visszavert fényből ítélhető meg. A tiszta víz, ha a rétegvastagsága kicsiny, színtelen, ha a vastagsága nagy, halványkékes színű. A felszíni vizek nagyon színesnek tűnnek néha a bennük levő színes szuszpendált anyagok miatt, ez azonban csak látszólagos szín. A tényleges színt: 9 a kolloidális vasvegyületek, 9 huminanyagok, 9 házi- és ipari szennyvizek (p1. textilipari festékanyagokat tartalmazók) idéznek elő, 9 és a növényi szervezetek (p1. algák) túlszaporodása okozza. A színes víz ivásától a fogyasztók már eleve idegenkednek. 4. Lebegőanyagtartalom, zavarosság: A víz zavarosságát a benne levő szuszpendált anyagok idézik elő. Ezek sokfélék lehetnek, anyaguk, méretük széles tartományban változhat. • A felszíni vizekbe a szerves és szervetlen lebegőanyagok elsősorban a felszíni erózió és a szennyvízbevezetés révén kerülhetnek. • A felszíni vizekbe jutó egyes szerves anyagok mikroorganizmusok elszaporodásához vezetnek, s így zavarosság foka nő. A lebegőanyagok szemcsés vagy pehelyszerűek lehetnek.
10
a a
A nagyobb méretű, jobbára szervetlen lebegőanyag-szemcsék, a gravitációs erő hatására ülepíthetők, a szemcsék egymástól függetlenül mozognak, ülepedés közben azonban egészen rövid mozgáspálya megtétele után ülepedési sebességük gyakorlatilag állandóvá válik. A többnyire kolloidális méretű anyagok, amelyek a Brown-féle mozgástörvény hatása révén mozognak Tavakban, tározókban a zavarosságot a kolloidális és az ennél is kisebb méretű diszperz állapotú anyagok idézik elő. Folyókban, különösen az áradás időszakában, a viszonylag durvább szemcséjű anyagok jelentkeznek. A tározókban a zavarosságot p1. a kalcium-karbonát kiválása is elő idézheti. (Ez az eset akkor fordul elő, amikor a tározóba folyó vízben a szabad szénsav-koncentráció a felhígulás következtében csökken.) Ugyan csak zavarosság keletkezik, ha a tározóba kerülő vízben levő oldott vas O2-felvétel következtében háromvegyértékű oldhatatlan csapadékká oxidálódik. Minél nagyobb a víz zavarossága, annál kevésbé átlátszó. Ennek a ténynek különösen a felszíni vizeknél nagy a jelentősége. Kis átlátszóság esetében a vízréteg egészen rövid úton elnyeli a fényt, tehát bizonyos mélységnél tovább nem hatol le, így a vízben a fotoszintézis hiányában a növényi organizmusok oldott oxigéntermelési folyamatai elmaradnak.
11
3. HÉT A víz kémiai jellemzői I. A vízben oldott szerves és szervetlen anyagok minősége és mennyisége a vízminősítés szempontjából döntő szerepet játszik. Ezek az oldott anyagok: • a levegőből, • a talajból, • a mederfenékről, • a vízgyűjtő terület felszínéről, • továbbá a vízben élő mikroorganizmusok anyagcsere folyamatai és pusztulásuk révén jutnak a vízbe. A kémiai analízis adatait összevetve a vízhasználat által jelentkező vízminőségi igényekre tekintettel a követendő víztisztítási technológia meghatározható. A vízminőséget jelentő fontosabb kémiai komponensek, a következők: 9 Oxigénháztartás mutatói: • oldott oxigén • oxigéntelítettség • oxigénfogyasztás (kémiai oxigénigény= KOI) • biokémiai oxigénigény (BOI) 9 Összes oldott só 9 Klorid-ion 9 Szulfid-, szulfát-ion 9 Kálcium-, magnézium-ion 9 Keménység 9 Ammónia-, nitrit-, nitrát-ion 9 Vas-, mangán-ion 12
9 Szénsav 9 pH 9 Foszfor és foszfát-ion 9 Mérgező anyagok, stb. 1. Oldott oxigén (O2): A természetes vizekben lévő oldott oxigén a vízzel érintkező fémes anyagok (vas, acél, vízelosztó anyagai) korrózióját gátolja. Nagyon fontos a szerepe az aerob biokémiai folyamatok (folyók öntisztulása, aerob biológiai szennyvíztisztítás) lejátszódásánál, hiszen ezeknél a lebontást végző mikroorganizmusok számára nélkülözhetetlen. A légkörben lévő oxigén a vízben csak gyengén oldódik, mivel a vízzel kémiailag nem lép reakcióba. Oldhatósága a parciális nyomásával arányos (piV=niRT). A vízben lévő oldott oxigén mennyisége az oxigénháztartás révén vizsgálható. Egyes tényezők a vízben oldott oxigén mennyiségét növelik, mások csökkentik (1. táblázat): 1. táblázat Az oxigén mennyiségét befolyásoló tényezők Az oxigén mennyiségét növelő
csökkentő fontosabb tényezők
Légkörből (diffúzió)
Szerves anyagok aerob lebontása
Nitrátok, szulfátok redukálása
Távozás a légkörbe
Fotoszintézis (pl. alga)
Felszíni jég- és hóborítás
Oxigéndúsabb hígítóvíz (folyók mellékága, stb.)
Oxigénszegényebb hígítóvíz
13
Az oxigén oldhatósága nagymértékben függ a hőmérséklettől. A hőmérséklet növekedésével csökken. Legnagyobb az oxigéntelítettség 0 °C-on, 1 atmoszféra nyomáson (14,64 mg/l). 2. Oxigéntelítettség: A természetes vizek oldott oxigéntartalma: 0-14 mg/l között jelentkezik. Az oxigéntartalom adott hőmérséklethez tartozó lehetséges maximális értéke az oxigéntelítettség (mg/l). A vizek általában az oxigén telitettségnél kevesebb oxigént tartalmaznak: az oxigénhiány valamely hőmérsékleten a telítettségi értékhez képest jelentkező hiány (mg/l). Minthogy az O2 mennyiség a hőmérséklettől is függ, ezért az oxigéntelítettség (mg/l) érték mellett az oxigéntelítettség százalék értékét (%) is fel kell tüntetni, amely a vízben valamely hőmérsékleten éppen jelenlévő - mért - oldott oxigén mennyiségének a szóban forgó hőmérséklethez tartozó maximális oxigéntelítettségi értékhez való arányát jelenti. Az oxigénfelvételi képesség az 1 óra alatt, 1 liter, 10°C-os, oldott oxigént még nem tartalmazó vízbe, 760 Hg mm nyomás mellett bevihető O2 mennyiséget jelenti [OC, mg O2/l]. 3. Oxigénfogyasztás: (Kémiai oxigénigény, KOI) A vízben levő szerves szennyezőanyag mennyisége közelítően az oxigénfogyasztás (kémiai oxigénigény = KOI, mg/l) alapján is meghatározható. Fogalma: Ez a meghatározás tehát azt az oxigénmennyiséget adja meg, amely a vízben levő szervesanyag kémiai oxidálásához szükséges. Azon a tényen alapszik, hogy minden szerves vegyület, kevés kivétellel, a széndioxiddá és vízzé oxidálható erős oxidáló szerrel (p1. savas vagy lúgos közegben kálium-permanganáttal; újabban káliumdikromáttal). 14
A KOI meghatározása során valamennyi szerves anyag oxidálódik széndioxiddá és vízzé, tekintet nélkül arra, hogy a szerves anyag biológiailag lebontható vagy nem. Ezért a KOI érték a biokémiai oxigénigény értéknél mindig nagyobb. Közelítő vonásai mellett az eljárás előnye az, hogy a KOI érték meghatározásához rövid időtartam szükséges. Érthetők tehát azok a törekvések, hogy a KOI és a BOI között egyesek korrelációt kívánnak meghatározni. Ha ez sikerülne gyakorlatilag, akkor a viszonylag hosszadalmas BOI meghatározás kiküszöbölhetővé válhatna. 4. Biokémiai oxigénigény (BOI): Fogalma: A biokémiai oxigénigény az az oldott oxigénmennyiség, amely a vízben levő szerves anyagok aerob baktériumok általi lebontásához bizonyos időtartam és hőmérséklet mellett szükséges. A biokémiai oxigénigény értéke alapján szintén a vizsgált minta szervesanyag-tartalmának mértékére (és így a biológiai tisztítóberendezések hatásosságára is) következtethetünk. A teljes biológiai lebontáshoz elméletileg végtelen időtartam szükséges, gyakorlatilag a lebontás 20 nap alatt teljesnek tekinthető. A tapasztalatok szerint a házi szennyvíz és sok ipari szennyvíz esetében a BOI5 érték a BOI20 érték 70-80 %-a. Ily módon tehát az 5 napi meghatározás alapján a BOI20 érték kiszámítható: BOI20= 1,25 x BOI5 Számszerű értéke nagyon sok tényezőtől függ. Ezek a következők: 9 Inkubációs idő: A szabványos BOI meghatározási módszerek ötnapos inkubációs időt írnak elő (BOI5).
15
9 Nitrifikáció: A BOI vizsgálatokat általában a szerves anyagok lebontására végzik, azonban az inkubációs időtől függően az oxigénigényt a nitrifikáció (az ammónia nitráttá oxidálása) is befolyásolja. A nitrifikáció sebessége lényegesen kisebb, mint a szerves anyag oxidációjáé, s bár a két reakció hasonlóképpen megy végbe, a nitrifikáció csak akkor indul meg, amikor a szerves anyagok már nagyobb részben lebomlottak. 9 Környezeti tényezők: A BOI értékét a környezeti tényezők közül elsősorban a pH és a hőmérséklet határozza meg. 9 Akklimatizáció: A BOI vizsgálatok hibás eredményei általában a nem akklimatizálódott biológiai kultúra következményei. Különösen az ipari szennyvizek esetében van meg ez a veszély. 9 Toxicitás: A szennyvízben lévő mérgező anyagok a mikroorganizmusok szempontjából biotoxikus vagy biostatikus hatásúak lehetnek. Ez a hatás a BOI érték csökkenésében jelentkezik, a mintát hígítva a mért BOI érték növelése észlelhető. Ez a jelenség tehát a mérgező anyagok jelenlétére utal és ilyenkor előre meg kell határozni, hogy a biológiai kultúra fenntartásához milyen mértékű hígításra van szükség. Avégből, hogy a minta oldott oxigéntartalma fenntartható legyen a mintát hígitani szükséges. A meghatározáshoz vett mintát sötétben kell tartani. Ily módon a mért oldott oxigénnek az algák általi befolyásolása megakadályozható. Ha ezt nem tesszük a mért BOI érték lényegesen csökkenhet, hiszen az algák O2-t termelnek. Az eddigi kémiai jellemzők az oxigénháztartás mutatói. Segítségükkel a vízben levő szerves anyag mennyisége ítélhető meg.
16
5. Klorid-ion (Cl-): Minden természetes vízben jelen van, koncentrációja igen tág határok közé eshet. A klorid-ion tartalom magasabb fekvésű (hegyes) területek vizeiben kisebb, a folyók és a felszín alatti vizekben tetemes lehet. Legtöbb a tengerekben. A kloridokat a víz oldja fel. Klorid-ion rendszerint a nátrium kísérője (NaC1, konyhasó). Nagymennyiségű klorid-ion kerülhet a felszíni és a felszínalatti vizekbe a házi- és ipari szennyvizek bevezetése révén is. Ez utóbbi esetben rendszerint ammónia és nitrit-ion is kimutatható a vízben. A tiszta, felszín közeli talajvizekben koncentrációja jóval 100 mg/l alatti. A klorid-ionok bizonyos koncentrációig nem ártalmasak az emberi szervezetre. 250 mg/ koncentráció felett a víz sós ízt kap, ami az ivóvíz használhatóságot kezdi korlátozni. Közüzemi ivóvízműveknél a tűrhetőségi határ 80 mg/l. A nagyobb sótartalom a vízelosztó hálózatban korróziót okozhat. 6. Szulfid-ion (S2-), szulfát-ion (SO42-): A kén-körfolyamatában a szulfid-ion (S2-) és a szulfát-ion (SO42-) játssza szempontunkból a fontos szerepet. A természetes vizekben előforduló szulfid-ion eredete kétféle lehet: a) szerves: Amikor oldott oxigén és nitrátok hiánya esetében a szulfátok szolgáltatják az oxigént, s a lebontási folyamatot anaerob baktériumok végzik: SO42- + szerves anyag anaerob bakt. → S2- + H2O + CO2 S2- + 2 H+ ↔ H2S
17
A szerves eredetű szulfid-ion, illetőleg a kellemetlen szagot és ízt kölcsönző hidrogén-szulfid (H2S) friss szennyeződésre utal, ezért az ilyen víz egészségügyi szempontból kifogás alá esik. b) szervetlen: A szervetlen eredetű szulfid-ion kén-hidrogén tartalmú ásványi sók: gipsz (CaSO4x2H2O), pirit (FeS2) redukciója révén keletkezik. Szaghatása miatt a víz nem használható ívóvíz céljaira, a kénhidrogént előzetesen el kell belőle távolítani. A szulfát-ion többnyire jól oldódó szulfátok: Na2SO4, MgSO4 formájában van jelen a természetes vizekben. A közüzemi ivóvizműveknél 10 mg/l szulfát-ion koncentráció még megengedhető. Amennyiben a víz keménysége nem túl nagy, úgy 200 mg/l még tűrhető lehet. A szulfát-ion a beton- és azbesztcement csövekre jelenthet veszélyt. 7. Kalcium-ion (Ca2+): A legelterjedtebb kation. Leginkább hidrogén-karbonáthoz kötve fordul elő. A felszínalatti vizekben inkább a kalcium-, mint a magnézium-ionok vannak túlsúlyban. Általában a pangó vizek sajátossága, hogy a víz CO2-tartalmának csökkenésekor a bennük oldott sók közül inkább a kevésbé oldható Ca2+-sók válnak ki, mint a jobban oldódó Mg-sók. 8. Magnézium-ion (Mg2+): A vizekben a kalcium-ionnál kisebb mértékben fordul elő. Általában klorid és szulfát alakjában kerül a vízbe. Dolomiton keresztül haladó vízben a Ca2+ és Mg2+ egymáshoz való aránya megváltozik, sok esetben a Mg-ion javára. 9. Keménység: A természetes vizek keménységét a bennük levő kalcium- és magnézium-ionok okozzák.
18
Attól függően, hogy ezek a kationok milyen anionokhoz csatlakoznak, beszélhetünk: 9 karbonát- és 9 nemkarbonát keménységről, 9 valamint az általánosan használt és jellemző keménységről, amely az előbbi kettő összege,
összes
9 kationok szerint csoportosítva pedig kálcium- és magnézium keménységről. A víz karbonát-keménységét: azok a kálcium- és magnézium-ionok okozzák, amelyek hidrogénkarbonát-ionokhoz vannak kötve. A víz keménysége leginkább a szemcsés talajjal és tömött kőzetekkel való érintkezésből származik. A víz oldóképességét zömmel akkor nyeri, amikor a talajban az ott élő baktériumok lebontó tevékenységéből származó CO2 végterméket felveszi és a kálcium kőzetet könnyebben oldja: CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2 10. Ammónia, nitrit- (NO2-) és nitrát-ion (NO3-): A következő nitrogén-vegyületek játszanak szerepet: NH3, N2, N2O3, N2O5 A N2O3 és N2O5 a salétromsav anhidridjei. Az ammóniából és a nitrátokból szerves kötött nitrogén képződhet: NH3 + CO2 + zöld növény + napfény = fehérje NO3- + CO2 + zöld növény + napfény = fehérje* A szerves kötött nitrogént a szaprofita baktériumok bontják le aerob folyamatok révén a szervetlen anyaggá: fehérje + baktérium = NH3 Ezt a nitrifikáló baktériumok nitrit-ionná oxidálják:
19
2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2- + 2 H+ + 2 H2O A nitrit-iont a nitrifikáló baktériumok további csoportja nitrát-ionná oxidálja: 2 NO2- + O2 + 2 H+ → 2 NO3- + 2 H+ A nitrátnak az a mennyisége, amelyet a * egyenlet szerint a növények nem hasznosítanak, a beszivárgó vízzel a talajvízbe kerül. Ezért jelentős gyakran a talajvíz nitrát-tartalma. Végső soron a nitrogénháztartás a lebontódási folyamatok állásáról nyújt a víz minősítésénél felvilágosítást.
20
4. HÉT A víz kémiai jellemzői II. 11. Vas- (Fe2+) és mangán-ion (Mn2+): Elsősorban a talajvizekben és a mélységi vizekben fordulnak elő, de az évszaktól függően a felszíni vízfolyások és víztározók vizében is jelentkezhetnek. Az oldott állapotú vas- és mangán legtöbbször vas- és mangántartalmú kőzetekből kerül a vízbe. Az ivóvíz megengedhető vastartalma: 0,3 mg/l, mangán-tartalma pedig: 0,05 mg/l. 12. Szénsav, CO2: A természetes vizek normális komponense a szén-dioxid. A vízbe a következő úton kerülhet: 9 Abszorpció révén a légkörből. 9 Biokémiai oxidáció egyik végtermékeként. 9 Különböző szerves anyagok végtermékeként. 9 A vízben lévő szervetlen anyagok, elsősorban hidrogénkarbonátok disszociációja révén, amikor is szabad CO2 jut a vízbe. A víz szabad szénsav-tartalma a vizet agresszívvé teszi. Beszélhetünk: mésszel betonnal fémmel szembeni agresszivitásról. 13. pH: A pH az oldatok savas vagy lúgos állapotának a kimutatására szolgál, pontosabban a hidrogénion-koncentráció fejezhető ki segítségével. A pH ismerete a vízellátás és a csatornázás szinte minden területén nagyon fontos.
