Környezettechnika 5. témacsoport Tankönyv I. http://tp1957.atw.hu/kt05.ppt 2.1 fejezet 137-138. o. 2.2 fejezet 138-166. o. 13. C

Tartalom Alapfogalmak A víz fizikai jellemzői A víz kémiai jellemzői A víz biológiai jellemzői Vízhasználók csoportosítása Az ivóvíz minőségi követelményei Vízminőségi osztályok A szennyvizek minősége A felszíni vizek minőségének védelme

2.1 A víz, mint környezeti elem – alapfogalmak Vízgazdálkodás: Vízhasználat: Vízhasználó: A vizek hasznosítása, hasznosítási lehe-tőségeinek megőrzése, a vizek kártétele elleni védelem és védekezés (vízkárel-hárítás) Az a tevékenység, amelynek következmé-nye a víz folyási, áramlási viszonyainak, mennyiségének, minőségének, továbbá a medrének, partjának a víz hasznosítása érdekében való befolyásolása. Az a természetes személy, jogi személy és a személyek jogi személyiséggel nem rendelkező gazdasági társasága, aki (amely) vizet szolgáltatás teljesítésére vagy saját céljaira igénybe vesz.

2.1 A víz, mint környezeti elem – alapfogalmak Vízbázis: Vízfolyás: Vízkár: Vízkivételi művek által hasznosításra igénybe vett, illetve arra kijelölt terület vagy felszín alatti térrész és az onnan kitermelhető vízkészlet a meglevő illetőleg a tervezett vízbeszerző léte-sítményekkel együtt. Minden olyan természetes vagy mesterséges terepalakulat, amelyben állandóan vagy idő-szakosan víz áramlik. A vizek többletéből vagy hiányából származó kár.

2.1 A víz, mint környezeti elem – alapfogalmak Vízkészlet Vízkészlet-gazdálkodás: Vízkárelhárítás: A vizsgált területen belül, a felszíni állóvizek és a felszín alatti vizek teljes mennyiségét, a folyóvizek esetében a megállapodás szerint az augusztusi 80 %-os tartósságú vízhozamot tekintik. Azoknak a tevékenységeknek az összessége, amelyeknek célja a vizek használatára irányuló igények kielégítése oly módon, hogy ennek következtében a vizek állapotában visszafordíthatatlan változás ne következzék be, és a vízkészlethez való hozzáférés lehetősége ne csökkenjen. A károsan sok vagy a károsan kevés víz elleni szervezett tevékenység.

2.2.1 A víz fizikai jellemzői 1. Hőmérséklet: Hőmérsékletfüggő tulajdonságok – halmazállapot – párolgás (tenzió) – sűrűség – viszkozitás: – felületi feszültség Gyorsan változó, könnyen változtatható tulajdonság. A felszíni víz és a felszínközeli talajvíz hőmérséklete környezetfüggő. p jég víz gőz T Állóvizek esetén hőmérséklet (sűrű-ség) szerinti rétegződés. a víz áramlását befolyásolja. a víz nedvesítő tulajdonságát határozza meg.

2.2.1 A víz fizikai jellemzői 1. p pkrit víz jég tenziógörbe olvadáspontgörbe gáz szubl. görbe gőz T Tkrit

2.2.1 A víz fizikai jellemzői 2. Optikai (fénytani) tulajdonságok – szín: – átlátszóság, zavarosság: Érzékszervi tulajdonságok: – szag: – íz Színtelen, sárgás – vörösbarna (vas), zöld (alga, eutrofizáció) Lebegőanyagok (derítés) Mérése: szűrés, szárítás után. Szagtalan, kénes, mocsár, fenol, klór, hal, ammónia. Mérése: szaglás alapján. Íztelen, üdítő ízű ( ), sós (Cl–).

