Zárt anyagáramokra épülő szennyvízgazdálkodás Bemutatás és áttekintés 2006 Budai Péter BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

Háztartási vízhasználatok és szennyvizek - 1  Vízfogyasztás Magyarország: l/fő/nap Svédország: 189 l/fő/nap (EEA, 2001) Finnország: 115 l/fő/nap (EEA, 2001)  Kistelepülések kisebb átlagos fogyasztás (72 l/fő/nap) fúrt kutak (öntözés)  Szennyvíz A felhasznált ivóvíz százalékából szennyvíz keletkezik egyedi vagy kommunális tisztítóba kerül 1/28

Háztartási vízhasználatok és szennyvizek - 2 Közellátó hálózat Fúrt kút Élelmiszer WC-öblítés Fürdés, mosás Mosogatás, ételelőkészítés Takarítás Kocsimosás, öntözés Fekete szennyvíz Szürke szennyvíz Infiltráció 7-12% (0)-40% 35-50% 4-10% 10-15% 1-10% 2/28

Háztartási anyagmérlegek  Vizsgált anyagok biológiailag bontható szervesanyag, N és P patogének, mikroszennyezők …?…  Szennyvíz összetétele függ: az élelmiszer-fogyasztási szokásoktól (város <> kistelepülés) higiénés szokások, WC-használat (takarító-mosóvíz öblítővízként való felhasználása) 3/28

Háztartási szervesanyag mérleg  Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 4/28

Háztartási nitrogén mérleg  Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 5/28

Háztartási foszfor mérleg  Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 6/28

 Otterpohl (2000) szerint Szennyezőanyagok megoszlása a kommunális szennyvizekben 7/28

Szennyezőanyagok megoszlása a kommunális szennyvizekben  Mattilla és Otterpohl (2003) szerint  Vizelet N-P-K tartalma magas! 8/28

A háztartási szennyvíz egyéb (potenciálisan veszélyes) anyagai Gyógyszerek és metabolitjaik Hormonok Kozmetikumok és egyéb háztartási vegyszerek  Hatásmechanizmusuk csak részben, vagy egyáltalán nem ismert  Hiányoznak a határértékek  Nem csak a „hagyományos” szennyvíztisztítási technológiáknál jelentenek problémát 9/28

„Nyitott” rendszer  Lineáris, egyirányú  Közegészségügyi szempontból kedvező hatású  Pazarlóan bánik a természeti erőforrásokkal  Egyes környezeti problémák forrása vagy részese TermőföldÉlelmezés Szennyvíz Hulladéklerakó Eutrofizáció Műtrágyák Ivóvíz 10/28

Hagyományos egyesített rendszer sémája  „Keverd össze, majd válaszd szét” Nagy mennyiségű ivóvizet használunk fel szennyvizeink szállítóközegeként Ezután tisztítótelepeken próbáljuk meg kivonni a tápanyagokat  Fenntarthatóság? vízforgalom anyagforgalom 11/28

Víztakarékos hagyományos rendszer sémája  Kistelepüléseken ma is létezik hasonló gyakorlat  Ivóvíz felhasználás csökkentése csapadékvíz hasznosítás helyben kútvíz felhasználás  Egyébként hagyományos rendszer vízforgalom anyagforgalom 12/28

Alternatív szennyvízgazdálkodás: anyagáramok elkülönített kezelése  Három alapeset: vizelet leválasztás szürke szennyvíz leválasztás teljes szétválasztás  A lehetőségeket meghatározzák: népsűrűség meglévő infrastruktúra környezeti jellemzők (talaj, talajvíz, felszíni befogadó) lakossági megítélés és fogadókészség 13/28

A vizelet leválasztás sémája  Szeparáló toalett  Kommunális csatornahálózat és szennyvíztisztítás (denitrifikáció nélkül)  Sárga szennyvíz gyűjtése és hasznosítása helyben (kistelepülések) központosítva (sűrűn lakott területek) Időbeli elkülönítés Térbeli elkülönítés Retrofit lehetőség! vízforgalom anyagforgalom 14/28

A szürke szennyvíz leválasztás sémája csapadékvíz-hasznosítással  Vákuum toalett minimális vízigény  Kommunális (vákuum) csatornahálózat  Szürkevíz tisztítása helyben „wetland” recirkuláció lehetősége  Közösségi fekete szennyvíz csatorna hagyományos tisztítás komposztálás, biogáz- termelés Kisebb települések, „lakóparkok” vízforgalom anyagforgalom 15/28

A teljes szétválasztás sémája csapadékvíz-hasznosítással  Szeparáló toalett minimális vízigény  Szürkevíz tisztítása helyben lehetőség a recirkulációra  Sárga és barna szennyvizek kezelése és hasznosítása helyben egyéni felelősség közegészségügyi megfontolások… Kis/szórvány települések, tanyák vízforgalom anyagforgalom 16/28