21
A felszíni vizek általában lúgos kémhatásúak, így lehetséges olyan vízfolyásszakasz, amelybe savas ipari szennyvizek semlegesítés nélkül bevezethetők. De az ilyen módszer egyedi vizsgálatot igényel. 14. Foszfor és foszfát-ion (PO43-): Itt a foszfor szervetlen vegyületei pl. a foszfátok játsszák a főszerepet. A felszíni vizekben található algák szaporodása döntően a vízben lévő nitrogén- és foszfor-komponensektől függ. Ahol ezek a tápanyagok bőségesen fordulnak elő vízvirágzás jelentkezhet. Ez a biokémiai folyamat a víz minőségért rontja. A szennyvizek is rendszerint bőségesen tartalmaznak foszfort. 15. Mérgező anyagok: Főként az ipari szennyvizeknél kerülhetnek a befogadókba. Ilyen anyagok: arzén. Ólom, cink, stb. Különösen veszélyesek lehetnek a különböző toxikus anyagok. 16. Toxikus anyagok: Azokat a szennyvizeket tekintjük toxikusnak, amelyek a szennyvíztisztító berendezésekben a tisztításban fontos szerepet játszó szervezeteket elpusztítják. A toxikus anyagoknak azt a mennyiségét, amely már egyáltalán nem pusztítja el az élő szervezeteket toxikussági küszöbértéknek nevezzük. Szervetlen eredetű toxikus anyagok: 9 Oxidálószerek (klór, bróm, klóramin, kálium-permanganát, hidrogén-peroxid). 9 Ózon 9 Mérgező gázok (NH3, H2S) 9 Savak, lúgok. 9 Alkáli- és alkáliföldfémek, nehézfémek. Szerves eredetű toxikus anyagok: 9 Alifás vegyületek (metán-származékok, acetilén, ásványi olajok, stb.). 9 Aromás vegyületek (benzol, fenolok, klórfenolok, stb.) 22
9 Növényvédőszerek 9 Detergensek 17. Radioaktív szennyeződések: alaptulajdonságuk a rádioaktivitás, amely sem fizikai, sem kémiai folyamatokkal nem szüntethető meg. Az ilyen szennyvizek ott keletkeznek, ahol atomenergiát termelnek, radioaktív izotópokat állítanak elő vagy használnak fel. A radioaktív szennyeződés bejuthat a vízbe a légszennyezés, atomerőművek, uránbányák révén, az iparban és a gyógyászatban alkalmazott izotópok használata során is. Bizonyos szennyezőanyagok a radioaktív anyagok felvételével radioaktív tulajdonságúvá válhatnak. A sugárártalom a sugárzás fajtájától, energiájától és felezési idejétől függ. A tisztítás feladata tehát a radioaktív szennyeződések eltávolítása a vízből. A víz biológiai tulajdonságai A vízkészleteket sok ezer féle állat és növény népesíti be. A mikroszervezetek literenkénti egyedszáma gyakran a több százezret, sőt néha a több százmilliót is elérheti. Nagy számuk miatt aktív felületük óriási tehát szerepük vizeink minőségének alakításában rendkívül fontos lehet, hiszen egyik leglényegesebb élettani sajátosságuk az anyagcsere. Az anyagcsere-folyamatot a környezeti tényezők (p1. fizikai, kémiai) befolyásolják. Az élő szervezetek anyagcseretermékeikkel azonban maguk is befolyásolják a környezetüket. Elhalásuk után testük szerves anyagai lebomlanak, s a keletkező végtermékek a víz minőségét befolyásolják. Különösen erőteljes jelentkezik ez a hatás a vízvirágzással kapcsolatban! Az élővizeket tehát mindig biotópnak kell tekinteni, hiszen bennük a természetes körülmények között mindig élőlények is léteznek. 23
A vízben élő szervezetek rendszertani áttekintésekor a szervezeteket két nagy csoportba lehet osztani: a) növények b) állatok 1. Növényi szervezetek: Energiájukat a Nap révén, vagy kémiai úton kapják. A növényi szervezetek közül a legfontosabbak a következők: • Baktériumok: Ezek a növényvilág legkisebb szervezetei. Többségük az emberre ártalmatlan. Az emberre a patogén baktériumok az ártalmasak. A kórokozókhoz tartoznak például a tifusz, paratifusz, kolera, vérhas. Ha a vízben ilyen élőlények fordulnak elő, akkor a víz fertőzött. A baktériumok alakja nagyon változatos lehet: gömb, pálcika, spirális és fonalas. A baktériumok közül egyesek: 9 heterotrófok (nem önellátók, felhasználása útján építik fel),
testüket
szerves
anyagok
9 mások autotrófok (szervetlen anyagokból szerves anyagokat állítanak elő) tehát önellátók. A heterotrófok tovább csoportosíthatók: élősködők (paraziták) szaprofiták: az élettelen szerves anyagokat fogyasztók (lebontók). • Algák: Az algák (moszatok) a vízi növényvilág egy- vagy többsejtű szervezetei. A baktériumoktól abban különböznek, hogy a klorofilltest segítségével a Nap energiáját hasznosítva szerves anyagot hoznak létre anélkül, hogy a vízi szerves szennyeződések oxidációjától függnének.
24
A víz szerves anyagainak termelése tekintetében elsődleges szerepet játszanak, gyakran a víz élőanyaga (biomassza) zömét alkotják. További fontos jellemzőjük, hogy oxigént bocsátanak a vízbe. Legfontosabb törzseik: 9 kékmoszatok 9 ostorosmoszatok 9 sárgásmoszatok 9 zöldmoszatok A vízben élő növények, elsősorban az algák, a fotoszintézis során jelentős mennyiségű vízben oldódó oxigént juttatnak a vizekbe, ezért felszíni vizeink jó minőségének megőrzésében nagyon fontos a szerepük. Az algák a vízellátás-csatornázás számos területén hol pozitív (+), hol negatív (-) szerepet játszanak. A velük kapcsolatos legfontosabb problémák szerint csoportosítva az algákat: 9 íz- és szagártalmat okozók (-) 9 szűrőket eltömő algák (-, +) 9 szennyezett vizek algái (+) 9 tiszta vizek algái (+) 9 medencék, tározók falára települt algák (-) 2. Állati szervezetek: Táplálkozásukhoz a növényekben raktározott szerves anyagokat használják fel és ezek lebontása révén szerzik energiájukat. A mikroszkópikus méretű állatvilág zöme ragadozó, vagyis a vizet a feleslegesen elszaporodó növényi szervezetektől igyekeznek megtisztítani. Ilyen irányú tevékenységük a biológiai szennyvíztisztítás területén is nagyon lényeges, mert az elfolyó tisztított szennyvíz tisztává tételét elősegítik. A biológiai körfolyamatot tekintve, a helyzet az, hogy a mikroszkopikus állatok a mikroszkopikus növényeket fogyasztják, a mikroszkopikus állatokat pedig a magasabb rendű állatvilág fogyasztja. 25
Az állati szervezetek a következőképpen osztályozhatók: a) egysejtűek: • állati ostorosok, • gyökérlábúak, • csillósok, b) többsejtűek: • szivacsok, • kerekesférgek, • csallánzók, • ízeltlábúak (ezen belül a rákok, különböző rovarok), • puhatestűek (ezen belül a csigák és kagylók).
A víz biológiai vizsgálata abban áll, hogy az előzőekben vázolt, vízben élő egy- vagy többsejtű növényi és állati szervezeteket mikroszkóppal figyeljük meg. A szaprobionta-rendszer és a vízi élővilág A különböző szennyezőanyagokat (szerves vagy szervetlen) tartalmazó vizeket benépesítő életközösségek tagjai olyan szervezetek, amelyek a szennyezések különböző jellegéhez és mértékéhez alkalmazkodnak. Jelenlétükből tehát a víz szennyezettségi fokára következtethetünk. A biológiai vizsgálatok során ezért a mintában található összes szervezetet meg kell határozni, és az életközösségen belül a legjellemzőbb vezéralakokat (bioindikátorokat) ki kell választani. Ez utóbbiak %-os aránya jellemző a víz szennyezettségi fokára. A legjobb bioindikátorok azok az élő szervezetek, amelyek a környezeti tényezők változásaira legérzékenyebben reagálnak. A természetben előforduló víz (p1. a Duna-vize) szennyezettségi állapotának jellemzésére a szervesanyag lebontódási állapotának megfelelően Kolkwitz nyomán 4 fokozat különböztethető meg (2. táblázat): 26
2. táblázat A szerves anyag lebontódási állapotai A szennyezés mértéke
Szaprobitás állapota
A zóna jellemzése • Igen sok a bomló szerves anyag. • Anaerob bomlási folyamatok.
Rendkívül erősen szennyezett
Poliszabrób
• Oldott oxigén nincs, vagy kevés. • A víz szénvegyületekben dús. • Kellemetlen szagú. • A baktériumok óriási tömege jellemző rá. • Gyors oxidációs folyamatok játszódnak le. • A szerves anyag fehérjetartalma aminosavakra bomlik.
Erősen szennyezett
α-szabrób
• A baktériumok mellett az algák is elszaporodnak. • A víz nappali (oxigénbőség) és éjszakai oldott oxigén-tartalma eltérő. • Jelentős oxigénigény. • Gyakori a vízvirágzás. • Tovább tart az oxidáció, a szerves anyagok zöme azonban már mineralizálódott.
Mérsékelten szennyezett
• Az oxigénigény kevesebb.
β-szabrób
• A víz nappali és éjszakai oldott oxigéntartalma már nem ingadozik. • Az állat- és növényvilág igen sokrétű, gazdag. • A hazai nagyobb vízfolyásaink tartoznak ide.
Tiszta vizek
oligoszabrób
• A mineralizálódás már befejeződött, a baktériumok száma elenyésző. • A víz tiszta, oxigénben gazdag. • A forrásból táplálkozó patakok tartoznak ide.
27
6. HÉT A VÍZ MINŐSÍTÉSE Az ivóvízellátás céljaira felhasznált víz minősítésének konkrét módjait és a szennyezőanyag komponensek határértékeit tekintjük át. A minősítés módjait az alábbiak szerint csoportosíthatjuk: • Fizikai • Kémiai • Bakterológiai minősítés. 1. Fizikai minősítés: 9 Hőmérsékleti minősítés: optimális: 10-12 °C, 7 °C alatt az emberi szervezetre ártalmas, 14 °C felett az élvezhetőség csökken. 9 Szín, szag: átlátszó szagtalan és friss ízű legyen! 2. Kémiai minősítés: A szennyeződést jelző ionok és azok mennyisége alapján a szennyeződés eredetére, fokára és időpontjára következtethetünk. A kémiai komponensek meghatározásának eljárásai és a minősítés alapelvei ma már kifejlettek. A víz felhasználhatóságát a 3. táblázatban megadott, még megengedhető vízkémiai komponens-határértékek alapján lehet megítélni. Ennek ismeretében a víztisztítás módjáról és annak technológiájáról is dönthetünk.
28
3. táblázat Vízkémiai komponens-határértékek Vizsgált komponens
Vízszolgáltató berendezés
Minősítés Elfogadható
Tűrhető
• Egyes kutaknál
2,50
3,50
• Vízvezetékeknél
2,00
3,00
• Felszíni vízfelhasználás esetén.
3,00
4,00
• Egyes kutaknál
80,00
120,00
• Vízvezetékeknél
50,00
100,00
• Egyes kutaknál
0,05
0,20
• Vízvezetékeknél
0,00
0,10
• Egyes kutaknál
0,20
0,50
• Vízvezetékeknél
0,00
0,30
• Egyes kutaknál
50,00
80,00
• Vízvezetékeknél
30,00
50,00
-
1000,00
12,00
16,00
• Egyes kutaknál
30,00
45,00
• Vízvezetékeknél
20,00
30,00
• Egyes kutaknál
200,00
300,00
• Vízvezetékeknél
100,00
200,00
Vas (II)-ion
• Egyes kutaknál
0,30
0,40
(mg/l)
• Vízvezetékeknél
0,20
0,30
• Egyes kutaknál
0,20
0,30
• Vízvezetékeknél
0,10
0,20
0
Igen gyenge nyom
• Egyes kutaknál
0,20
0,30
• Vízvezetékeknél
0,10
0,20
• Egyes kutaknál
0,20
0,30
• Vízvezetékeknél
0,001
0,002
Oxigénfogyasztás (mg/l)
Klorid-ion (mg/l) Ammónium-ion (mg/l) Nitrit-ion (mg/l) Nitrát-ion (mg/l) Összes szilárd anyag (mg/l) Lúgosság (n HCl/l) Összes keménység (NK°) Szulfát-ion (mg/l)
Mangán (II)-ion (mg/l) Szulfid-ion (mg/l) Szabad klór (Cl2) (mg/l) Fenolok (mg/l) Réz (II)-ion (mg/l) Ólom (II)-ion (mg/l) Jodid-ion (mg/l) Fluorid-ion (mg/l)
• Egyes kutaknál • Vízvezetékeknél • Egyes kutaknál • Vízvezetékeknél
• Egyes kutaknál • Vízvezetékeknél
• Egyes kutaknál • Vízvezetékeknél • Egyes kutaknál • Vízvezetékeknél • Egyes kutaknál • Vízvezetékeknél • Egyes kutaknál • Vízvezetékeknél
29
2,00
0,10
Optimum: 0,02 - 0,10
Optimum: 1,00 – 1,50
Az ammónium-, nitrit-, nitrát-ion mennyiségéből a szerves szennyeződés időbeli folyamatára következethetünk: az ammóniumion jelenléte friss szennyeződésre illetve a lebontási (oxidációs) folyamat előrehaladására utal. 2. Bakterológiai minősítés: Az ivóvíz kórokozó illetve fekális szennyeződését jelző alkatrészeket nem tartalmazhat. A bakterológiai minősítés célja kettős: 9 Minőségi vizsgálat: Célja a vízben található baktériumok korokozó vagy ártalmatlan voltának megállapítása. 9 Mennyiségi vizsgálat: Célja a vízben élő baktériumok mennyiségének meghatározása. A vizek minőségi vizsgálata során rendszerint nem a kórokozó baktériumok jelenlétét állapítjuk meg, hanem csak a szennyezésjelző coli-baktériumok jelenlétét. Ilyen az ún. Escherichia-coli, amely a szennyvíz által okozott fertőzések következtében kerül a vízbe. Ezt biokémiai reakciók alapján határozzák meg. A vizet ún. Coli-szám alapján minősítik (4. táblázat). Ez az a legkisebb vízmennyiség ml-ben, amelyből a Coli-baktérium kitenyészthető. (Minél nagyobb ez a mennyiség, annál tisztább a víz.) 4. táblázat A coli-szám alapján történő vízminősítés Vízmennyiség (ml), melyben 1 colibaktérium található
A víz minősítése
100
Tiszta
10
Elég tiszta
1
Gyanús
0,1
Erősen szennyezett, használatra alkalmatlan
30
Vízminősítés Debrecenben A debreceni hálózat ivóvíz minőségének vizsgálatát a Debreceni Vízmű Rt. Központi Laboratóriuma napi vizsgálati rendjének megfelelően végzi, a hatósági ellenőrzést az ÁNTSZ szakemberei végzik. Magyarországon érvényes vízminőségi előírásokat alkalmazzák: 9 MSZ 450/1-1989: Ivóvíz minősítés fizikai és kémiai vizsgálat alapján 9 MSZ 450/2-1991: Ivóvíz minősítés mikroszkópikus biológiai vizsgálat alapján 9 MSZ 450/3-1991: Ivóvíz minősítés mikrobiológiai vizsgálat alapján Fizikai minősítés: A megfelelő ivóvíz átlátszó, színtelen, szagtalan, üdítő ízű és kívánatos hőmérsékletű folyadék. Kémiai minősítés: Az 5. táblázat a nagy gyakorisággal vizsgált több, mint 20 paraméter közül ismertet néhányat: 5. táblázat Kémiai minősítés a debreceni Vízmű Rt. laboratóriumában
31
Mikrobiológiai minősítés: A debreceni hálózatba kerülő víz mikrobiológiai szempontból megfelelő minőségű, ellenőrzését az év minden napján folyamatosan végzik. Minél tovább tartózkodik a víz a hálózatban, annál nagyobb eséllyel fordul elő, hogy a cső falán elszaporodnak egyes mikroorganizmusok. Ezt a folyamatot gyorsítja, ha a víz hőmérséklete meghaladja a 20 °C-ot.