2.2.2 A víz kémiai jellemzői 1. Gázok: az oldhatóság a hőmérséklet növekedésével csökken (!) Oxigén, szén-dioxid a természetes vizekben van (szerepe…) Metán, ammónia, kén-hidrogén – az anaerob bomlás (rothadás termékei) Szilárd: főleg sók, disszociálva Kationok (+): kalcium, magnézium, kálium, nátrium (10…100 mg/ℓ) vas, mangán (0,1…1 mg/ℓ) Anionok (–): hidrogén-karbonát, szulfát, klorid (10…100 mg/ℓ) nitrát, foszfát, nitrit, szulfid (0,1…1 mg/ℓ) Szerves anyagok – sokféle, ld TOC, KOI, BOI

2.2.2 A víz kémiai jellemzői 2. Általános jellemzők: több anyagot együtt jel(lem)eznek Kémhatás (pH), lúgosság, savasság Keménység: összes, karbonát (változó), nemkarbonát (állandó) Ök = Kk + Nkk Szerves anyag mutatók: TOC, KOI, BOI5, BOI20 TOC: összes szerves szén (TOC = total organic carbon) KOI: kémiai oxigénigény (COD = chemical oxigen demand) BOI5, BOI20: 5 illetve 20 napos biológiai oxigénigény (BOD = biochemiical oxigen demand)

Szervetlen szén formák a pH függvényében 2.2.2 A víz kémiai jellemzői 3. Szervetlen szén formák a pH függvényében

2.2.2 A víz kémiai jellemzői 4. N-formák: P-formák: Vas és mangán – redukált formák: ammónia (NH3), ammónium (NH4+); mérgező a halakra (közeg: ? ?) – oxidált formák: nitrit és nitrát (mindkettő mérgező!). P-formák: – oldható, gyenge savban oldható, oldhatatlan; – szerves, szervetlen. Vas és mangán – szükséges minden élőlénynek; – a nagyobb mennyiségtől a víz vörös-barna zavaros lesz, – vas- és mangán-baktériumok szaporodnak el  dugulás.

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 1. Rétegek: fotikus (világos – növények) afotikus (sötét, lebontók) Elhelyezkedés (függőleges, rétegződés) nekton (úszó), plankton (lebegő), bentosz (fenéklakó) Elhelyezkedés (vízszintes, a part felé haladva) nyílt vízi = mélységi tájék (nincs hínár) parti tájék (van hínár)

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 2. A Keszthelyi-medence alga-összetétele 2008 július 29-én Forrás: Rendkívül tiszta, átlátszó a Balaton vize INFOVILÁG, 2008-08-01 16:17 - SZERKESZTŐ: KULCSÁR LÁSZLÓ Élőlények csoportjai: termelő, fogyasztó, lebontó vírusok, baktériumok (lebontók, kórokozók, cianobaktériumok) növények: algák → szín, szag, íz; tömődés (szűrő), dugulás (cső) nagyobb növények (pl. hínár) állatok: egysejtűek: csillós, ostoros, gyökérlábú többsejtűek: szivacs, féreg, csalánozó, puhatestű, ízeltlábú, gerinces Biológiai vizsgálat minőségi jellemző a szennyezettség mennyiségi fokára

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 3. Biológiai minősítés tényezői Halobitás – a víz biológiailag fontos szervetlen tulajdonsá-gainak összessége (sótartalom: minőség és mennyiség) Trofitás – termőképesség (a növények által termelt szerves anyag mennyisége) Eutrofizáció: túlzott elnövényesedés; lehet planktonikus (algák) és bentonikus (hínár). Okozója a sok foszfát. Természetes folyamat, de a szennyezés gyorsítja. Szaprobitás – szerves anyag lebontóképesség. Jellemző: KOI, BOI. Van autoszaprobitás (saját, helyben keletkezett szerves anyagok lebontása) és alloszaprobitás (idegen, máshol keletkezett szerves anyagok lebontása) Toxicitás – mérgező képesség, természetes anyagok és emberi szennyezés is okozhatja.