Költségek és hasznok  Épületgépészeti beruházások költségei újfajta toalettek párhuzamos csőhálózatok tároló és komposztáló konténerek  Szállítás és tisztítás költségei integrálás meglévő kommunális hálózatokba egyedi tisztítóművek létesítése és üzemeltetése  Öblítővíz-felhasználás csökkenése  Újrahasznosítható összetevők potenciális felvevői piaca 17/28

Épületgépészeti beruházások (néhány példa) „NoMix” (szeparáló) toalettek házi komposztálók vákuum toalettek /28

Szállítás és tisztítás  Települési szinten integrálás meglévő csatornahálózatba (nehezebben valósítható meg) új hálózat kiépítése (a szétválasztás koncepciójának megfelelően)  Egyedileg („kerítésen belül”) házi tisztítók üzemeltetése keletkező anyagok időszakos tárolása, majd későbbi elszállíttatása 19/28

Egyedi és természetközeli közösségi szennyvíztisztítók (példák) Házi tisztítómű (~8 LEÉ) Gyökérmezős (~4000 főig) Tavas ( LEÉ) 20/28

Öblítővíz-igény  A háztartások ivóvízfogyasztásának 30-40%-a WC-öblítésre megy el  Víztakarékos, ill. vízmentes technológiák az emelkedő vízdíjak miatt már ma is egyre inkább terjednek koncentráltabbá válik a szennyvíz (nagy léptékben kihathat a meglévő tisztítók üzemelésére) 21/28

Visszaforgatás  Tisztított szürkevíz megfelelő feltételek mellett helyben is  Sárga/barna szennyvizek mezőgazdaságban (talajerő-utánpótlás) biogáz-termelés  Egészségügyi vonatkozások? előkezelés szükségessége! társadalmi megítélés?  Piaci érték? 22/28

Finanszírozási kérdések  A költségek két része bonthatók: beruházás üzemeltetés-karbantartás  Az érdekelt felek közül kire mekkora rész hárul?  Időbeli megoszlás? nagy kezdeti beruházás – kerékkötő lehet  Megfelelő ösztönzés híján nem biztos, hogy a kedvezőbb alternatíva valósul meg pályázatok, támogatások 23/28

Lehetőségek és kockázatok  Ökologikus anyaggazdálkodás anyagáramok zárása fenntarthatóság szempontjából ésszerűtlen lépések kiiktatása  Veszélyes szennyezők ESD (hormonháztartást zavaró) anyagok (sárga szennyvíz) háztartási vegyszerek (szürke szennyvíz) Hagyományos rendszerekben is! 24/28

Üzemeltetés - ellenőrzés  Egyedi megoldások a rendszer rendeltetésszerű üzemeltetése és karbantartása a tulajdonos feladata (környezettudatos magatartás) ellenőrzés nehezül hangsúly a tervezésen (engedélyeztetés)  Közösségi megoldások szakértő üzemirányítás könnyebb ellenőrizhetőség 25/28

Példa: Lübeck, Flintenbreite lakópark  Új építés: 117 lakás, ~350 lakos számára Vákuum toalett Fürdőszoba Konyha Csapadékvíz szilárd hulladék biogáz maradék Szivattyú- állomás Fertőtlenítő (70°C, 1h) Biogáz fejlesztő (anaerob, mezofil 37°C) Gyökérmezős tisztítás Beszivárogtatás Befogadó Hőfejlesztés, áramtermelés Tárolás Mezőgazdasági hasznosítás alapján 26/28

 A szennyvízhez kapcsolódó főbb jellemzők: Példa: Lübeck, Flintenbreite lakópark alapján 27/28

 A szürke szennyvizet kezelő gyökérmezős tisztító befolyó és elfolyó koncentrációi Példa: Lübeck, Flintenbreite lakópark alapján 28/28

Jelmagyarázat a rendszersémákhoz WChagyományos vízöblítéses toalett FMT + ??a víztisztítás során keletkező fertőtlenítési melléktermékek + egyéb, a tisztított vízben maradó nemkívánatos anyagok nem-ivóvíz anyagáram VCvákuum-toalettZKzáporkiömlőklehetséges nem-ivóvíz anyagáram SCszeparáló toalettH-CNPhumán metabolizmus szerves- és tápanyagtartalma ivóvíz anyagáram M-F-T mosás, fürdés, takarítás szennyvizei K-CNPkonyhai szennyvíz szerves- és tápanyagtartalma szürke szennyvíz anyagáram szennyezőanyagok, szennyeződés T-T-Vtisztító-és tisztálkodószerek, valamint egyéb vegyszerek sárga szennyvíz anyagáram tisztítási folyamatokK-SZVTkommunális szennyvíztisztítóbarna szennyvíz anyagáram háztartási szinten megvalósuló folyamatok és anyagáramok H-SZVTháztartási (egyedi) szennyvíztisztító fekete szennyvíz anyagáram lehetőség a háztartási szinten történő megvalósításra előkészítés a recirkulációra (komposztálás, fertőtlenítés) mezőgazdaságban hasznosítható anyagáram bónusz