1. sz. illusztráció Biológiai minták mikroszkópos és bakterológiai minták feldolgozása
32
2. sz. illusztráció VARIAN típusú atomabszorpciós készülék kémiai vizsgálatokhoz CARY 50 típusú spektrofotométer kémiai vizsgálatokhoz
33
A vizek tisztaságának védelme A vízellátás leggazdaságosabban akkor valósítható meg, ha: 9 a víz mennyisége elegendő, 9 az igényeket megközelítő minőségű 9 és a hasznosítás közelében található. Az ipar fejlődésével a kívánt mennyiségű és minőségű víz egyre nehezebben és költségesebben biztosítható. A vizek szennyezettsége ma már rendszerint nagyobb mértékben nő, mint amilyen ütemben azt a természet biológiai körfolyamatában feldolgozni képes. Ez azt eredményezi, hogy ma már a vízkészletek szennyeződés elleni védelme, a vízzel való minőségi gazdálkodás a vízgazdálkodás egyik legfontosabb kérdésévé vált. A vízminőség-védelemhez a vizek minőségének egységes alapon történő megítélése a fontos kiinduló alap. A szennyezőanyagok fajtáinak és mértékének megállapításához , a minőséget jelző mutatók értékelését nagymértékben elősegítik az Európai Unió (EU) által kidolgozott és elfogadott mutatócsoportok, az ezekhez tartozó komponensek és határértékeik rögzitése. Ez az értékelési rendszer a megadott határértékek alapján minősítik a vizeket. A vizek osztályozásának alapja a vízhasználók által támasztott minőségi igény (6. táblázat):
34
6. táblázat A vizek osztályozása Osztály
Jellemzés Tiszta víz.
I. osztály
Bármilyen felhasználásra alkalmas. Kissé szennyezett víz. Csak kezelés után hasznosítható kommunális ellátásra, valamint bizonyos ipari célokra.
II. osztály
Szennyezett víz. Bizonyos célokra korlátozottan alkalmazható. Ipari célra kezelés szükséges.
III. osztály
Nagyon szennyezett víz. A természetes öntisztuláshoz szükséges hidrobiológiai feltételek benne gyakorlatilag nem elegendők.
IV. osztály
Vízgazdálkodási alapfogalmak Vízkészlet-gazdálkodás: Ez a vízkészleteknek és a vízhasználók vízigényének mennyiségi és minőségi, valamint időbeli és térbeli összehangoláshoz szükséges tevékenységet fogja össze. A készletek és az igények között egyensúlyt gazdálkodási tevékenységgel kell tehát fenntartani. A vízigény mennyiségi oldala: azt a követelményt tartalmazza, hogy az emberi fogyasztás céljaira mindenkor és mindenhol rendelkezésre álljon a fogyasztás kielégítéséhez elegendő vízmennyiség. A vízigény minőségi oldala: azt a követelményt tartalmazza, hogy mindenkor és mindenhol legyen az emberi fogyasztás céljára alkalmas minőségű víz.
35
Vízminőség-szabályozás: a társadalmilag elismert vízszükségletek megkívánt minőségű szintjét hivatott műszaki-gazdasági és jogi eszközökkel biztosítani, úgy hogy az a termelőerőkkel és a termelési viszonyokkal, valamint a természeti tényezőkkel mindenkor összhangban álljon. A természetes vízkészletekben végbemenő fizikai, kémiai és biológiai folyamatok a vízbe kerülő idegen anyagok asszimilációjához vezetnek. A vízminőség-szabályozás alapját képező vízminőségi határértékeknek két típusa ismeretes. Az egyik a befogadókra vonatkozik, a másik pedig az elfolyó, illetve szennyvizekre. A befogadó-határértékek alkalmazása esetén tulajdonképpen mennyiségi és minőségi korlátok nélkül vezethető szennyvíz a befogadóba, ha a hatására a befogadó vízminőségi jellemzőinek koncentrációja nem lépi túl a magadott határértékeket. Az elfolyó szennyvíz határértékei kétféle módon állapíthatók meg: 1. A rendelkezésre álló tisztítási technológiák alapján, a gazdaságosság figyelembevételével állapítják meg a határértéket. Ez a fajta határértékrendszer a legegyszerűbb, könnyen ellenőrizhető és a beavatkozások egyszerűen végrehajthatók. Ez a módszer terjedt el a legjobban, ezt alkalmazzák pl. NagyBritanniában, Japánban és Magyarországon is. 2.
Az egyes szennyvízkibocsátókra egyedileg határoz elfolyóvíz-határértéket a vízfolyás terhelhetősége alapján.
meg
A vízigény A vízmennyiségre jellemző adat a vízigény, amely nem egyéb, mint a fogyasztóknak adott helyre és időszakra vonatkozó, a víz felhasználását célzó szándéka.
36
Az időszak terjedelmétől függően a vízigény lehet éves, továbbá esetenkénti és fajlagos. A vízigény nem mindig azonos a vízszükséglettel, vagyis azzal a vízmennyiséggel, amire a fogyasztóknak a vízhasználattal elérendő célra valóban szüksége van. A vízigény nagysága függ a vízhasználó termelésének terjedelmétől, technológiájától, az időjárás változásától. A vízigény mértéke tehát időben változik. Az indokolt vízigény és a valóságos vízfelhasználási érték gyakran különbözik egymástól. A vízmű-, illetve szennyvíztisztító telepeket a maximális napi, illetve órafogyasztásra méretezzük, a későbbi bővítés figyelembevételével. A könnyen bővíthető berendezéseket (kút, szűrő, szivattyú stb.) 10-15 évi fejlődésre, a nehezen bővíthető berendezéseket (csőhálózat, nagy tartályok stb.) 20-30 évi fejlődésre méretezzük. Azt a jövendő lakosszámot, amelyet n év után tiszta vízzel kell ellátni, illetve amelynek szennyvizét tisztítanunk kell, a következő összefüggéssel számítjuk:
Ln= Lo(1+z/100)n Lo: a kiindulási lakosszám Ln: a lakosság n év után z: az évi százalékos népszaporulat (értéke 0,2….4,0 között változhat) Az ivóvízellátásra és ipari célra való nyersvíz Az ivóvíz minőségi kritériumai: Különbséget kell tennünk a vízben található: egészségre ártalmas, mérgező és kellemetlen ízt és szagot okozó anyagok, valamint olyanok között, amelyek a víztisztítás során, illetve a csőhálózatban okoznak kellemetlenséget, de az egészségre ártalmatlanok. 37
Az ivóvízben: nem lehet semmiféle káros élőlény, mint pl. plankton, baktérium vagy vírus. Nem lehet benne emberi vagy állati ürülékből származó élőlény. (Ennek indikátora az Escherichia-coli baktérium, amely nem fertőző ugyan, de ürülékkel való kapcsolatra utal.) További kritériumok (7. táblázat): 7. táblázat További ívóvíz-kritériumok Jellemzők
Határérték
Algaszám
104 db/m3
Kóliszám
4 db/m3
Baktériumszám
5x104 g/m3
Oxigénfogyasztás
3,5-10 g/m3
α-sugárzás
0,111 μBq/cm3
Nitrát-tartalom
40 g/m3
Nitrit-tartalom
Nem lehet
Klorid-tartalom
100 g/m3
Szulfát-tartalom
300 g/m3
Vas-tartalom
0,2 g/m3
Mangán-tartalom
0,1 g/m3
Ammónia-tartalom
0,5-2,0 g/m3
Ezenkívül a víz színtelen, szag- és ízmentes legyen. Hőmérséklete lehetőleg ne legyen több 15 °C-nál magasabb. Nem lehet a vízben agresszív szénsav (a korrózió elkerülésére). Keménysége pedig ne legyen több mint 250 CaO g/m3.
38
Az iparivíz minőségi kritériumai: Sokszor még az iparágon belül is eléggé eltérőek az igények. A tendencia azonban olyan, hogy azok mindinkább az ivóvíz-minőség felé mutatnak. Igen fontos, hogy a szolgáltatott víz minősége mindig azonos legyen. Nagy vonatkozásokban az ipar igényét az alábbiakban lehet összefoglalni: Az ipari víz ne tartalmazzon: 9 biológiai eredetű, illetve biológiai folyamatokat elősegítő anyagokat ( mikroorganizmus, tápanyag) 9 színeződést okozó anyagokat (vas, mangán) 9 lerakódást okozó anyagokat (karbonátkeménység) 9 korroziót okozó anyagokat (mész-szénsav egyensúly, egyes anionok) A legnagyobb mennyiségű ipari vízigénnyel a hőerőművek, a későbbiekben pedig az atomerőművek jelentkeznek, ahol a vizet hűtésre használják. A hűtővíztől elsősorban azt követeljük meg, hogy ne tartalmazzon: 9 agresszív savakat, 9 szulfátot, 9 kloridot, 9 továbbá a csövek eltömődését okozó lerakódó anyagokat 9 és algákat.
39
7. HÉT VÍZSZERZÉS Vízszerzési lehetőségek: A vízigények kielégítésére a víz előfordulása szerint a következők a szerzési lehetőségek: 1. Felszíni víz: 9 vízfolyás 9 tó 9 természetes tározó (tenger) 9 mesterséges tározó 2. Felszínalatti víz: 9 partiszűrésű víz 9 talajvíz 9 mélységi víz 9 forrás 9 karsztvíz A települési vízbeszerzésnél általában az a törekvés, hogy először a rendelkezésre álló felszínalatti vizeket használják fel. Ez érthető, hiszen ezek általában kevésbé szennyeződnek, s ily módon tisztításuk vagy felesleges, vagy viszonylag egyszerűbb, tehát gazdaságosabb. A felhasználható mennyiség tekintetében a helyzet a felszíni vizek esetében a kedvezőbb. A mennyiségi igények rohamos növekedésével egyre inkább a felszíni vizek felhasználására kerül sor, de szennyezettebb voltuk miatt a tisztításuk bonyolultabb, tehát költségesebb. Ha az ellátandó terület körül többféle víz fordul elő, akkor a mennyiségi, minőségi, illetve a gazdaságossági szempontok együttes mérlegelése alapján választjuk meg az optimális vízszerzési módot. 40
Víztermelő módok és berendezések: 1. Felszíni vízkivételi művek: Többféle módszer ismert ebben a tekintetben, amelyek közül két jellemző típus a következő: a) Szívófejes vízkivétel: Amennyiben kellő vízmennyiség és nagyobb vízhozam áll rendelkezésre, a szívófejes vízkivételi művet célszerű alkalmazni (1. ábra).
1. ábra Szívófejes vízkivétel (LKV: legkisebb vízállás, LNV: legnagyobb vízállás, KV: közepes vízállás)
9 A vizet kis nyomású szivattyú nyomja - a tisztítási igénytől függően – dobszűrőre, homokfogóra, stb. 9 A szívófej és a szivattyú közötti kapcsolatot lehetőleg a sodorvonalig benyúló szívócső közvetíti. 9 Az árvízvédelmi biztonság miatt a szívóvezeték aknába helyezett tolózárral legyen kiiktatható. 9 A szívófej a meder felett megfelelő magasságban alakítandó ki. 9 A szívófej teteje a legkisebb vízállás alkalmával is legalább 1 m mélységben legyen a vízfelszín alatt. 9 A szívás áramlási sebessége a hordalék-lerakódás elkerülése céljából legalább 0,5 m/sec legyen. 41
9 A szívóvezetéket kotrással vagy vízágyúval a mederbe be kell ágyazni. 9 Biztonsági okokból célszerű kettős szívóvezetéket alkalmazni. Gondoskodni kell a vezeték visszamosásának lehetőségéről is. b) Aknás vízkivétel: Erősen változó vízállású, vagy kis vízmélységű felszíni víz esetében az aknás vízkivétel a célszerű megoldás. A vízfolyás homorú partján, ahol a sodorvonal a partot megközelíti, az akna rendszerint vágóéles vasbeton kútsüllyesztés révén alakítható ki.
2. ábra Aknás vízkivétel (LKV: legkisebb vízállás, LNV: legnagyobb vízállás, KV: közepes vízállás)
9 A fenék visszazáró. Az aknából a vizet függőleges tengelyű szivattyúk emelik. 9 Ez a megoldás 40-50 cm mederbeli vízmélység esetén is alkalmazható, hiszen az aknában ilyenkor is kellő vízoszlop biztosítható. 42
9 Az aknás vízkivétel azonban nagyobb vízfolyások (pl.: Duna) is létesíthető. Vízkivételi műtárgyként ilyenkor – vagy a pert mentén vagy a mederben – vasbeton szekrényt süllyesztenek le. Ennek legalsó szintjét a víztér, középső részét a cső- és a szivattyútér, a felső részét pedig a motorház és a kezelőtér alkotja. 2. Felszínalatti vizek beszerzése: A porózus vízadó közegből való víztermelés tulajdonképpen mindig a szűrés kedvező tisztító hatásának a kihasználásán alapul. Minden esetben, amikor a víz a porózus közegben szivárog, tulajdonképpen a szűrés útján való víztisztításról beszélhetünk. A durvább szemcséjű közeg kevésbé, a finomabb szemcséjű közeg jobban tisztít! A vízszerzéssel kapcsolatos szűrési folyamatok nem csak hidraulikai folyamatoknak tekinthetők. Ha valamely szennyezőanyagot is tartalmazó víz a porózus közegbe beszivárog tulajdonképpen a szűrés kezdetétől: 9 a mechanikai (pl. ülepedés), 9 kémiai (kristályos vagy zselatinszerű csapadékképződés), 9 és biológiai folyamatok (mikroorganizmusok lebontó tevékenysége) egyaránt jelentkeznek, csak egyik nagyobb, másik esetleg elhanyagolható mértékben. A felszínalatti vizek kinyerésének módszerei: Talajvízdúsítással Partiszűrésű víztermelő berendezésekkel 1. Talajvízdúsítás: A hazai geológiai adottságok olyanok, hogy a vízfolyások mentén jelentős homokos, kavicsos rétegek helyezkednek el. A mederben lévő vízállás szintjétől függően a víz vagy a mederből a kavicsteraszba vagy a teraszból a mederbe áramlik.
43
Ha tehát ezekből a rendszerint bő víztározóképességű és jó vízminőséget biztosító rétegekből a kis vízállás időszakában is a nagy vízálláshoz tartozó vízmennyiséget kívánunk kitermelni, akkor a teraszt dúsítani kell. A talajvízdúsítás célja: a felszíni vizet övező jó vízvezetőképességű réteg vizének felülről, mesterséges beszivárogtatás révén való növelése. A nyers vizet kezelésének lépései dúsításkor: 9 Előtisztítás: Az előtisztítás a nyersvíz szennyezettségi fokától, illetve az előtisztítás mértékétől függően lehet: ülepítés, derítés, gyorsszűrés, vagy ezek kombinációi. 9 Vízvezető rétegbe történő szivárogtatás: Az előtisztító berendezésből átkerülő víz a beszivárgó-dúsító térbe kerül, mely lehet: medence, árok, tó vagy kút. 9 Kitermelés a megcsapoló berendezésekkel rétegből. 2. Partiszűrésű víztermelő berendezések használata: Típusai: a) Víztermelés galériával: Kétféle megoldás ismert az a medergaléria és a partigaléria. A medergaléria létesítésekor a meder alatt úszó kotró segítségével munkaárkot létesítenek, majd abba réselt csövet fektetnek (3. ábra). 9 A szűrőágyazat több rétegű a csőtől felfelé a szemcseméret finomodik. Legfelülre durva kavicsszórás kerül. 9 A minimális szűrési mélység 3,5 m-nél kisebb nem lehet. 9 A mederbeli vízmélység 1,5-2,0 m kell legyen. 9 A galériacsőből a víz pl. szivornyával emelhető a gyűjtőaknába, amit a parton célszerű elhelyezni. 9 Az így nyert vizet általában ipari vízként hasznosítják.
44
3. ábra Medergaléria A partigaléria esetében a vízszintes elhelyezésű réselt cső a meder mellé kerül. 9 A cső köré kétrétegű kavics-szűrőréteget kell helyezni. Ehhez munkaárok kialakítása szükséges. 9 A galéria cső anyaga acél agy azbesztcement. Egy galériaszakasz hossza kb. 150 m. 9 A galériák építése meglehetősen költséges, de előnyük, hogy a fajlagos vízadó képességük kedvező és a velük a partszakasz hidraulikai szempontból egyenletesen terhelhető.
4. ábra Partigaléria 45
b) Víztermelés kutakkal: Számos fajtájuk ismert. Egyik típusa a csőkút. A csőkút jellemése: 9 Egyik legfontosabb víztermelő berendezés. 9 A fúrt kutak csoportjába tartozik. 9 Rendszerint kútsorba berendezéseket.
telepítve
alkalmazzák
ezeket
a
9 Elhelyezése merőleges a talajvíz áramlási irányára. 9 Szerkezetét a 5. ábra mutatja be. Legfontosabb része a kb. 300 mm átmérőjű, résekkel ellátott szűrőcső. 9 Előnyös a kút hidraulikai átmérőjének növelése, mely kavicsszűrőréteggel valósítható meg. Ily módon a kút vízhozama nő. 9 Legmélyebb része az iszapfogó. A szűrőcsőbe kerül a szívócső, amely a szifonvezetékhez vagy szivattyúhoz csatlakozik. A szűrőcső anyaga acél vagy azbesztcement.