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 3.

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 3.

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 3.

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 3.

2.2.3 A víz biológiai jellemzői 3. A toxicitás fokozat száma neve TLm24, % Nem mérgező nincs válasz 1 2 3 Gyengén mérgező 100 (válasz 10 %) 100 (válasz 10 ... 50 %) 100 ... 50 4 5 Közepesen mérgező 50 ... 10 10 ... 1 6 7 Erősen mérgező 1 ... 0,1 0,1 ... 0,05 8 9 Igen erősen mérgező 0,05 ... 0,01 <0,01

2.2.4 Vízhasználók csoportosítása Felhasználó Igény Szennyvíz Lakosság (háztartás), közintézmény Ivóvíz (kórokozómentes) Vegyes, főleg szerves Szolgáltatás mosás, tisztítás – ivóvíz Vegyes: szerves, foszfát, tenzid Ipar Hőhordozó → ioncserélt Kazánvíz → vagy desztillált Oldószer → víz Hő (meleg) Szennyezés Szervetlen, szerves Mező- növénytermesztés gazdaság állattenyésztés Öntözővíz – lehet N, P, K, szerves Itatás, tisztántartás - ivóvíz – (nincs?) Hígtrágya (szerves, N, P, K) Bányászat Dúsítás, mosás – üledékmentes Főleg szervetlen (nehézfémek!)

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei Ivóvíz: ivásra, főzésre, élelmiszerek előállítására. Vízminőségi jellemzők: azon tulajdonságok összessége, amelyek az adott felhasználás szempontjából fontosak. Az ivóvíz megfelelő hőmérsékletű, színtelen, átlátszó, szagtalan, íztelen vagy üdítő ízű; mérgező, sugárzó anyagot, mikroorganizmust az egészségre veszélyes mértékben nem tartalmaz. Vízminőségi jellemzők csoportjai: A) Mikrobiológiai vízminőségi jellemzők B) Kémiai vízminőségi jellemzők – szervetlen, szerves C) Indikátor vízminőségi jellemzők – érzékszervi, általános jellemzők, mikrobiológiai, szervetlen anyagok D) Szennyezésjelző vízminőségi jellemzők és határértékek karszt-, talaj- és partiszűrésű vízbázisok esetében E) Biológiai vízminőségi jellemzők és határértékek

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei A) Mikrobiológiai vízminőségi jellemzők Tartályban forgalmazott vízre vonatkozó értékek: Vízminőségi jellemző Határérték (szám/100 mℓ) Escherichia coli (E. coli) Enterococcusok Vízminőségi jellemző Határérték Escherichia coli (E. coli) 0/250 mℓ Enterococcusok Pseudomonas aeruginosa Telepszám 22 °C-on 100/mℓ Telepszám 37 °C-on 20/mℓ Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei B) Kémiai vízminőségi jellemzők – szervetlen (nem teljes) : Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei B) Kémiai vízminőségi jellemzők – szerves (nem teljes) Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei C) Indikátor vízminőségi jellemzők – érzékszervi: Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei C) Indikátor vízminőségi jellemzők – általános jellemzők Vízminőségi jellemző Határérték Egység Megjegyzés Fajl. el. vezetés 2500 µS/cm, 20 °C-on 2. megjegyzés pH 6,5..9,5 mg/ℓ 2. és 4. megjegyzés Permanganát index (KOIps) 5,0 mg/ℓ O2 1. megjegyzés Összes szerves szén (TOC) nincs szokatlan változás 9. megjegyzés Keménység min. 50 max. 350 mg/ℓ CaO 11. megjegyzés Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei C) Indikátor vízminőségi jellemzők – mikrobiológiai Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei C) Indikátor vízminőségi jellemzők – szervetlen anyagok Vízminőségi jellemző Határérték Egység Megjegyzés Alumínium 200 µg/ℓ Ammónium 0,50 mg/ℓ 1. megjegyzés Klorid 250 1. és 2. megj. Vas* Mangán* 50 Szulfát 2. megjegyzés Nátrium Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei D) Szennyezésjelző vízminőségi jellemzők és határértékek karszt-, talaj- és partiszűrésű vízbázisok esetében Vízminőségi jellemző Határérték Egység permanganát-index KOIps 3,5 mg/ℓ ammónium 0,20 nitrit 0,10 klorid 100 Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei E) Biológiai vízminőségi jellemzők és határértékek Vízminőségi jellemző Határérték Egység Megjegyzés üledék 0,10 mℓ/ℓ 1. véglények szám/ℓ 2. férgek 3. baktériumok gombák fonalas baktériumok 2·104 4. egyéb baktériumok 102 5. algák 104 6. Forrás: 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet

2.2.5 Az ivóvíz minõségi követelményei – ivóvíz Budapesten Információ: Vízművek

2.2.5 Az ivóvíz – mire használjuk? Takarékos vízfogyasztás

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei – szám. fel. A szabványos vizsgálati körülmények között a vízminta 100 cm3-ére 6,30 cm3, a vakmintára 0,20 cm3 0,001968 mol/dm3 koncentrációjú KMnO4 mérőoldat fogyott. A meghatározás reakció-egyenlete: 4 KMnO4 + 6 H2SO4  2 K2SO4 + 4 MnSO4 + 5 O2 + 6 H2O A) Számítsa ki a víz KOIps értékét mg O2/dm3 egységben kifejezve! B) Megfelel-e a vízminőség az egészségügyi határértéknek? Használja az alábbi táblázatot! (201/2001. K.r., C) rész) C) Megfelel-e a vízminőség az egészségügyi határértéknek, ha parti szűrésű vízről van szó? Használja az alábbi táblázatot! (201/2001. K.r., D) rész) Vízminőségi jellemző Határérték Egység Megjegyzés Permanganát index (KOIps) 5,0 mg/dm3 O2 1. megjegyzés Vízminőségi jellemző Határérték Egység Permanganát index (KOIps) 3,5 mg/dm3 O2

2.2.5 Az ivóvíz minőségi követelményei – szám. fel. A) A mintára ténylegesen fogyott KMnO4: V = 6,30 – 0,2 = 6,10 cm3 A KMnO4 anyagmennyisége (a fogyásban): n(KMnO4) = c·V = 0,001968 mmol/cm3 · 6,1 cm3 = 0,0120 mmol Az egyenlet alapján: 1 mol KMnO4 5/4 = 1,25 mol O2-el egyenértékű n(O2) =  c = = B = c·M = 0,15 mmol/dm3·32 mg/mmol = 4,8 mg/dm3 B) A vízminőség az egészségügyi határértéknek (5,0 mg/dm3) megfelel. C) Parti szűrésű vízként NEM megfelelő a víz! 0,0120 mmol·1,25 = 0,0150 mmol = 0,150 mmol/dm3

2.2.6 Vízminőségi osztályok A biológiai elemek a referencia állapot-ban vannak A fizikai - kémiai elemek kiváló állapotban vannak A hidromorfológiai elemek kiváló állapotban vannak Kiváló állapot A fizikai - kémiai elemek biztosítják az ökoszisztéma működését, a víz termé-szetes színű és szagú, szennyezőanyag mentes A biológiai elemek a kissé térnek el a referencia állapottól Jó állapot A referencia állapottól való eltérés alapján osztályozunk Közepes állapot Közepes eltérés Gyenge állapot Nagy eltérés Rossz állapot