46
5. ábra Csőkút
47
Építése: Kb. 1000-12000 mm átmérőjű köpenycső lesüllyesztése száraz vagy öblítéses fúrással, belsejéből a talajt kiemelik víz alatti kotrással vagy az öblítővízzel zagyként. Az üres köpenycsőbe leeresztik a 600-800 mm átmérőjű béléscsövet. E két cső közötti térbe a finomabb szemcséjű szűrőkavicsot töltik be, miközben a külső köpenycsövet fokozatosan visszahúzzák. A béléscső üres terében mintegy 300 mm átmérőjű szűrőcsövet eresztik le. A béléscső és a szűrőcső közötti teret a durvább kavicsanyaggal töltik ki, miközben a béléscsövet kihúzzák. Végül a szűrőcső belső terébe a szívócsövet eresztik le. c) Forrásfoglalás: A források vizének foglalását megelőzően a vízmennyiség ingadozást kell megvizsgálni. A legnagyobb és a legkisebb vízmennyiség hányadosára, az ún. ingadozási arány ismeretére van szükség: IQ=Qmax/Qmin Ennek ismeretében a forráshozamok megállapíthatók (8. táblázat): 8. táblázat Forráshozamok az ingadozási arány ismeretében IQ
Forráshozam
1,0-3,0
Kitűnő
3,1-50
Igen jó
5,1-10,0
Jó
10,1-20,0
Mérséklet
20,1-100,0
Rossz 48
A forrásfoglalás célja: a felszínre jutó forrásvíz szennyeződés elleni védelmének biztosítása, továbbá a felhasználás feltételeinek szakszerű megteremtése. A forrásfoglalás lehet: 9 Aknás: ügyelni kell arra, hogy a forrás természetes kifolyási szintjét ne emeljük, vagyis duzzasztást ne létesítsünk, mert a víz ebben az esetben máshol szökhet el (6. ábra).
6. ábra Aknás forrásfoglalás 9 Galériás: akkor indokolt, ha a leszálló forrás vize rétegvonal mentén, nagyobb területen bukkan a felszínre. A galériacsőbe jutó víz a vízzáró kialakítású gyűjtőaknába gravitációsan áramlik. A csapadékvíz beszivárgása ellen a galéria fölé agyagtömítést építenek (7. ábra).
49
7. ábra Galériás forrásfoglalás d) Karsztvíztermelés: A karsztvíz a mészkövek és dolomitok üregrendszerében, járataiba, repedéseiben tárolt víz. A kinyerés módjai: 9 Karsztkút: A víztermelő mű 20 m-nél sekélyebb mélységből szállítja a felszínre a vizet. Rendszerint sziklás vízadó közegbe nyúlik. 9 Karsztakna: A 20 m-nél mélyebb szintről való víztermelő mű. Rendszerint bő vízadó képességű vízvezető járatokat harántol, ezért hozama is több (8. ábra).
8. ábra Karsztakna 50
Védőövezetek A szennyeződések elkerülése céljából a kutakat, víztisztító berendezéseket, tározómedencéket védőövezettel kell ellátni. A védőövezet külső és belső övezetre oszlik. Kijelölésénél a felszín alatti vizek mozgásának sajátosságait is figyelembe kell venni. A nyersvíz szállítása a kezelőtelepre A kitermelt vizet nyersvíznek nevezzük. Ez az esetek zömében közvetlenül nem használható fel, hanem kisebb-nagyobb tisztításnak kell alávetni. A víz a beszerzés helyéről a tisztítótelepre háromféleképpen vezethető: 9 Gravitációs vezetéssel: Akkor alkalmazható, ha a kezelőtelep a termelés helyének szintjénél mélyebben fekszik. 9 Szivornyarendszerrel: Az egyes kutakból s gyűjtőaknába szállítja a vizet. Az aknából szivattyú segítségével vezetik tovább. 9 Nyomóvezetékkel: Akkor alkalmazható, ha a vízkezelő telep a víztermelés helyénél magasabb szinten fekszik.
51
8. HÉT VÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK I. Célja: A felhasználni kívánt vízből a szennyeződések eltávolítása, a víz felhasználásra alkalmassá tétele. A víztisztítás különféle- fizikai, kémiai illetve biológiai jellegű – eljárások és azokon belül is sok-sok művelet sorozata. Amikor több eljárást alkalmazunk valamilyen termék előállítására, eljárások kombinációjáról, röviden technológiáról beszélünk. A víztisztítás technológiájában a termék a megtisztított víz. Az eljárások kémiai (biokémiai) változásokat idéznek elő, a műveletek maguk mindig fizikai jellegű beavatkozást valósítanak meg. A víztisztítási eljárásokat összefoglalóan a 9. táblázat szemlélteti: 9. táblázat Víztisztítási eljárások
52
A víztisztítási eljárásokat tehát 3 nagy csoportba sorolhatjuk: 9 Mechanikai 9 Kémiai 9 Biológiai Egyes esetekben csak a mechanikai, más esetekben a mechanikai és kémiai műveleteket együttesen alkalmazzuk. A táblázat felhívja a figyelmet a természetben jelentkező, a kutakkal, galériákkal, talajvízdúsítással stb. kapcsolatos szivárgási (szűrési) folyamatokra is. A mechanikai, kémiai és biológiai folyamatok rendszerint ezeknél is jelentkeznek. A víztisztítás alapelve az, hogy először a durvább, majd a finomabb szennyezőanyagokat választjuk ki a vízből a vízminőségi igényeknek megfelelő mértékig. A víztisztítási műveletek céljukat illetően két csoportba oszthatók: 9 Ivóvíztisztítás 9 Ipari víztisztítás. A következőkben a víztisztítási eljárásokat a 9. táblázatnak megfelelő csoportosítás szerint ismerjük meg: I. Mechanikai víztisztítási eljárások A mechanikai tisztításnál közismert, hogy a fizikából ismert törvényszerűségeket hasznosítjuk, vagyis a vízből kiszűrjük vagy ülepítéssel visszatartjuk azon anyagokat, amelyek ilyen módon kiválaszthatók. 1. Gerebek: A tisztításra kerülő felszíni vízből először a durvább szilárd úszó (vagy lebegő) szennyeződések távolítandók el. Ilyen anyagok a fadarabok, ágak, széna, télen a jégdarabok stb. Ezt a feladatot a gerebek látják el.
53
A gereb lehet: 9 durva-, 9 vagy finom gereb. A durva gereb pálcát között résszélesség 20-30 mm, a finom gereb esetén pedig 1,5-15 mm. A 9. ábra egy finom gerebet szemléltet. Tisztítása forgókefével, nagyobb résszélességnél fésűs szerkezettel valósítható meg. A végtelen szalag mozog, a kefe (vagy a fésű) forog. Anyaga rozsdamentes acél.
9. ábra Finom gereb
54
Méretezése: a hasznos gerebnyílás felülete [m2] a következő összefüggésből határozható meg: Fny= Q/(k1 k2) illetve
k2=s/b
Ahol: 9 Fny: hasznos gerebnyílás felület (m2) 9 Q: vízhozam (m3/sec) 9 k2: a gereb felület eltömődésének mértékét kifejező tényező (kb. 0,75) 9 v: a víz áramlási sebessége a pálcák közötti keresztmetszetben (m/sec) 9 s: az egyes pálcák szélessége (mm) 9 b: a szomszédos pálcák közötti nyílás szélessége (mm)
A gerebekkel való tisztítás elsősorban a szivattyú zavartalan működésének biztosítása szempontjából lényeges. A gerebek tisztítását felülről kézi erővel, vagy gépi működtetésű berendezésekkel végzik. 2. Szitaszűrők: A szitaszűrők esetében: a lyuggatott lemezen, fém vagy műanyag huzalú szöveten, fonaton vagy hálón való vízátvezetés során végzik a víztisztítást. A következőkben a mozgó szitaszűrők közül a: 9 dobszűrővel és a 9 szalagszűrővel foglalkozunk. 2.1. Dobszűrők: Kétféle megoldásuk lehet: gravitációs, nyitott nyomás alatti, zárt. a) A gravitációs, nyitott dobszűrő (10. ábra) a víztisztító berendezések előtt alkalmazandó. 55
Célja: a vízben levő kisebb, úszó anyagok (p1. falevelek), szesztonszervezetek eltávolítása. Ezáltal a derítő és a gyorsszűrő működése jóval kedvezőbbé válhat. Tervezésénél: az szükséges, hogy a szivattyúhoz a víz gyakorlatilag azonos vízállás mellett érkezzen, s utána gravitációs vízelvezetés legyen. Ezért nem alkalmazható vízfolyásnál.
dobszűrő
változó
vízállású
felszíni
10. ábra Gravitációs, nyitott dobszűrő 9 A szűrőfelület vízszintes tengelyre szerelt és a tengelyen forgatható hengeres dob. 9 Palástja rendszerint erős háló, amire szitaszövetet feszítenek. Ez utóbbi végzi a tisztítást. 9 A dob nyersvíz felőli vége nyitott, másik vége a vízátnemeresztő kúpos felület közbeiktatásával zárt. E miatt a víz a hengeres paláston belülről kifelé szűrődik, miközben a szennyeződés a szitaszűrő belső felületén rakódik le. 56
9 A dobnak rendszerint csak a tengely alatti fele merül a vízbe. 9 Forgás közben a lerakódott szennyeződés a szita belső oldalán a vízfelszín fölé kerül, ahonnan azután az öblítő vízsugár azt az elvezető vályúba mossa. 9 A dob nyitott vége és a nyersvíz bevezető csatorna betonfala között vízzáró csatlakozás szükséges, nehogy a nyersvíz a dobot megkerülhesse. A dobot villamos motor forgatja. A dobszűrő általában a tisztítótelep első műtárgya, ipari víz esetében azonban önálló műtárgyként is szerepelhet. Egy nyitott dobszűrő teljesítménye kb. 2000 m3/óra, szitaszövetének nyílásmérete 1, 4 mm. b) A zárt dobszűrő: előnye a nyitottal szemben az, hogy a dobszűrő után nincs szükség újabb vízemelésre. 2.2. A szalagszűrő: A gerebek után alkalmazható. Rendszerint két vízszintes tengelyű görgő között kifeszített, végtelenített szitaszalag (11. ábra).
11. ábra Szalagszűrő
57
9 A felső meghajtott görgő forgása révén időszakosan, vagy állandó, egyenletes sebességgel mozog. 9 Függőleges, vagy enyhén dőlt elhelyezésű lehet. 9 Igen nagymértékű vízszintingadozáshoz képes igazodni. Ezért alkalmas vízfolyásokra telepített felszínivíz kivételi művek szivattyúi előtti durva uszadékok eltávolítására. 9 A 11. ábrán a víz a szalagszűrő felfelé mozgó felületén keresztül áramlik folyásirányban. 9 A szennyezőanyag a vízszint hidraulikus úton távolítható el.
fölött
mechanikus,
vagy
3. Ülepítés és derítés: A gerebbel és szitaszövettel mechanikailag durván tisztított víz további tisztításra szorul. A sorrendben következő, eltávolítandó anyagok a lebegőanyagok. Ezek zömmel szervetlen anyagok. A 10-4 mm-nél nagyobb átmérőjű lebegőanyagokat ülepítéssel távolítjuk el. Az ülepítés révén a víz fajsúlyánál nagyobb fajsúlyú szilárd anyagokat a vízből a gravitáció segítségével választjuk ki. Ebben a szemcsetartományban az ülepítést elsősorban a gravitációs erő befolyásolja. Az ilyen nagyobb szemcséjű anyagok mechanikai ülepítésnek nevezzük.
ülepítését
egyszerű,
A 10-4 mm-nél kisebb átmérőjű lebegő anyagok mechanikai folyamatok révén nem ülepíthetők. Az ilyen finom anyagok ülepítése derítéssel érhető el. Az ülepítés: A szilárd szemcsés anyag mesterséges leülepítése gravitáció hatására, rendszerint víztérben. Ülepítés során tehát a folyadék és a szemcse egyaránt mozog. Ülepedés folyamatánál a szemcse mozog, a folyadék azonban nyugalomban van. 58
Derítés: Mechanikai és kémiai víztisztítási eljárás kombinációja. A tisztításra szoruló vízben kolloidális méretű lebegőanyagok vagy kolloidálisan oldott anyagok is jelen vannak. Ezek a víztérben zegzúgos pályán haladnak és a Brown-féle mozgás törvényeinek vannak alávetve. A derítés az egyszerű mechanikai ülepítésnél jóval összetettebb folyamat: derítés = pelyhesítés + ülepítés. A tisztítás-technológiai folyamatokon belül a derítés célja rendszerint az, hogy a víz olyan mértékig váljon tisztulttá, amely már gyorsszűrőre bocsátható. A derítés révén azonban nemcsak a kolloidális méretű lebegőanyagok és a kolloidálisan oldott anyagok távolíthatók el a vízből, hanem p1. a derítőszer biológiai szempontból toxikus hatására a mikroorganizmusok jelentős része elveszíti normális biológiai funkcióit, s ily módon önálló mozgóképességüket elvesztve, beépülnek a pelyhekbe és így ülepíthetővé válnak. A derítőberendezéseknek ily módon tehát biológiai hatásfokuk is jelentkezik, ami a víztisztítás szempontjából feltétlenül kedvező. Sőt a derítéstől egyre inkább azt is várjuk, hogy egyéb szennyező anyagok (p1. olaj, fenol, detergensek) is minél nagyobb mértékben e1távoíthatók legyenek a vízből. Derítőszerek: A derítőszerek két csoportja ismert: 9 alumínium- (pl. Al2(SO4)3), 9 és vas-vegyületek (pl. Fe2(SO4)3, FeCl3 x 6 H2O, FeSO4 x 7 H2O). A lejátszódó reakciók a következők: Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 = Fe(OH)3 + CaCl2 + 6 CO2 59
Derítéskor általában 20-100 mg/l koncentrációnak mennyiségű alumínium-szulfátot adagolnak a vízhez.
megfelelő
Az alumínium-szulfát a víz karbonát-keménységével reagál és azt csökkenti. Literenként 40 mg Al2(SO4)3 x 18 H2O adagolása következtében a víz karbonát-keménysége egy német keménységi fokkal csökken (a nemkarbonát-keménység pedig ugyanennyivel nő). A vas-kloridot hazánkban elsősorban télen alkalmazzák az alumínium-szulfát mellett kisebb mennyiségben, mert jelenléte annak hidrolízisét gyorsítja.
60
9. HÉT VÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK II. Ülepítő- és derítőberendezések: Az ülepítő- és derítőberendezések célja egyaránt a vízben lebegő anyagok eltávolítása. Az ülepítőkkel a durvább-, a derítőkkel a finomszemcséjű lebegőanyagok választhatók ki a vízből. Ily módon a berendezések az eltávolítandó szemcse mérete szerint is osztályozhatók: 9 a 0,1 mm-nél nagyobb átmérőjű szemcséket ülepíti: a homokfogó 9 a 0,1 és 0,02 mm szemcsetartományt az ülepítő választja ki. 9 A 0,02 mm-nél kisebb átmérőjű kolloid-szemcsehalmaz eltávolítása derítővel lehetséges. a) Homokfogó: A homokfogóban a durva, szemcsés lebegőanyagok ülepíthetők a gravitációs erő hatására. A homokfogót a tisztítórendszerben rendszerint csak a gerebek és a dobszűrő előzi meg. A tisztítóberendezések előtt homokfogót akkor kell alkalmazni, ha a tisztítandó víz lebegőanyag-tartalma a 100 mg/l-t meghaladja és ebben a 0,1 mm-nél nagyobb szemcsehalmaz aránya a 20 %-ot eléri. Háromféle jellegzetes berendezés terjedt el a gyakorlatban: Hosszanti átfolyású homokfogó gúlafenékkel, mechanikus kotrószerkezet nélkül (12. ábra): A hosszanti átfolyású medencébe a nyersvíz az egyik végfalon keresztül áramlik. A tisztított víz a szemközti falban elhelyezett bukóvályún át távozik. A leülepedett homok a gúla alakú tölcsérekben gyűlik össze, s alul távozik.
61
A tölcsérek oldalfalának hajlásszöge 60°. Az átfolyási sebesség: 30 cm/sec.
12. ábra Hosszanti átfolyású homokfogó gúlafenékkel, mechanikus kotrószerkezet nélkül Hosszanti átfolyású homokfogó, mechanikus kotrószerkezettel (13. ábra): Elsősorban ipari víz tisztításánál, nagy vízmennyiség, de kisebb vízminőségi igény esetén alkalmazható. Gyakran önálló műtárgyként is szerepel. Az átfolyási sebesség ebben az esetben 30 cm/sec-nél kisebb. Az iszapot folyamatosan mozgó vonólapátos kotrószerkezet szállítja a bevezetés helyén lévő iszapzsompba. A kotrószerkezet motoros meghajtású. Rendszerint több egység épül egymás mellé.
13. ábra Hosszanti átfolyású homokfogó, mechanikus kotrószerkezettel 62
Zárt, nyomás alatti homokfogó (14. ábra): Ha a víztisztító művet nagyobb távolságra telepítették a vízkivételi műtől, akkor a csővezeték védelme érdekében már a vízkivételi műnél célszerű a homokot kiválasztani a vízből. Ez zárt, nyomás alatti homokfogóval is megvalósítható. A berendezés ferdén elhelyezett acéltartály. Keresztmetszete a nyersvizet vezető csővezeték keresztmetszetéhez képest lényegesen nagyobb. A nyersvíz perforált lemezen át jut az ülepítőtérbe. A tisztított víz annak felső teréből vezethető el. A tartály 20-30°-os dőlésszöge az iszap eltávolítását segíti elő. A tartózkodási idő: 20-30 perc.
14. ábra Zárt, nyomás alatti homokfogó b) Ülepítő-berendezések: A 0,1-0,02 mm között szemcseméretű szennyeződések kiválasztása valósul meg ezekben a berendezésekben, vegyszeres kezelés nélkül.
63
Három típusuk terjedt el: Hosszanti átfolyású ülepítő, vonólapátos kotrószerkezettel (13. ábra): Kialakítása és működése a 13. ábrán bemutatott homokfogó berendezésével azonos. A berendezés fedett megoldású is lehet. Hosszanti átfolyású ülepítő, lépcsőzetes vízelvezetéssel, víz alatti kotrószerkezettel (15. ábra): Az előbbi készülék működése javítható, ha a tisztított vizet nem egy szelvényben, a medence elfolyási végénél, hanem több helyen elhelyezett bukókkal vezetik el. Az első vályú a medence befolyási végétől az ottani vízmélységnek megfelelő kétszeres távolságra helyezhető el. A vízelvezető vályúk miatt más kotrószerkezetet kell kialakítani: ez víz alatti végtelenláncos kotrólapátos szerkezet, mely a lejtős fenéken leülepedett iszapot a gyűjtőzsompba kotorja. Vegyszerrel előkezelt víz ülepítésére is alkalmas.
15. ábra Hosszanti átfolyású ülepítő, lépcsőzetes vízelvezetéssel, víz alatti kotrószerkezettel Sugárirányú átfolyású ülepítő, körbeforgó kotrószerkezettel (16. ábra): Ez a típus a szennyvíztisztításban használt Dorr-típusú ülepítővel azonos kialakítású.
64
A nyersvizet a medence közepén vezetik be. Ebből a térből sugárirányú, kis sebességű áramlás alakul ki. A tisztított víz az oldalsó gyűjtővályúval vezethető el. A leülepedett iszapot kotrószerkezet kaparja a középen elhelyezett zsompba.
16. ábra Sugárirányú átfolyású ülepítő, körbeforgó kotrószerkezettel c) Derítők: A vegyszeres kezelés eredményeképpen keletkezett pelyhesedett lebegőanyag ülepítését derítő végzi. Ezek két nagy csoportba sorolhatók: Hosszanti átfolyású derítő, lépcsőzetes vízelvezetéssel, víz alatti kotrószerkezettel (15. ábra): Ez a 15. ábrán bemutatott ülepítővel azonos szerkezeti felépítésű. A különbség az, hogy itt a víz flokkulálása külön térben végezhető. Függőleges áramlású derítő (17. ábra): Ezekben a derítőkben a víz alulról felfelé áramlik, miközben bizonyos méretű pelyhek lebegő állapotba jutnak. A lebegő iszapfelhő kialakulása után a felfelé áramló lebegő anyagokat mintegy megszűri, így az ilyen derítőket szűrőderítőknek is nevezik. Az érkező pelyhek a már lebegő pelyhekkel ütköznek, összetapadnak, majd súlyosabbá válva leülepszenek. 65
17. ábra Függőleges áramlású derítő 9 A vegyszerrel elkevert vizet a középső ejtőcsőbe vezetik, s a tisztítandó víz alul a szélesedő tölcsér alatt lép ki. 9 A tölcsér és a külső oldalfal közötti térben a nagyobb áramlási sebesség a pelyhesedett lebegő anyagokat bizonyos magasságban lebegésben tartja. 9 A tiszta víz a felül elhelyezett bukón távozik. 4. Szűrés: A szűrés célja: a vízben lévő kolloidális méretű lebegőanyagok, pelyhek, mikroorganizmusok, kémiai szennyezőanyagok eltávolítása. A szűrés a víztisztítás egyik legfontosabbnak tekinthető művelete.
66
Beszélhetünk: 9 természetes 9 és mesterséges szűrési folyamatról. Elsősorban a mesterséges szűrési eljárásokkal foglalkozunk, melyek a 18. ábra szerint csoportosíthatók:
18. ábra Mesterséges szűrési eljárások (ahol: *részben kémiai és biológiai, **részben mechanikai és biológiai, ***részben mechanikai és kémiai, Δ: gyorsszűrés) Tulajdonképpen minden esetben összetett folyamat alakul ki, vagyis nem beszélhetünk csak szigorúan mechanikai, kémiai, illetve biológiai mesterséges szűrésről. A mesterséges szűrési eljárások zöme gyorsszűrés, így a továbbiakban elsősorban ezzel foglalkozunk. Gyorsszűrés: Célja: a rendszerint szükséges előtisztítás (pl. ülepítés, derítés) után még a vízben maradó finomabb szemcsés vagy pelyhes lebegőanyagok, valamint mikroorganizmusok egy részének eltávolítása olyan mértékig, hogy a gyorsszűrőn átjutott víz vízminőségi jellemzői az előírt minőségi követelményeknek megfeleljenek. 67
A gyorsszűrő tehát az esetek zömében önállóan nem alkalmazható, szűrés előtt a vizet előtisztításnak kell alávetni. Szűrés után a vízminőségi igényektől függően a víz további kezelésére is szükség lehet (pl. csírátlanítás). Egy tipikus gyorsszűrőt mutat be a 19. ábra.
19. ábra Gyorsszűrő A gyorsszűrőre érkező, előtisztított víz a szemcsés közegen szivárog keresztül, majd az ez alatti támrétegen keresztül a szűrőfenékbe épített szűrőgyertyák nyílásain keresztül távozik. Ennek megfelelően először a szemcsés közeg szűrési folyamata, majd a szűrőgyertyán keresztüli vízmozgás jellemzése szükséges.
68
A lebegőanyagok kiszűrődése a szűrőrétegben elsősorban három alapfolyamattal hozhatók kapcsolatba: A szűrőréteg felszínére a lebegőanyagok egy része leülepszik, tehát az ülepítő-hatás jelentkezik. A homokréteg feletti vízrétegben és bizonyos mértékig valószínűleg a homokrétegben is az átszivárgó szennyezőanyagok koagulációja folytatódik. Ez a folyamat a lebegőanyagok kiszűrődését fokozottabban elősegíti. A lebegőanyagok felületet és a homokréteg szemcséinek felülete között megnyilvánuló elektrokinetikai hatások. A szűrő eltömődésének elhárítására időként öblítővíz segítségével alulról felfelé irányuló öblítést végeznek. Alkalmazhatnak öblítőlevegőt is, amelyet külön csővezetéken át vezetnek a szűrőfenék alatti térbe. A gyorsszűrőket - a tisztítandó víz mennyiségétől függően készíthetik: 9 nyitott 9 vagy zárt változatban. A kisebb vízmennyiséget célszerű zárt változatban tisztítani, így a zárt gyorsszűrőket vas- és mangántalanításhoz, illetve ioncserés vízkezeléshez alkalmazzák. A kialakítást befolyásolja továbbá: 9 az egyszeri vagy többszöri vízemelés 9 és a hálózati nyomás ésszerű összehangolása. Ha előkezelés (pl. derítés) nem szükséges akkor is a zárt rendszer létesítése az előnyös. A zárt gyorsszűrők alaptípusait a 20. ábra mutatja be.
69
Ezek a következők: Egyszerű (egyrétegű) szűrő: vastalanításhoz nagyon alkalmas. Előszűrős szűrő: vas- és mangántalanítás egyidejű műveletéhez alkalmazzák. A felső réteg a vascsapadékot szűri ki, az alsó réteg pedig a mangántalanítást végzi. Kettős szűrő: két azonos felépítésű és rendeltetésű szűrőréteget tartalmazó berendezés. Előnye, hogy a helyszükséglete kisebb. Fekvőszűrő: előnye, hogy a szűrési felület nagyobb és ezáltal a szűrt víz mennyisége is. Hátránya, hogy a szűrőréteg vastagsága kisebb, ezért a víz minősége romlik.
20. ábra Zárt gyorsszűrők típusai Lassúszűrés: A tisztítandó vizet a gyorsszűrőnél lényegesen kisebb (0,5 m/óra) szűrési sebességgel szűri. A szűrőhomok finomabb szemcséjű: 0,30 - 0,75 mm. Így a lassúszűrő a vizet nem csak mechanikai, hanem ezzel egyidejűleg biológiailag is tisztítja. Ezért biológiai szűrőnek is nevezik. Szűrési hatásfoka: lényegesen nagyobb a gyorsszűrőjéhez képest. 70
Alkalmazható: Kis lebegőanyag tartalmú vizek szűrésére. Ülepítés utáni szűrésre. Íz- és szaganyagok eltávolítására. Baktériummentesítésre. A lassúszűrő felépítését és működését a 21. ábra mutatja be.
21. ábra Lassúszűrő 9 A szűrőréteg tetejére a bevezetett víz eróziós hatásának megakadályozására kavicsréteg helyezendő. 9 Az alsó, durva kavicsréteg a szűrt víz perforált dréncsőbe való kedvezőbb bevezetését és a szűrőréteg egyenletes megcsapolását hivatott elősegíteni. 9 A szűrőréteget kb. 1 m vastagságú vízréteg borítja. A medence belső magassága kb. 3 m és vasbetonból készül. A szűrési periódus: 30-150 nap. 9 A lassúszűrésnél nincs öblítés, hanem regenerálás céljából a szűrőréteg felső részéből 3-5 cm-nyit lesarabolnak, ebből a homokrétegből kimossák a szennyezőanyagokat, majd visszahelyezik. 71
10. HÉT VÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK III. II. Kémiai víztisztítási eljárások A kémiai tisztítás vegyszerek alkalmazását jelenti, amellyel a vízben lévő, nem ülepíthető lebegő anyagok és oldott anyagok kiválását segítjük elő. Típusai: 1) Derítés 2) Kicsapatás 3) Ioncsere 4) Folyadékextrakció 5) pH-szabályozás 6) Oxidáció és fertőtlenítés 7) Iszapégetés 1) Derítés: Ezt a módszert a mechanikai víztisztítási eljárásoknál már megismertük. 2) Kicsapatás: Fogalma: Amikor vízben oldott anyagokat úgy távolítunk el, hogy adott vegyszerek vagy oxidálószerek hozzáadásával vízben oldhatatlan csapadékká alakítjuk őket, kicsapásról beszélünk. A csapadékot a vízből ülepítéssel és azt követően szűréssel távolítják el. A víztisztítás esetében kicsapásos módszert az alábbi esetekben alkalmazunk: 9 Lágyítás és szénsaveltávolítás 9 Vas- és mangántalanítás 72
Lágyítás és szénsav-eltávolítás: A vízlágyítás feladata: a vízben oldott keménységet okozó kalciumés magnézium-sók eltávolítása. A víz keménysége lehet: 9 karbonát-, 9 nemkarbonát-, 9 és összes keménység. A karbonát-keménységet (változó keménység) a kalcium- és magnézium-ionok szénsavhoz (hidrogén-karbonát formájában) kötött oldott sói, a nemkarbonát keménységet (állandó keménység) a kalcium- és magnéziumionoknak valamennyi egyéb ionhoz kötött vegyületei képezik, az összes keménységen pedig a vízben oldott valamennyi kalciumés magnéziumvegyületet kell érteni. Hazánkban a víz keménységének mértékegysége: Egy német keménységi fokú (NK°) az a víz, amelynek 1 dm3-ében 10 mg CaO-dal, illetve 7,14 mg MgO-dal egyenértékű Ca- illetve Mgsó van. A gyakorlatban elterjedt vízlágyítási mód a meszes vízlágyítás. Ennek során a vízhez adagolt mész [CaO illetve Ca(OH)2]: 9 a vízben oldott szén-dioxiddal (szénsav-eltávolítás), 9 a karbonát-keménységet okozó sókkal (karbonát-mentesítés) és különféle magnézium-sókkal nehezen oldódó kalcium- és magnéziumvegyületet alkot a következő egyenletek szerint: CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2 H2O Mg(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2= 2 CaCO3 + Mg(OH)2 + 2 H2O MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4 MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2 73
A mész a nátrium-hidrogén-karbonátokkal (szikes vizek) is reagál: NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + NaOH + H2O 2 NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + Na2CO3 + H2O Ahol: a nátrium-hidrogén-karbonátokból (mészaránytól függően) nátrium-hidroxid vagy szóda keletkezik. Meszes vízlágyítás esetében az elméleti mészmennyiség az alábbiak szerint számítható: CaO =10 (Kk± KMg+ Kco2) g/m3-ben Ahol: 9 Kk: a karbonát-keménység (NK°), 9 KMg: a magnézium-keménység (NK°), 9 Kco2: a szabad szén-dioxid, NK° egyenértékben (7,9 g CO2/m3 = 1 NK°). A hazai vizeinkre jellemző, hogy általában nagy a karbonátkeménységük és kicsi a nemkarbonát-keménységük. A meszes vízlágyító berendezést a 22. ábra szemlélteti.
22. ábra Meszes vízlágyító berendezés (1: nyersvíz, 2: mésztej, 3: telített mészvíz, 4: karbonát-mentesített víz, 5: tiszta víz, 6: légtelenítő, 7: mészoltó tartály, 8: mésztejtartály, 9: mésztelítő, 10: reaktor, 11: szűrő, 12: levegő a visszaöblítéshez) 74
A vízlágyítás más megvalósítási lehetőségei: 9 Termikus vízlágyítás: A víz melegítésével az oldott állapotú kalcium- és magnézium-hidrogénkarbonátok elbomlanak és Cailletve Mg-karbonát keletkezik: Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O 9 Ioncserélő vízlágyítás: lsd. később Vas- és mangántalanítás: A vastalanítás folyamán a két vegyértékű vas [Fe(II)] a levegő oxigénjének hozzáadásával három vegyértékű vassá [Fe(III)] oxidálódik, amelyből vas(III)-hidroxid csapadék képződik: 4 Fe(HCO3)2 + O2 + 2 H2O = 4 Fe(OH)3 + 8 CO2 Az oldott vas az esetek túlnyomó részében hidrogén-karbonátos kötésben található a vízben és ennek oxidációjához elegendő a levegő oxigéntartalma. A felszabaduló szén-dioxid megkötéséről gondoskodni kell! Szerves kötésű vas eltávolításához erősebb hatású oxidálószerre (ózon, klór) van szükség. A vízben oldott két vegyértékű mangán eltávolítása lényegében szintén oxidációs folyamat. Ha a vashoz képest csak igen kevés mangán van a vízben, a mangántalanítás a vastalanítással együtt végbemegy (lsd. zártszűrők használata). Ha mennyisége nagy, akkor a folyamat lassabban zajlik le, ezért fontos, hogy az eljárás után a szennyvizet rögtön lúgossá tegyék (pH=7,6) ugyanis, így a mangáneltávolítás mangán-dioxiddal (barnakő) történő oxidációval megvalósítható. A vastalanításhoz szükséges oxidáló levegőt többféleképpen (levegőbefúvás, porlasztás, stb.) juttatják a szennyvízbe, a mangánt pedig nagyrészt bedolgozott szűrővel oxidálják.
75
3) Ioncsere: Az ioncsere a szorpciós folyamatok egyik fajtája, ioncserélők, azaz olyan anyagok jelenlétében mennek végbe, amelyek pozitív vagy negatív töltésű ionos csoportokat tartalmaznak és ezeket képesek más, hasonló töltésű ionokkal kicserélni. Ioncserélő anyagok: a.) Természetes ioncserélő anyagok: a talaj, cellulóz, gyapjú, szilikát-polimerek. Ez utóbbiak egyik fontos képviselői a zeolitok. b.) Mesterséges ioncserélő anyagok: a jelenleg felhasználásra kerülő ioncserélők legnagyobb része műgyanta alapú, elsősorban polisztirol és divinil-benzol kopolimer. A szintetikus gyanták négy típusát különböztetjük meg: 1. erősen savas kationcserélő: R-SO3H + NaOH ↔ R-SO3-Na + H2O 2. gyengén savas kationcserélő: R-CO2H + NaOH ↔ R-CO2-Na + H2O 3. erősen lúgos anioncserélő: R-NR3’-OH + HCl ↔ R-NR3’-Cl + H2O 4. gyengén lúgos anioncserélő: R-NH3OH + HCl ↔ R-NH3-Cl + H2O A ioncserélő gyanta a kicserélt ionok 1 M-os oldatával regenerálható, és így eredeti kapacitása visszaállítható.
76
9 A kationcserélő gyanta (23. ábra) hidrogén-ionokat képes leadni, így az átáramoltatott víz sóiból savak keletkeznek, így az ioncserélőkből savas, szén-dioxidban dús víz távozik. 9 A kationcserélőt sósavval (HCl) kell regenerálni, hogy hidrogénciklusba kerüljön.
23. ábra Kationmentesítés hidrogénciklusban működő kationcserélővel 77
9 Az anioncserélőt (24. ábra) a kationcserélő után használják. 9 Ebben az esetben a kationcserélő után a vizet gáztalanítón vezetik keresztül, itt a víz CO2-tartalma eltávozik. 9 A vízben csak a nem bomlékony savak (H2SO4, HCl) maradnak. Az anioncserélő után már tisztítottabb víz távozik. 9 Az anioncserélőt nátrium-hidroxiddal (NaOH) regenerálják.