2.2.6 Vízminőségi osztályok Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés: MSZ 12749:1993 szabvány szerint. Vízminőségi jellemzők: A csoport: oxigénháztartás jellemzői B csoport: a nitrogén és foszforháztartás jellemzői C csoport: mikrobiológiai jellemzők D csoport: mikroszennyezők és toxicitás D1 alcsoport: szervetlen mikroszennyezők D2 alcsoport: szerves mikroszennyezők D3 alcsoport: toxicitás D4 alcsoport: radioaktív anyagok E csoport: egyéb jellemzők

2.2.6 Vízminőségi osztályok A csoport: oxigénháztartás jellemzői Oldott oxigén, mg/dm3 Oxigén telítettség, % Kémiai oxigénigény (KOIps, KOIk), mg/dm3 Biokémiai oxigénigény (BOI5) mg/dm3 Összes- és oldott szerves szén (TOC, DOC) mg/dm3 Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

2.2.6 Vízminőségi osztályok B csoport: a nitrogén és foszforháztartás jellemzői Összes nitrogén, ammónium ion, nitrit- és nitrát ion (Σ N; NH4+; NO2-, NO3-) Összes foszfor és oldott orto-foszfát ion (Σ P; PO43-) -klorofill Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

2.2.6 Vízminőségi osztályok C csoport: mikrobiológiai jellemzők Coliformszám 1 mℓ-ben Fekális (termotoleráns) coliformszám 1 mℓ-ben Fekális streptococcus 1 mℓ-ben Salmonella 1 mℓ-ben Összes telepszám 37 oC-on Összes telepszám 20 oC-on Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

2.2.6 Vízminőségi osztályok D csoport: mikroszennyezők és toxicitás D1 – Szervetlenek: Al, As, B, CN–, Zn, Hg, Cd, Cr, Cr(VI), Ni, Pb, Cu, D2 – Szervesek: fenolok és homológjaik, detergensek, kőolaj származékok, policiklikus aromás szénhidrogének (PAH), illékony klórozott szénhidrogének, triazinszármazékok, egyéb peszticidek. D3 – Toxicitás: Daphnia teszt, csíranövény teszt, halteszt. D4 – Radioaktív anyagok: összes béta aktivitás, 3H, 90Sr, 137Cs Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

2.2.6 Vízminőségi osztályok E csoport: egyéb jellemzők Anionok: klorid, szulfát, karbonát, hidrogén-karbonát, fluorid, Kationok: kálium, nátrium, kalcium, magnézium, vas, mangán pH Fajlagos elektromos vezetés Összes lebegőanyag Zavarosság Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

2.2.6 Vízminőségi osztályok Víz keret irányelv (VKI): az EU vízgazdálkodásra vonat-kozó legfontosabb jogszabálya, amelynek előírásait minden tagállamnak végre kell hajtania. Jellemzői: Integráló szemlélet Vízgyűjtő elv Védelmet biztosít minden víztípusnak Jó állapot elérése Határidők Felelős hatóság Feladatok: monitoring, intézkedési tervek Osztályba sorolás az „egy rossz mind rossz” elv alapján. Cél: 2015-re minden víztest jó állapotú legyen. Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

2.2.6 Vízminőségi osztályok Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről)

Vizeink eredete A teljes vízhozam 95 %-a külföldről érkezik hozzánk

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2001 2.2.6 Vízminőségi osztályok Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2001 Forrás: http://elib.kkf.hu/hungary/magyar/environment/

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2003 2.2.6 Vízminőségi osztályok O oxigénháztartás oxygen balance T tápanyagháztartás nutrient balance M mikrobiológiai par. mikrobiological parameters S mikroszennyezők micropollutants E egyéb jellemzők other parameters Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2003 Forrás: Fővárosi Vízművek – Legjobb a vízben

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004 2.2.6 Vízminőségi osztályok Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004 2.2.6 Vízminőségi osztályok Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004 Forrás: Somlyódy László A fenntartható vízgazdálkodás tudományos megala-pozása az EU Víz Keretirányelv hazai végrehajtásának elősegítésére

2.2.7 A szennyvizek minősége Szennyvizek fajtái: – települési, városi, kommunális – ipari, – mezőgazdasági termelési, technológiai

2.2.7.1 A települési szennyvizek minősége Eredet: házi és intézményi + csapadékvíz Konyhai (mosogatás) Vízöblítéses WC Mosdó- és fürdővíz, felmosóvíz Ez az egyesített rendszerű csatornázásra igaz. (Előny, hátrány) A csapadékvíz az elválasztott rendszerű csatornázásnál külön megy.