24. ábra Anioncserélő működési vázlata 78
9 A gyantát általában függőleges oszlopokban helyezik el és a folyadék felülről lefelé áramlik. 9 A töltet magassága 60-180 cm között változik. 9 Az ioncserélő oszlopok általában nyomás alatt működnek. 9 A zavaros vizeket ioncsere előtt szűrni vagy deríteni kell. 4) Folyadékextrakció: A víztisztítási gyakorlatban elsősorban a folyadék-folyadék extrakciót használják. Fogalma: Az a vegyipari eljárás, amelyben egy folyadék valamelyik összetevőjét egy oldószerbe visszük át. A víztisztításban az egyik folyadékfázis a tiszítandó víz. Az extrakció egy vagy több fokozatban végezhető. Az extrakciót az teszi lehetővé, hogy az extrahálandó anyag a vízben is és a vízzel nem elegyedő extrahálószerben is oldható. A két oldószerben való oldhatóság arányát a megoszlási hányados fejezi ki: K=Soldószer/Svíz Ahol: 9 Soldószer: az extrahálandó anyag koncentrációja az oldószerben, 9 Sszennyvíz: az extrahálandó anyag koncentrációja a vízben. A megoszlási hányados értéke függ az oldószertől. Az oldószer regenerálás (általában desztilláció) után visszaforgatható. Az extrakció a víz és az oldószer intenzív, néhány perces keverésből és a két fázis szétválasztásából áll. Ha egyszeri extrakció elegendő, a vizes fázis a további kezelésre (pl. biológiai tisztítás) elvezethető. A víztisztítási gyakorlatban az egyik legfontosabb extrakciós feladat a szennyvizek fenoltalanítása, melyet a következő félév során ismerünk majd meg.
79
5) pH-szabályozás: A víztisztításban gyakori feladat a pH szabályozása, ami általában semlegesítést jelent. A semlegesítés célja: a pH élettani szempontból megfelelő határok között tartása, illetve különféle technológiai célokra annak beállítása. A víztisztításban előfordulhat, hogy a koagulánsok, vas- és mangánvegyületek kedvezőbb leválása végett, a savtalanítás során a pH-n változtatunk. pH: a hidrogénionok koncentrációjának negatív logaritmusa. pH= - lg [H+] A vizek H+-koncentrációját a savak növelik, a lúgok pedig csökkentik. Technológiai jellemzés: 9 Semlegesítés mészkővel: Általános savval (HA) a semlegesítési reakció a következőképpen megy végbe: 2 HA + CaCO3 = CaA2 + H2O + CO2 A keletkező szén-dioxid az oldatból eltávozik. A mészkövet mészkőliszt vagy darabos mészkő formájában alkalmazzák. 9 Lúgos vizek semlegesítése: A semlegesítéshez általában kénsavat, a legolcsóbb erős ásványi savat használják 10 %-os koncentrációban. Technológiai megvalósítás: A semlegesítő berendezést nem szabad zárt helyen létesíteni. A semlegesítőben mindig keletkezhet CO2, akár a semlegesítendő szennyvíz, akár a semlegesítő ágens CO3- - tartalmának savas hatására létrejövő bomlása folytán. Mivel a levegőnél nagyobb sűrűségű a helyiségből a levegőt kiszoríthatja és fulladást okoz.
80
A semlegesítők műtárgyaihoz, korrózióálló anyagokat használnak.
szerkezeteihez
értelemszerűen
A semlegesítőkben maró hatású vegyszerekkel dolgoznak, ezért tárolásukat zárt tartályokban, szállításukat zárt csővezetéken, porszerű anyagok esetében zárt csigás szállítóvezetéken célszerű megtervezni. A semlegesítés megvalósítható folyamatos vagy szakaszos üzemben. Egy tipikus, szakaszos üzemben működő berendezés vázlatát szemlélteti a 25. ábra.
25. ábra Szakaszos üzemű semlegesítő-berendezés (1: érkező nyersvíz, 2: 10 %-os kénsav, NaOH vagy Ca(OH)2, 3: pHellenőrzés, 4: semlegesített víz elvezetése, 5: kiülepedő iszap, 6: iszapeltávolítás)
81
11. HÉT 6) Oxidáció és fertőtlenítés: Azt a kémiai folyamatot nevezzük oxidációnak, amelynek során egy elem vagy vegyület oxigént vesz fel vagy hidrogént veszít, illetve elektront ad le, tehát pozitívabbá válik. A víztisztítás során alkalmazott típusai: 9 Klóros oxidáció: A klórgáz vízben való oldódásakor hipoklórossav keletkezik, amely folyamat a következő egyenlet szerint megy végbe: Cl2 + H2O = HOCl + HCl Ez a hipoklórossav a vízhez hasonló molekulaszerkezete miatt könnyen behatol az élő sejtekbe, ahol az enzimrendszerrel irreverzibilis reakcióba lép és így fejti ki mérgező (oxidáló) hatását. Elsősorban baktériumok alkalmazzák.
elpusztítására,
azaz
fertőtlenítésre
9 Klór-dioxidos oxidáció: A klór egyes vegyületekkel, így a fenol-származékokkal olyan reakcióterméket hoz létre, amelyek a víznek kellemetlen ízt és szagot adnak. Ez a hatás nagymértékben kiküszöbölhető klór-dioxid használatával, amelyet a felhasználás helyén nátrium-kloritból sósav vagy klór hozzáadásával állítanak elő: 5 NaClO2 + 4 HCl = 4 ClO2 + 5 NaCl + 2 H2O 2 NaClO2 + Cl2 = 2 ClO2 + 2 NaCl A klór-dioxid a klórnál 2,5-szer hatásosabb oxidálószer, hatása gyakorlatilag nem függ a szennyvíz pH-jától (4-8 között). Ugyanakkor az oxidáció sebessége is nagyobb. A robbanásveszély azonban fennáll. 82
9 Kálium-permanganátos oxidáció: A kálium-permanganátot nem annyira fertőtlenítésre, mint inkább egyéb oxidációra használják más oxidációs vagy adszorpciós folyamatokkal kombinálva. Ha íz- és szagrontó anyagok eltávolítására alkalmazzák, az előklórozást követően adagolják, vagy pedig a kálium-permanganát adagolását aktívszén-szűrés követi. Előnyös tulajdonsága, hogy vízben oldva mangán-dioxid-hidrát csapadékot is képez és ez kitűnő adszorbens. Emiatt adagolását pehelyleválasztásnak kell követnie (ülepítés, szűrés). Az oxidáló hatás kifejtéséhez 15-30 perces tartózkodási idő szükséges. 9 Ózonos oxidáció: Az ózon (O3) nagyon erős oxidálószer. A nagy szerves molekulákat roncsolja és vízben jól oldódó, kevésbé illó, oxigénben gazdag, kisebb molekulákra bontja. Vannak olyan szerves anyagok, amelyek e hatásnak ellenállnak, pl. a kloroform, a benzol, az alifás alkoholok, a szerves klórtartalmú növényvédőszerek. Az ózon nem stabil molekula, vízbe kerülve 6-8 perc alatt teljesen szétbomlik oxigénre. Minél nagyobb a víz pH-ja ez a bomlás annál gyorsabban megy végbe. A pH-tól azonban nem függ az ózon hatása. A vírusokkal szemben sokkal hatékonyabb a klórnál. További előnye, hogy oxidációs termékei ízt és szagot nem okoznak, sőt a víz kellemetlen ízét és szagát is megszünteti. 9 Oxidáció vas- és mangántalanításkor: lsd. korábban. Technológiai megvalósítás: A klórgáz palackokból vagy hordókból táplálják reduktorok segítségével a megfelelő helyekre. Gyakori az a megoldás, amikor előbb klóros vizet készítenek, majd ezt juttatják a vízbe. 83
Bejuttatás után fontos a megfelelő keverés, erre a célra leggyakrabban propelleres vegyszerbekeverőt használnak. Az ózont a levegő oxigénjéből nagyfeszültségű kondenzátor lemezei közötti csendes kisüléssel hozzák létre, majd különböző módon juttatják a szennyvízbe: • • • •
vízoszlop alatti buborékoltatás turbinás elkeverés injektoros bekeverés négyoszlopos buborékoltatás.
A fenti technikák közöl az első módszert mutatja be a 26. ábra.
26. ábra Buborékoltató ózon-bekeverés (1: víz, 2: ózon, 3: ózonnal kevert víz)
Az oxidáció beilleszkedése a teljes technológiai képbe: 9 A mélységi és a felső vízadó rétegekből származó vizeket az esetleges vas- ill. mangántalanítás után klórozással fertőtlenítik. 9 A felszíni vizeket a tisztítási folyamat elején előklórozzák, hogy megakadályozzák a mikroorganizmusok elszaporodását a berendezésekben. Az utóklórozás a folyamat utolsó lépcsője. 84
9 Az íz- és szagrontó anyagok eltávolítására használt káliumpermanganátot felszíni vizek esetében a derítés és a szűrés között adagolják, mert a keletkező pelyheket vissza kell tartani. 9 Az ózont szintén íz- és szagrontó anyagok, ill. szerves mikroszennyezők oxidációjára használják a szűrők után vagy a mikropelyhek visszatartásakor a szűrők előtt. 7) Fluorozás: A fog zománcának megfelelő kialakítása végett célszerű, hogy gyermekek szervezete adott mennyiségű fluorhoz jusson. Ezért kívánatos, hogy az ivóvíz 0,4-1,0 g/m3 koncentrációban fluort tartalmazzon. Ha az ivóvíz természetes fluortartalma ennél lehet kisebb vagy nagyobb. Ha kisebb, akkor indokolt lehet fluor-sók adagolása. Ezek a fluor-sók a következők: 9 Nátrium-fluorid (NaF) 9 Nátrium-hexafluoro-szilikát (IV), (Na2SiF6) A kívánatos koncentrációnál nagyobb fluortartalmú vizeket fogyasztásra csak megfelelő fluortalanítás után lehet használni, mert az egészségre ártalmas lehet. A fluort vagy magnézium-szulfát adagolásával vagy pedig a víznek trikalcium-foszfáton történő átszűrésével lehet megkötni és a vízből kivonni. III. Biológiai víztisztítási eljárások A biológiai eljárásoknak a szennyvíztisztításban jelentőségük, a víztisztításban kevésbé.
85
van
nagy
Felszíni víztisztító telep műtárgyai és működése Az előzőekben a víztisztítás-technológia valamennyi alapelvét, a műtárgyakat, azok működését tekintettük át. A műtárgyak egyes esetekben önálló szerepet játszhatnak, más esetekben valamely tisztítótelep részét alkotják. Annak érzékeltetése céljából, hogy pl. Duna-víz ivóvízzé való tisztításakor a felszíni víztisztító-telep felépítéséről tájékozódhassunk, a 27. ábrát mutatjuk be. 9 Az ábrán a tisztítóberendezések egymásutánságának sorrendje, 9 a különböző vegyszerek adagolásának helyei és a vegyszerek megválasztásának variációi, 9 a csírátlanítás helye követhető.
86
27. ábra A Duna vizének tisztitási folyamatábrája
87
A VÍZMŰ A vízellátási létesítmények összessége a vízmű. Ehhez tehát hozzátartozik a vízbeszerzéssel, víztisztítással, vízszétosztással és a tározással kapcsolatos valamennyi létesítmény. A vízműveket osztályozhatjuk: 9 a kiépítési fok, 9 az üzemi nyomás, 9 és a vízminőség függvényében. A kiépítési fok szerinti osztályozásnál megkülönböztetünk: közkutas vízellátó rendszert, amikor nincs hálózat. A lakosság közvetlenül a süllyesztett vagy fúrt kutakból szerzi a vizet. körzeti vízellátó rendszer esetében a pozitív artézi kutak vizét vízelosztó hálózatba vezetik és így osztják szét a kút meglehetősen szűk környezetében a lakosságnak. törpe vízműves vízellátásnál már gépi úton előállított nyomással, túlnyomóan közterületen levő kifolyókon keresztül kapja a lakosság a vizet. telepítési vízmű már a település (falu, város) egészére kiterjedő olyan vízellátó rendszer, amely a lakásokhoz, ipartelepi vízfogyasztókhoz, stb. a vizet csőhálózaton keresztül vezeti. Itt már a víz tározása, a tűzoltóvíz tartalékolása is biztosított. Hazánkban elsősorban települési vízműveket létesítünk. regionális vízmű egy, vagy több víztermelő helyről közös csővezetéken továbbítja a vizet a különböző fogyasztást helyekre. A regionális vízművek már a nagyobb területek, akár vízgyűjtők, hidrogeológiai tájegységek, vagy iparvidékek, valamint a víztermelő helyek között létesítenek kapcsolatot. A jövő fejlődésének útja a regionális vízművek összekapcsolása és országos vízmű-hálózat fokozatos kiépítése.
88
Ivóvízellátás Debrecenben A város közműves ivóvízellátását: 9 három víztermelő termeléssel,
üzem
biztosítja
saját
kutas
rétegvíz
9 és a Keleti-főcsatornára települt Felszíni Tisztítóműből érkező felszíni vízzel. Ezt a felszíni vízkészletet 1976 óta használja a város, részaránya a felszín alól kutakból kitermelt vízhez képest sokkal kisebb. A három víztermelő üzemben jelenleg 96 db üzemképes mélyfúrású kút található, az ezekből egyszerre kitermelhető vízmennyiség határtalan növelésének természeti illetve műszaki akadályai vannak. A műszaki kapacitás az alábbi, az előírásoknak megfelelően vas-, mangántalanított, gázmentesített, lebegőanyagtól mentesített rétegvíz szolgáltatást teszi lehetővé folyamatos üzemben: A szolgáltatott víz (m3/nap) I. számú víztermelő üzem
15.000
II. számú víztermelő üzem
25.000
IV. számú víztermelő üzem
15.000
Összesen
55.000
A kutakban elhelyezett búvárszivattyúk a vizet a kutakat a tisztítóművel összekötő ún. nyersvízhálózatba juttatják. A kitermelt rétegvíz oldott állapotban lévő vasat, mangánt, illetve metángázt tartalmaz, valamint réteg eredetű finomhomokot. Ezeket az anyagokat az üzemek kétrétegű, nyomás alatti szűrővel távolítják el a vízből.
89
A szűrőre pneumetikus kompresszor, találhatók.
vezetést megelőzően: oxidációs levegőtartály, nyomásközpont, légkompresszor, öblítőlevegőKMnO4-szivattyúegységek KMnO4-oldótartály,
A szűrőkben az adagolt levegő oxigénjének hatására a vízben oldott állapotban lévő vas és mangán a kvarc hatására kicsapódik. A szűrőanyag eltömődését visszamosással akadályozzák meg. Az így szűrt vizet klórral fertőtlenítik, majd a víztároló medencékbe juttatják.
90
12. HÉT
A VÍZMŰVEK ÜZEME Az üzem fázisai A közüzemi vízművek üzemének 3 fő fázisát különböztetjük meg: 1. Termelés: 9 Vízszerzés, a felhasználandó vízmennyiség kitermelése és mérése. 9 A szerzett víznek a kezelőtelepre való juttatása. 9 A víznek a szolgáltatásra való előkészítése (tisztítás, fertőtlenítés) és szállítás a nagynyomású szivattyútelep szívómedencéjébe. 2. Szolgáltatás: 9 A víz szállítása a tározómedencékhez, víztornyokhoz, ill. a fogyasztási területek súlypontjaihoz. 9 Tározás. 9 Szétosztás az elosztóhálózaton át. 3. Fogyasztókkal kapcsolatos tevékenység: 9 A szállított víz szolgáltatása a hálózati közkifolyókhoz, utcai csatlakozásokhoz. 9 A víz mérése, leolvasása, vízbecslés. 9 Számlázás és díjbeszedés. 9 A mérőn túli szerelvények, vízvételi berendezések, házi vezetékek felügyelete, engedélyezése, a mérőn túli vízpazarlás ellenőrzése.
91
A működés feladatai - minden fázisban és a fázisok minden részében üzemi, de egyúttal önköltség-számítási szempontból is - két csoportra bonthatók:
A vízmű építményeinek, létesítményeinek és berendezéseinek fenntartása.
A zavartalanműködés biztosítása, a szűkebb értelemben vett üzemeltetés. Üzemeltetés és fenntartás Központi létesítmények:
9 A vízművek szivattyútelepein több primer vezetékről, több transzformátoron át többszörös áramellátást kell biztosítani. Célszerű ezen túlmenően áramkimaradás esetére Diesel-motoros tartalékgépekről is gondoskodni, de hajthatnak közvetlenül szivattyúkat is. 9 A vízkezelő berendezések üzemeltetési hibái a szolgáltatott víz tisztaságán kívül a kezelőszemélyzet életét is veszélyeztetik. Különösen veszélyes a klórgáz-adagolás, melyet csak jól szellőztethető helyiségben, készenlétben tartott gázálarcokkal és megfelelő védőruhában szabad végezni. A csőhálózat fenntartása: 9 A helyes üzembentartás feltétele a hálózatról megfelelő méretarányú, általános és minden szerelvényt is feltüntető térkép megléte. 9 A hálózat fenntartásának elhanyagolása is okozhatja a víz kellemetlen ízét, mely a lerakódott algák bomlásából, a vízben lévő vas- és mangánlecsapódásból, vagy korrózióból származik. Megelőzésük érdekében a hálózatot a tüzicsapok megnyitásával öblíteni kell. 9 Ha a kis vízsebességű vezetékek felett nem elég a földtakarás, a csőhálózat befagyhat. A fagydugót olaj- vagy villamosfűtésű olvasztókészülékkel oldják fel. 92
9 A csőhálózatban a legveszélyesebb és gyakran előforduló meghibásodása a csőtörés. A csőtörés helyét két szomszédos elzárószerkezet lezárásával ki kell kapcsolni. 9 A csőhálózat kisebb hibái az illesztési helyeken a tokok és szerelvények tömítéseinek meglazulása. Ezeket minél előbb helyre kell állítani. Ügyeleti szolgálat: A vízműnek, mint az egyik legfontosabb közműnek a vízszolgáltatás állandóságát és folyamatosságát feltétlenül biztosítani kell. A csőhálózatban és az üzemben gyakran előforduló hibák miatt minden vízműnél állandó ügyeleti szolgálatot kell tartani. 9 Itt veszik át a hibabejelentéseket és azokat továbbítják megfelelő üzemrészlegnek.
a
9 A készenléti gépkocsin kívül megfelelő szakmunkás személyzet megléte is szükséges. 9 Fontos a pontos hálózati térkép megléte. Műszerezés, automatizálás Diszpécser szolgálat: A közművek periódikus igénybevétele, a létesítmények területi szétszórtsága és az egyre fokozódó igénybevétel az egész üzem folyamatos központi irányítását kívánja meg. Az egyes részfolyamatok összehangolásával lehet csak elérni a zavartalan és folyamatos vízszolgáltatást. A koordinálást: 9 üzemrészi és központi diszpécserszolgálattal 9 automatikus úton, 9 vagy ami a leggyakoribb a két megoldás különböző arányú kombinálásával lehet elvégezni.