2.2.7.1 A települési szennyvizek csatorna – szám. fel. Bp. lakossága 1 900 000 fő, a napi lakossági vízhasználat 140 dm3/(fő*nap). Bp. területe A = 525 km2. Az éves csapadék 540 mm/év. a) Mennyi a napi lakossági szennyvíz mennyiség (m3-ben)? 1 900 000 fő * 0,14 m3/(fő*nap) = 266 000 m3/nap b) Mennyi az éves lakossági szennyvíz mennyiség (m3-ben)? 266 000 m3/nap * 365 nap/év = 97 090 000 m3/év c) Csatornába kerül 97%, azaz 94 180 000 m3/év. d) Mennyi az éves csapadékvíz mennyiség (m3-ben)? Q = A*v = 525 000 000 m2 * 0,54 m/év = 283 500 000 m3/év e) Csatornába kerül 97%, azaz 275 000 000 m3/év. Látható, hogy a csapadékvíz jóval több, tehát az egyesített csatornázás esetén a szennyvíztisztítót is ehhez kell mére-tezni! Elválasztott rendszer esetén a csapadékvíz minimális tisztítás (ülepítés) után fel is használható (pl. öntözés).

2.2.7.1 A települési szennyvizek minősége A friss házi szennyvíz – zavaros, – szürkés vagy sárgás, – állott szagú, Veszélye: – magas csíraszám, – fertőzőképesség (Coli a bélflórából). Anyagai: szerves – szénhidrát, fehérje, zsiradék, felületaktív; szervetlen – vegyszerek (tisztító, fertőtlenítő).

2.2.7.1 A települési szennyvizek – szerves Szerves anyag mutatók: BOI (BOD), KOI (COD), TOC, TOD. BOI5 és BOI20 értéket szokás mérni. Milyen a viszony (sorrend) a BOI5 és a BOI20 között? Miért? BOI5 < BOI20 Milyen a viszony (sorrend) a BOI, KOI és TOD között? Miért? BOI < KOI < TOD KOI/TOC = 0..>5 Házi szennyvízre BOI/TOC = 1,3..2,6, KOI/TOD ≈ 0,9

2.2.7.1 A települési szennyvizek – szerves BOI (BOD) mérése: O2 nyomás mérése CO2 elnyeletés

2.2.7.1 A települési szennyvizek – szerves BOI (BOD) mérése BOI mérőfej Leolvasás – számszerűen tet-szőleges időpontra és – diagram.

2.2.7.1 A települési szennyvizek – szerves A BOI időbeli változása (diagram) Mi oxidálódik előbb? Miért? Mi a feltétele a nitrogén (ammónia) oxidá- ciónak (nitrifikáció)?

2.2.7.1 A települési szennyvizek – szerves Egy szennyvízminta BOI5 értékét mértük. A mintából 500 cm3-t tettünk az edénybe, fölé V = 500 cm3 p0 = 1 bar nyomású, t = 20 ºC-os O2-t töltöttünk. A keletkező CO2-t a gáztérben elhelyezett KOH elnyeli. 5 nap után a nyomás azonos hőmérsékleten p5 = 0,85 bar. Mennyi a víz BOI5 értéke? Emlékeztető (segítség): 20 ºC-on, 1 bar nyomáson 1 mol O2 24 dm3.