93
Az üzemrészi diszpécser a közvetlen hatáskörébe tartozó üzemzavarok megszüntetésére haladéktalanul maga intézkedik. Amennyiben a zavar hatásterületén túlterjed, észrevételeit, megtett intézkedéseit, azok eredményeit és esetleges javaslatait azonnal jelenti a központi diszpécsernek. A központi diszpécser számára minden eszközt rendelkezésre kell bocsátani, hogy a folyamatos és zavartalan szolgáltatást biztosítani tudja. A jelentéseket telefonon, írásban, vagy automatikus berendezések segítségével teszik meg. A központi diszpécser az alábbi esetekben intézkedhet: 9 egyes üzemrészek, gépegységek üzembeállításakor, 9 tartalékok bevetésekor, 9 a szolgáltatási zavart okozó túlzott igénybevétel korlátozásakor ill. megszüntetésekor, 9 és a meghibásodások gyors megjavíttatása esetén. Automatizálási rendszerek: Az automatizálás fajtái: A technika korszerű fejlődése során az automatizálást minden iparágban bevezetik és ma már a legösszetettebb gyártási folyamatokat is automatizálják. A közművek automatizálásának célja: a szolgáltatás zavartalanságának, folyamatosságának és a dolgozók védelmének biztosítása mellett a gazdaságosság is fontos. Az automatizálás megoldási lehetőségei: 1. Távjelző berendezések Automatikus távjelzés alatt a különféle műszerek által mért üzemi adatoknak egy központi helyre való átvitelét értjük. A távjelzés tulajdonképpen tökéletesített formája a telefonszolgálatnak. 94
Két változata ismeretes: 9 az automatikus távjelző, és 9 az automatikus távregisztráló berendezés. 2. Központi üzemellenőrző és irányító berendezések Az automatika tökéletesebb megoldása, amikor a jelzések alapján született utasításokat is automatikusan továbbítják. Az utasítások végrehajtásáról a központ visszajelzéssel értesül. Az Ilyen berendezések a vezénylő-, nyugtázó-kapcsolók. 3. Távműködtetés A vezénylő-, nyugtázó-kapcsoló tökéletesített megoldása a működtető kapcsoló. Ezekkel a gépek indítását, leállítását, szerelvények, kapcsolók zárását, nyitását, egy központi helyiségből is el tudják végezni. Az eddig felsorolt automatikus berendezések hatósugara egy telepre, egy üzemcsoportra vagy az egész közműre terjed ki. 4. Teljes automatizálás Az ilyen berendezés a jelzéseket a központba továbbítja, ott a beérkezett üzemállapotokat értékeli, kiszámítja a szükséges teendőket és ennek megfelelően automatikusan indítja meg az érintett távműködtető berendezéseket. A teljes automatika a közműveknél rendkívül bonyolult berendezés.
95
Gazdasági kérdések A vízművek tervezésében, építésében és üzemeltetésében arra kell törekedni, hogy a vízellátás önköltsége adott körülmények között minél kisebb legyen. A közművesítés gazdaságos voltát két fő tényező határozza meg: 9 a létesítési, vagy beruházási költség 9 és a működést költség. A gazdaságosság mérőszáma a szolgáltatás egységére, tehát egy m3 vízre jutó, egy év átlagában számított összes ráfordítás. Beruházási költségek: Egy vízmű többfajta létesítményből áll. A vizsgálatok szerint a legnagyobb értéket a csőhálózat képviseli. Fontos tehát a hálózat gazdaságos méretezése. 9 A hálózat gazdaságosságát elsősorban a “fajlagos hálózati hossz” határozza meg, ami az egy ellátott lakosra jutó vezetékhossz átlagos értéke. Ezt a település beépítésének jellege dönti el, de legnagyobb mértékben a laksűrűséggel függ össze. 9 Gazdaságosság szempontjából fontos még a hálózat kihasználtsága, aminek mérőszáma az 1 km csőhosszra jutó átlagosan szállított vízmennyiség. 9 Az egész vízmű fajlagos létesítési költsége: az 1 m3 teljesítőképességre jutó beruházási költség, ami általában a vízmű nagyságrendjével fordított arányban változik. Minnél nagyobb a teljesítőképesség, a fajlagos beruházás annál kevesebbe kerül. Önköltség: A víztermelés, illetve a szolgáltatás folyamatában élő- és holtmunkát használnak fel.
96
9 az élőmunka értéke a dolgozók munkabérében, 9 a holtmunka értéke pedig az állóeszközök értékcsökkenésében, a felhasznált anyagok árában és az energiára fordított kiadásokban jelentkezik. 9 Az összes ráfordításnak 1 m3 szolgáltatott vízre jutó, pénzben kifejezett értékét nevezzük a vízmű önköltségének. Az önköltséget és annak minden alkotóját a következő fő tényezőkre bontják: értékcsökkenési járulék,
(amortizációs)
leírás,
eszközlekötési
anyag-, energia-, munkabér költségek, munkabér adóterhei, egyéb közterhek, különféle költségek. A teljes (bruttó) önköltség a következő tényezőkre bontható: 1. Teljes termelést költség: 9 vízkitermelésre 9 vízszállítás a kezelőtelepre, 9 vízkezelés költsége. 2. Szolgáltatási költség: 9 szállítás, 9 tárolás, 9 elosztás, 9 szabályozás. 3. Fogyasztókkal kapcsolatos közvetlen szolgáltatások: 9 mérés, 9 díjbeszedés. 97
4. A vízveszteségekből származó többletköltségek 5. Általános igazgatási költségek. A víz önköltsége általában csökken, ha a szolgáltatott vízmennyiség nő. Az önköltség megállapításához és a számlázáshoz is meg kell határozni a szolgáltatott víz mennyiségét. Ez történhet méréssel vagy becsléssel.
98
13. HÉT
VÍZTISZTÍTÓ TELEPEK TERVEZÉSE A tervezés feladata az optimális tisztítási technológia kialakítása, az ennek megvalósításához szükséges műtárgyak és berendezések helyes megválasztása, megszerkesztése, sorrendbe állítása, összekapcsolása és egységes rendszerré kovácsolása. 1. Általános tervezési szempontok A műszaki tervezésnek három szakasza van: • Feladatkitűzés és tervezési döntés-előkészítés (előmunkálatok tanulmányok). • Kiviteli döntés-előkészítés (beruházási program, beruházási javaslat és ezeket alátámasztó tervek). • Műszaki tervdokumentáció kivitelezése. Az első két szakaszt előkészítő tervezésnek nevezzük. Előkészítő tervezési munkák: A víztisztító telep létesítéséhez a tervezés során két adatcsoport beszerzése és feldolgozása szükséges: 9 A tisztítandó víz felhasználható mennyisége és minősége. 9 A tisztított vízre vonatkozó mennyiségi és minőségi igények illetve követelmények. A tisztítandó víz a nyersvíz, amelyet megfelelően tisztítva kell a felhasználás helyére juttatni. Az előkészítő tervezés első szakaszában a következő feladatokat kell elvégezni: 9 A tisztítandó és a tisztított víz mennyiségének meghatározása településfejlesztési, iparfejlesztési tervekből kiindulva a vonatkozó műszaki normák figyelembevételével gazdasági mérlegelés alapján.
99
9 A tisztítandó víz minőségi jellemzőinek minél pontosabb meghatározása vízminőségi vizsgálatokkal. 9 A tisztítandó víz mennyiségi és minőségi jellemzői időbeli változásainak meghatározása és értékelése (hidrológiai és meteorológiai változások okozta változások, nemzetközi vízfolyások, stb.). 9 A tisztított vízre vonatkozó minőségi követelmények meghatározása a fogyasztói igények felmérése és értékelése, befogadók terhelhetősége, stb. 9 Különböző minőségű vizek vagy különböző minőségi igények esetében annak eldöntése, hogy együttes vagy külön tisztítást végezzünk-e. 9 A tisztítótelepek helyének meghatározása a vízellátási és csatornázási rendszerhez való kapcsolódás, a településfejlesztési, városrendezési, környezetvédelmi szempontok, stb. mérlegelésével. 9 A tisztítótelep tervezett kapacitásának megállapítása, a kiépítési lépcsők egyidejű meghatározásával, hálózatfejlesztés és bővítési szempontok figyelembevételével. 9 A tisztítási technológia jellemzőinek meghatározása: technológiai célok, eljárások, az egységesíthetőség figyelembevételével. 9 Gazdasági értékelés: beruházási, üzemeltetési költségek, gazdasági mutatók képzése, stb. 9 Szociálpolitikai, kultúrpolitikai és környezetvédelmi értékelés: a csatornázottság mértékének alakulása, a befogadó vízfolyások minőségének védelme illetve javítása, iszapelhelyezés. Az előkészítő tervezés második szakaszában készül el az a dokumentáció, amely a beruházás műszaki és pénzügyi lebonyolításához szükséges leglényegesebb adatokat tartalmazza. Ezt beruházási javaslatnak nevezzük. Műszaki tervdokumentáció: A dokumentációk tartalmára vonatkozóan az alábbi szempontokat kell figyelembe venni: 9 Az építési munkák (műtárgyak, épületek, tereprendezés) és a technológiai gépészeti munkák tervezése komplex tervezési szemléletet és magas színvonalú koordináltságot igénylő feladat.
100
9 A tervezés alapja egy működési folyamatábra, melyen a teljes technológiai folyamat megjelenik a fő méretezési és üzemállapoti jellemzőkkel. 9 Műtárgyak, csövek, gépészeti berendezések hidraulikai méretezése, hogy az optimális áramlási, sebesség-eloszlási, ülepedési, keveredési viszonyok alakuljanak ki. 9 Az üzemelési feltételek (üzemtechnológia, méréstechnika, irányítástechnika, stb.) állandó figyelemmel kísérése, ellenőrzése. A szennyvíztisztító telepek rohamos kiépítése felvetette egyes berendezések, műtárgyak egységes kialakításának, tipizálásának szükségességét. Az egységesítés előnyei: • Emeli a műszaki színvonalat. • Emeli a gazdasági hatékonyságot. • Segít a reális költségek felmérésében. 2. Víztisztító telepek különleges tervezési szempontjai A víztisztító telepek működése közvetlenül hat a lakosságra és a termelőüzemekre. Ezért biztonságos víztisztítási technológiát kell kialakítani: 9 Fontosak a közegészségügyi előírások betartása. 9 A vízszolgáltatás folytonossága. A technológiát úgy kell kialakítani, hogy a várható vízminőség változások miatti ki nem elégítettség tartóssága legfeljebb 3% (ipari víz esetén: 8%) körül legyen. Technológiai célok a víztisztítási technológia megválasztásában: a) Ivó- és ipari víz-ellátáshoz rendszerint megkívánt technológiai célok: 9 úszó- és durva szennyezések eltávolítása 9 ülepíthető lebegő anyagok eltávolítása 9 finom lebegő anyagok eltávolítása 9 agresszív szén-dioxid és káros gázok eltávolítása
101
b) Ivóvízellátáshoz szükséges további kezelést igénylő technológiai célok: 9 mikroorganizmusok eltávolítása (fertőtlenítés) 9 szerves anyagok eltávolítása (íz- és szagmentesítés)
fő
c) Főleg az ivóvízellátásban előforduló további különleges kezelést igénylő technológiai célok: 9 vas- és mangántalanítás 9 nitráttalanítás d) Főleg az ipari vízfelhasználáshoz szükséges további különleges kezelést igénylő technológiai célok: 9 lágyítás 9 sótalanítás e) Ivó- és ipari víz-ellátásban előforduló technológiai feladatok: 9 a berendezések védelme Helyszínrajz és magassági elrendezés: Ebből a szempontból a következőket kel figyelembe venni:
Igazodás a technológiai folyamathoz, a víz útjához. Tömör műtárgy-csoportosítás, csarnokszerű kialakítás. Áttekinthetőség. Az üzem közbeni javítás-fenntartás. A gazdaságos bővítés lehetősége még üzemben is. A technológiai folyamat rugalmassága. Üzemirányítás és ellenőrzés. 3. Energiaellátás, irányítás- és hírközléstechnika
A szennyvíztisztítás számos feladatának berendezések alkalmazását igényli.
ellátása
Ezek a következő három szakterületbe sorolhatók: • Energiaellátás • Irányítástechnika • Hírközléstechnika 102
villamos
Az energiaellátás körébe tartoznak a berendezéseket működtető motorok, világítás, villamos fűtés, stb. Az irányítástechnika körébe tarozik a létesítményekben végbemenő technológiai folyamatok vezérlése, szabályozása, ellenőrzése. A hírközléstechnika egyre nagyobb szerepet játszik a nagyobb, összetettebb és területileg is kiterjedt rendszerekben. Feladatai rendszerint összefonódnak az irányítástechnikával. A VÍZ SZÉTOSZTÁSA A szivattyú, a hálózat és a tározó, mint hidraulikai egység: A víz szétosztásánál figyelembe kell venni, hogy a vízigények mind az év folyamán, mind az egyes napokon belül is változnak. A vízigény változást befolyásolja: 9 A fogyasztás jellege (háztartási vagy ipari). 9 A lakosság életmódja. 9 A foglalkoztatás. 9 A beépítés jellege. A víztermelő és tisztító telepről általában szivattyúval juttatjuk a vizet a fogyasztókat ellátó hálózatba. A szivattyúk a hálózat és a magastározók egy hidraulikai egységet alkotnak. A hálózati szivattyúk szívómedencéje a tisztítótelep tisztavízmedencéje. A víztermelő és a hálózati szivattyúk csak ritkán azonosak. A szivattyúzás menete: A víztermelés és a hálózati szivattyúzás üzeme szempontjából az az ideális, ha a hálózati szivattyúzás az egész nap folyamán folyamatos és egyenletes. Ezzel kapcsolatban két problémacsoport merül fel: 9 A magastározók (vaztornyok) kis térfogata. 9 Az energiaköltség (áramfogyasztás). 103
Ezeket figyelembevéve az alábbiakat kell szem előtt tartani: A napi vízigény 1/3-ának megfelelő tározótérfogat a kívánatos, ami a magas- és a mélytározó (tározó medence) között oszlik meg. Az üzemeltetés biztonságát elsősorban a magastározóban tározott víz szolgálja, tehát ennek térfogatát célszerű minél nagyobbra választani, víztorony esetén 10-20 % kívánatos. A magastározóban kell tárolni a tűzoltás vízszükségletét vagy annak legalább egy részét. A magastározóban kell tárolni a vízmű technológiai vízszükségletét is. Fontos a szivattyúk számának kérdése is: ez kb. 2 db-ot jelent 1000-2000 m3/nap vízigény esetén. A hálózat: A vizet a fogyasztókhoz szállító vezetékek alkotják a hálózatot, mely többféle rendszerű lehet: Legkisebb csőhosszal az elágazó rendszer építhető meg, melynél az egyes vezetékszakaszok vakon végződnek, a szivattyút és a tározót összekötő fővezetéktől eltekintve valamennyi vezetékszakasz (ág) csak egy irányból kap vizet. Ez azzal a következménnyel jár, hogy valamely főbb elosztóvezeték törése esetén nagy terület marad víz nélkül, tehát nem túl biztonságos. További hátránya, hogy főleg a vakon végződő ágakban a nyomás nagy mértékben változik, illetve hogy ezeken a helyeken a víz pangása következhet be, azaz romlik a vízminőség (28/a. ábra). Az összekapcsolt rendszernél nincs vakon végződő ág, vagy csak kevés. A szivattyútelepet és a tározót nagy átmérőjű vezeték köti össze, melyből különböző méretű, a fővezetéknél kisebb átmérőjű elosztóvezetékek ágaznak ki. Üzembiztonsága lényegesen nagyobb az előző típushoz képest. (28/b. ábra)
104
A körvezetékes rendszernél a fővezeték önmagába visszatérő vonal (kör), melyhez másod-, esetleg harmadredű körök csatlakoznak. Csőtörés esetén a vízellátási zavarok itt a legkisebbek (28/c. ábra). Nagyvárosok esetén, ahol több szivattyútelep és több tározó szolgáltatja a vízellátást az összekapcsolt és a körvezetékes rendszer átmenetét képező rendszer a leggyakoribb, mely egy pókhálóra emlékeztet (28/d. ábra).
28. ábra A vízhálózat típusai A hálózat egyes részeit különböző névvel illetjük, a legnagyobb átmérőjű vezeték a fő- vagy gerincvezeték, melynek a szivattyútelepet a település szélével összekötő részét tápvezetéknek is nevezik. Ha a víztermelő hely az ellátott területtől messze fekszik, akkor a víztermelő helytől induló vezetéket távvezetéknek nevezik. Egyes fogyasztók az utcai elosztóvezetékről kapják a vizet.