2.2.7.1 A települési szennyvizek – szerves 20 ºC-on, 1 bar nyomáson 1 mol O2 24 dm3. Mennyi O2 fogyott? A fogyott O2 0,5 dm3 0,15 bar nyomású. n (O2) = ? n (O2) = m (O2) = Mennyi a BOI5 érték? 0,5 dm3 mintát vizsgáltunk. n (O2)·M(O2) = 3,125 mmol·32 mg/mmol = 100 mg

2.2.7.1 A települési szennyvizek – szervetlen pH: közel semleges legyen (biológiai tisztítás miatt). Oldott sók: nem lehet sok (<16 g/ℓ, klorid<15 g/ℓ) Ammónia: különösen NH3-ként káros. Foszfátok: 3. fokozatú tisztítást igényel! Szulfidok: mérgezőek, büdös H2S lesz belőlük. Nehézfémek: többségük erősen mérgező, főként az iparból származnak.

2.2.7.2 Az ipari szennyvizek minősége Az ipari szennyvizek igen sokfélék és veszélyesek lehetnek. Néhány gyakoribb probléma: Hőszennyezés: 40 ºC-nál melegebb víz (felgyorsult folyamatok, kevesebb oldott O2) Ülepedő, lebegő anyagok (dugulás) Savas és lúgos szennyvizek Korrozív és mérgező sók Olajok zsírok Aromás vegyületek

2.2.7.2 Az ipari szennyvizek minősége Speciális területek: Élelmiszeripar tej-, cukor-, hús-, konzerv-, sör-, szesz-, erjesztőipar Könnyűipar papír-, textil-, bőripar Vegyipar ásványolaj-, műtrágya-, gyógyszer, szappangyártás Nehézipar bányászat, kohászat, fémfeldolgozás

2.2.8 A felszíni vizek minőségének védelme Fogalmak a 203/2001. kormányrendelet alapján Felszíni víz: a föld felszínén minden állóvíz, vízfolyás és a felszínen lefolyó minden víz (csapadék). Szennyvíz: a termelés, szolgáltatás és fogyasztás során fel-használt víz, amelynek fizikai, kémiai és biológiai minősége megváltozott és szennyező anyagokat tartalmaz. Vízszennyező anyagok: azon anyagok, melyek az emberi tevékenység következtében jutnak a felszíni vizekbe, és károsak az ember egészségére, az élővilágra vagy a kör-nyezet más elemeire, illetve károsítják az anyagi javakat. Vízszennyezés következik be, ha a szennyező forrásból ki-lépő, a felszíni vizekbe vezetett szennyvíz szennyezőanyag-tartalma nagyobb, mint a kibocsátási határérték. Mértékadó vízszennyezettség: a befogadó felszíni víz eredeti szennyezettsége a vizsgált vízszennyező forrás közelében, amelyhez hozzáadódik a bevezetett szennyvízből származó szennyezettség.

2.2.8.1 A szennyvizek kibocsátásának általános szabályai Két lista: I. lista: pl. Hg, Cd, szerves halogén- és foszforvegyületek – cél ezek használatának megszüntetése, a kibocsátó technológiák kiváltása korszerűbbel. és II. lista: pl. cianidok, fluoridok, azbeszt, szervetlen foszforvegyületek – cél ezek használatának, kibocsátásának csökkentése

2.2.8.1 A szennyvizek kibocsátásának általános szabályai A szennyvíz kibocsátásának követelményeit a környezet-védelmi hatóság (felügyelőség) határozza meg – környezetvédelmi engedélyben (ha a tevékenység környezeti hatásvizsgálat hatálya alá tartozik), – környezet-használati engedélyben (külön rendeletben meghatározott létesítmények esetében), – környezetvédelmi működési engedélyben (a környezet-védelmi felülvizsgálat esetén). Ha a tevékenység vízjogi engedélyezéshez kötött, a kibocsátás követelményeit vízjogi engedély rögzíti. A kibocsátó köteles a szennyvizét az elérhető legjobb technológiával megtisztítani, a szennyezőanyagok kon-centrációját a kibocsátási határérték alá csökkenteni.