105
A helyszínrajzi vonalvezetést a hálózati fővezeték helye, illetve a vízigény területi eloszlása befolyásolja. A vízellátási hálózat vezetékeiben a víz a teljes keresztmetszetet kitöltve, nyomás alatt áramlik. A víz lejtésben vagy emelkedésben lévő vezetékben egyaránt vezethető, a domborzati viszonyokhoz alkalmazkodva. Ügyelni kell azonban arra, hogy az emelkedő szakaszok tetőpontjai ne kerüljenek a nyomásvonal fel, mert ebben az esetben: 9 a csődarabok illesztésénél kívülről vízszivárgás történhet a vezetékbe, mely a vizet szennyezi, 9 illetve a légtelenítő nem tudja a feladatát teljesíteni. A hálózat tervezéséhez olyan térkép szükséges, amely a beépítési viszonyokon kívül a lakosság sűrűségét is feltünteti.
106
14. HÉT VÍZTÁROZÁS A víztározást biztosító létesítményeknek a következő szempontokat kell kielégíteni: Feltöltés és a fogyasztási vízmennyiség elvezetése. Vízpangás megakadályozása. Túlfolyó víz elvezetése. A teljes ürítés biztosítása. A medencébe való bejutás biztosítása. A medence belső, vízfelszín feletti terének szellőztetése. A víz fertőződésének megakadályozása. Hőszigetelés. A vízállásjelző, vízszinttávjelző, automatikus elzáró-szerkezet, stb. létesítése. A víz víztornyokban vagy medencében tározható. 1. Víztornyok A víztornyok használatának célja a terepszint felett nagyobb víztérfogat tározása. Ez a feladat szerkezeti, építéstechnológiai megfontolásokat jelent a tervező számára. A víztorony 3 fő részből áll: Alaptest Toronytest Medencetér
107
és
esztétikai
A víztornyok anyaga és szerkezete: Acélbetonszerkezet: 250 m3 medencetérfogat felett alkalmazzák. Ebben az esetben építéstechnológiai szempontból két alaptípus terjedt el: a) Monolit szerkezet, állványzat nélkül, csúszózsaluzattal: Építhető hengeres kúpos, sima vagy tagozott keresztmetszettel. A toronytest lehet teli fal, vagy végigmenő nyílásokkal szakaszokra osztott fal (29. ábra). b) Oszlopszerű monolit toronytest, előre megépített és ráemelt medencével: A toronytest állványzat nélküli, csúszózsaluzatú, tetszés szerinti keresztmetszetű lehet. A medence alakja hengeres, kúpos vagy hagymaalak lehet. Előnye, hogy megbízható és tartós, építéstechnológiájuk ismert és kidolgozott (30. ábra). Acélszerkezet: 250 m3 medencetérfogat alatt alkalmazzák. Alapteste vasbetonból készül. Rövid idő alatt (2-3 hónap) építhető meg. Az ilyen szerkezetű tornyok a hidroglobusok. Előnyei: csekély munkaigény, a helyszínre szállítandó súly kicsi. Hátrányuk: korrózióvédelmük még nem megoldott, állandó karbantartást igényelnek. (31. ábra) Vegyes anyagú: Ezek alátámasztó szerkezete acélbeton, a medence fémből (acél, alumínium) készül. Alkalmazásuk a kétféle építőanyag miatt nehézséget jelent. Előnyük mégis az, hogy a statikai igényeket jól követik (a könnyűfémből készült medence nehéz acélbetonból készült alap- és toronytestre helyezhető).
108
29. ábra Acélbetonszerkezetű víztorony (500 m3) (Monolit szerkezet, állványzat nélkül, csúszózsaluzattal)
109
30. ábra Acélbetonszerkezetű víztorony (Oszlopszerű monolit toronytest, előre megépített és ráemelt medencével)
110
31. ábra Acélszerkezetű víztorony (Hidroglobus) 111
2. Tározómedencék A tározómedencék lehetnek: Felszín felettiek. Félig vagy teljesen a terepszint alá süllyesztettek. Barlangmedencék. Alakjuk: kör, négyszög vagy sokszög. Általában a köralaprajz az uralkodó (statikai előnyei miatt). Hasznos térfogatuktól függően a kisebbek egyedülállóak, a nagyobbak sokszor ikerkialakításúak. Anyaguk szerint készülhetnek: Vasbetonból. Fémanyagból. A 32. ábra egy 2 x 200 m-es ikerkialakítású vasbetonmedencét szemléltet, külön zárkamrával. 9 A szerkezeti kialakítás általában 1000 m3 térfogat alatti medencékre jellemző, sík födémmel és sík fenékkel. 9 A medence födéme az esetleges külső vízborítást is elviseli. 9 Kisebb medencéről lévén szó, elegendő a medence közepében elhelyezett egyetlen tartóoszlop. 9 A 32. ábráról a zárkamra, zsomp, szellőztető, a szigetelés stb. megoldásának elve is követhető. 9 Újabban a zárkamrát - gazdasági és építési okok miatt - elhagyják.
112
32. ábra Ikerkialakítású vasbetonmedence, külön zárkamrával 3. Kiegészítés a tározókhoz Vasbeton tározók vízzárósága: Olyan mértékű vízzárást kell elérni, hogy az elszivárgó vízmennyiség 100 cm3/m2-nél kisebb legyen. Ez az igény az eddig megismert víztározók esetében vízzáró vakolat szigeteléssel elégíthető ki. 113
Szellőztetés: A szellőzés céljából, a tározó víztere felett a tározott víz rétegvastagsága legalább 10 %-ának megfelelő vastagságú légteret kell biztosítani. Ez azonban nem lehet 40 cm-nél kevesebb. 150 m2 vízfelületre, ill. 500 m3 tározott vízmennyiségre kell egy-egy szabályos 25 cm belső átmérőjű szellőző-berendezés. Többkamrás medencénél minden kamra szellőzéséről külön-külön kell gondoskodni. Automatizálás: A tározóbeli vízszintek, stb. alapján arra kell törekedni, hogy a tározó üzeme automatizálható legyen. Ez azt jelenti, hogy a tározóval egyidejűleg a vízellátó hálózat és a vízszerző berendezések összehangolását kell tulajdonképpen biztosítani. A víztározók csővezetékei: A tározók üzemének biztosításához az alábbiakra van szükség: 9 Töltővezeték 9 Szolgálati vezeték 9 Túlfolyó vizet elvezető vezeték 9 A tározótér teljes ürítését lehetővé tevő ürítőberendezés A tározók biológiai viszonyai: A tározókban mindazok a mikroorganizmusok előfordulnak, amelyek a víztermelő és vízszállító létesítményekben megtalálhatók. A tározókban leülepedett iszapban vas- és mangánbaktériumok, fonalférgek, ostoros- és csillós élőlények is előfordulnak. A tározó tisztításakor az iszap eltávoltása után a teljes felületet fertőtleníteni kell (bordói lével).
114
A hidrofór: Vízműveknél, üdülőtelepeknél, toronyházaknál, stb. a víztorony, medence mellett a hidrofór is egyre nagyobb szerepet játszik. Nagyvárosok vízellátásánál a víztornyok mellett a hidrofórok esztétikai, a városkép szempontjából is versenytársaivá válhatnak a víztornyoknak. A hidrofór (nyomólégüst) olyan víztározó, amelynek légterét üzembe helyezés előtt nagyobb nyomású levegővel töltik meg. Ennek megfelelően a legfontosabb részei a következők: 9 Tartály 9 Szivattyú 9 Légsűrítő 9 Segédberendezések
33. ábra Hidrofór
115
A 33. ábra egy hidrofórt szemléltet, mely jelen esetben a hálózatból kapja a vizet a tározó térbe. 9 Ilyenkor nincs folyamatos üzemre szükség. Mindaddig, amíg a hálózati alapnyomás révén a vízelosztás biztosítható, a hidrofór üzemen kívül tartható. 9 Viszont ha az alapnyomás nem elegendő, akkor a hidrofór folyamatosan biztosítja a szükséges nyomásviszonyokat. Térfogata viszonylag kicsi: 80-8000 liter.
116
15. HÉT VÍZVEZETÉKI CSŐHÁLÓZAT ÉPÍTÉSE A vízvezeték hálózatot feladata teljesítéséhez megfelelő módon kell kialakítani. A tervezésnél a hidraulikai és szilárdsági méretezés mellett figyelembe kell venni: 9 a vízszintes és magassági vonalvezetést, 9 más műszaki szempontokat, 9 illetve a gazdaságossági követelményeket. A csőhálózat egésze több elemből, több létesítménycsoportból áll: A fogyasztói bekötések: fogyasztásmérő és bekötő vezeték. Közcsőhálózat: az elosztó vezetékek, közterületeken, közutakon haladnak.
melyek
rendszerint
Idomdarabok: irányváltozások kialakításához, különböző keresztmetszetű és anyagú vezetékszakaszok összekötéséhez. Szerelvények: elzáró- és megcsapoló-szerkezetek a vezetékek lezárásához, egyes vezetékszakaszok kikapcsolásához, vízvételhez, leürítéshez, légtelenítéshez. Jelzőtáblák: a csővezetékek átmérőit a szerelvények helyét, tüntetik fel. A csőhálózat műtárgyai: egyedi létesítmények, különleges célokat szolgálnak. A vízvezetéki csőhálózat feladata: a termelt és szolgáltatásra előkészített (tisztított) víz zavartalan eljuttatása a tározókhoz, hálózati átemelőkhöz és végül a fogyasztókhoz. A csőhálózattal szemben támasztott műszaki követelmények: 9 Vízzáróképesség. 9 Szilárdsági biztonság.
117
9 Kis csőfal-súrlódási ellenállás. 9 A csőhálózat szakaszos elzárásának biztosítása. 9 A hálózat leüríthetősége, légtelenítése. 9 A csőanyag kis folyóméter súlya és nagy gyártási hossza. 9 Hosszú élettartam. A csőhálózattal szemben támasztott gazdasági követelmények: 9 A cső előállítási költsége, ill. beszerzési ára. 9 Szállítási és beépítési költségek. 9 Üzemeltetési költségek. A csövek anyaga és megválasztásuk szempontjai Hazánkban a közüzemi vízvezetéki hálózatok nyomócsöveit a következő anyagokból építik (10. táblázat):
118
10. táblázat A vízvezetéki csövek anyagai és jellemzésük A cső anyaga
Élettartam (alsó határ)/év
Jellemzésük Nagynyomású csőhálózatok anyaga.
Öntött vas
Átmérőjük: 80-800 m, hosszuk: max. 4 m.
60
Belső és külső korróziós hatásoknak ellenáll. Legnagyobb a nyomásállóságuk. Más csövek védőcsövei.
Acél (varrat nélküli, hegesztett acélcsövek)
Belseje korrózióra hajlamos, külsejét bevonattal védik.
40
Varratnélküli vagy hegesztett csövek. Eternitcsőnek is nevezik.
Azbesztcement
Átmérőjük: 50-500 m.
50
Térfogatsúlya kicsi, építési költsége nagy. Vízzáró-képességük és szilárdsági mutatóik nem jók.
Vasbeton
Főként csatornaépítésre használják őket.
70
Átmérőjük: 1800 mm-ig. Különösen kis átmérőjű kivitelben elterjedtek. Műanyag
Átmérőjük: 50-200 m, hosszuk: max. 6 m.
?
Savhatásoknak ellenáll, hővesztesége kicsi, nem fagyveszélyes, viszont hőtágulása nagy.
Egyéb: horgonyzott acél, ónozott ólom, vörösréz
Utcai nyomócsövek anyaga
119
Idomdarabok, szerelvények, műtárgyak: 1. Idomdarabok: A felsorolt anyagokból készült csővezetékek adott nyomvonalon való vezetése, irányváltoztatása, elágaztatása, szűkítése, bővítése és a különböző szerelvények beépítése sokféle csőidom használatát teszi szükségessé. Az idomdarabokat, íveket, öntöttvasból, acélból, azbesztcementből, műanyagból, ritkábban betonból állítják elő. Gyakori megoldás az, hogy az idomdarabot nem az alapvezeték anyagából készítik. 2. Szerelvények: A csőhálózat üzemének származó károk elhárítása szükségessé teszi, hogy szerkezeteket építsenek szerelvényeknek.
zavartalansága, a meghibásodásokból és a javítások gyors lehető tétele a hálózatba különböző rendeltetésű be, ezeket nevezzük hálózati
Csoportosításuk a következő: Elzáró-szerkezetek: az átfolyó víz mennyiségét, nyomását szabályozzák (csökkentik), szükség esetén teljes elzárást biztosítanak, amire akkor van szükség, ha egyes vezetékszakaszokat az üzemből, p1. csőtörés esetén, teljesen ki akarunk kapcsolni (tolózár, csap, szelep, zsilip). Megcsapoló szerkezetek: céljuk, hogy lehetővé tegyék a víz ki vételét (tűzcsapok, közkifolyók, locsolószelep, kerti csap, ürítők, légtelenítők). 3. A csőhálózat műtárgyai: Aknák: a hálózat fontosabb szerelvényeit, hogy kezelésük, javításuk könnyebb legyen, aknákban helyezik el. Vasút alatti műtárgyak: a vasúti pályák nagy terhelést adnak át és erős dinamikus hatásuk is van, így ha a csövek védelméről nem gondoskodnak, gyakoriak alattuk a csőtörések. 120
A csővezeték a vasút alatti szakaszon acélból készüljön és betonból vagy vasbetonból épített védőalagútba, illetve nagyobb átmérőjű acél védőcsőbe helyezzék el. Közutak alatti műtárgyak: forgalmas, nagy terhelésű közutak keresztezésében, a helyi viszonyoktól függően (p1. rossz altalaj) a vasút alatti műtárgyakhoz hasonló védőberendezéseket létesítenek. Nyomásszabályozók: a hálózati műtárgyak közé sorolhatók az ún. nyomásszabályozók is, melyek a vízhasználati berendezések zavartalan üzemét biztosítják abban az esetben, ha a hálózati nyomás túl kicsi, vagy túl nagy. Többségtik hidrofór berendezés. Gravitációs vezetékeknél van általában nyomáscsökkentőkre szükség. Meder alatt átvezető műtárgyak: Ha patakokat, folyókat, tavakat vízcső keresztez és a közelben híd nincs, a csövet a meder alatt a talajban, vagy a fenék alá épített csőalagútban kell elhelyezni. Csővezetés meder fölött: Vízvezetéki csöveknek hidakon való elhelyezését szabványok írják elő. Ebben az esetben csőhídról beszélünk. A csőhálózat építése A munkaárok, a csövek fektetése: A szakszerű építés előfeltétele a megfelelő tervdokumentáció elkészítése és a szükséges engedélyek beszerzése. Az építés a kitűzéssel kezdődik. A csőtengelyt a terepen vízszintes és magassági értelemben egyaránt rögzíteni kell. A csőtengelyt először kitűző-rudakkal rögzítik, majd az így kitűzött tengelyhez képest jelölik ki s munkaárok két határvonalát. Az árok szélességét a cső átmérője és a kötések fajtája (a legkisebb árokszélesség: 80 cm). Végül a csövet - mérete és súlyától függően a megfelelő eszközzel - az árokba helyezik. Betemetés előtt nyomáspróbát kell végezni.
121
Csőkötések: A vízvezetéki csőhálózat legkényesebb pontja a csőelemek összeillesztése, ez az ún. csőkötés. A kötés lazulása esetén ugyanis szivárgás indul meg, ami vízveszteséget jelent. Megkülönböztetünk: 9 fix 9 és oldható csőkötéseket. A korszerű kötésekkel szemben támasztott követelmények: Az üzemi nyomásnak álljon ellen. Biztosítson teljes vízzáróságot Korrózióhatás ne támadja meg Anyagkifáradás, elöregedés ne következzék be. A vízzárást fagyökerek ne zavarják. Az elkészítése gyors legyen. Vizes, nedves munkahelyen is kifogástalanul lehessen használni. Hosszadalmas előkészítésre, utókezelésre ne legyen szükség. Kisebb deformációk ne tegyék tönkre. Legyen gazdaságos. Régebben ezek a kötések: öntöttvas csövek ólmos kötése, acélcsövek hegesztése, bitumenes kötések. A jövő a gördülő gumigyűrűs kötéseké. Korrózió elleni védelem és hőszigetelés: A szállított víz és a talajvíz, valamint a talaj korrózióján kívül ki kell emelni a talajban lévő elektromos áramlás által okozott elektrolitikus korróziót is. Újabban megállapították, hogy a mikroorganizmusok is okoznak kárt, ez a biológiai korrózió. Ezek ellen speciális védőrétegekkel ill. katódos védelemmel lehet védekezni.
122
Hőszigetelést a szabadon szerelt csöveknél szoktak alkalmazni. Leggyakoribb szigetelőanyag az üveggyapot. Nyomáspróba: Ha a csővezeték a kötésekkel együtt elkészült, azt a munkaárok teljes betemetése előtt nyomáspróbával kell ellenőrizni. A próba két részből áll: 9 Először 300-500 m-es szakaszokra bontva ellenőrzik a vezetéket. 9 Majd a több szakasz együttes ellenőrzését végzik el, amivel arról győződnek meg, hogy a már kipróbált szakaszok csatlakozásai is megfelelőek-e.
123