2.2.8.2 Kibocsátási határértékek Több típus és mértékegység Országos területi határérték: a vízminőség-védelmi területi kategóriákat veszi figyelembe (a kibocsátható szennyező-anyag mennyiség különböző lehet az eltérő szennyezettség miatt). Egyedi vízgyűjtő területi határérték: figyelembe veszi a befogadó mértékadó szennyezettségét, terhelhetőségét, hígítási viszonyait és tisztuló képességét. Technológiai határérték: a kibocsátható szennyezőanyag mennyiségét a felhasznált nyersanyag vagy az előállított termék egységnyi tömegére adja meg figyelembe véve az elérhető legjobb gyártás- és szennyvíztisztítási technológiát. A területi határérték és a technológiai határérték közül mindig a szigorúbbat kell alkalmazni!

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság Vízszennyezési bírságot kell fizetni – határérték-túllépés és – az engedélyben nem szereplő anyag kibocsátása esetén. Egy évre fizetendő (B): B = Mf·k Ft/év, ahol Mf a határérték felett kibocsátott szennyezőanyag tömegárama, kg/év; k a fajlagos bírságtényező Ft/kg. Mf = Mt – Me , ahol Mt a tényleges kibocsátás, kg/év; Me a határértéknek megfelelő (engedélyezett) kibocsátás, kg/év.

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság Mt a tényleges kibocsátás, kg/év számítása: Mt = ct·Qéves ct tényleges (mért) szennyezőanyag koncentrációk átlaga kg/m3 Qéves éves kibocsátott szennyvíz m3/év Me a határértéknek megfelelő kibocsátás, kg/év számítása – termelési egységre vetített fajlagos kibocsátás alapján: Me = cf·T cf technológiai határérték kg/t (termék) T a termelés t/év. – a befogadó terhelhetősége alapján: Me = ce·Qéves ce a befogadó terhelhetőségére visszavezetett, engedélyezett határérték kg/m3.

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság Koncentráció túllépés bírságolása Ha az ellenőrzés során 5 egymás utáni mérésből a) legfeljebb egy haladja meg a határértéket legfeljebb 100 %-kal, a bírságot csak a túllépés időtartamára, az átlagos túl-lépésre kell megfizetni; b) egynél több haladja meg a határértéket legfeljebb 100 %-kal, a bírságot a legmagasabb mért túllépésre kell meg-fizetni; Ha 100 %-nál nagyobb túllépés van, a bírságot nem a túl-lépésre, hanem a teljes kibocsátott mennyiségre kell fizetni: B = Qéves·ct·k Mt

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság Hígításra vonatkozó bírság A szennyezőanyag koncentrációját csökkenteni lehet hígítás-sal (tiszta víz hozzáadása), ez azonban megnöveli a szennyvíz mennyiségét. a) Ha a koncentráció határérték alatt van, de a kibocsátott szennyvíz több, mint az engedélyezett, az éves bírság: B = (Qt – Qe)·ct·k Qt a tényleges szennyvízkibocsátás m3/év, Qe az engedélyezett szennyvízkibocsátás m3/év b) Ha az ellenőrzés során 5 egymás utáni mérésből egynél több haladja meg a határértéket, és a szennyvízkibocsátás is nagyobb, mint az engedélyezett, az éves bírság: B = Qt·ct·k

A február – márciusi környezettechnika órák 2012. 02. 01. Sz Ioncsere  2012. 02. 02. Cs 4. témazáró dolgozat  2012. 02. 08. Sz Új tananyag: a vizek jellemzői (FKB)  2012. 02. 09. Cs Ivóvíz  2012. 02. 15. Sz Felszíni vizek  2012. 02. 16. Cs Szennyvizek  2012. 02. 22. Sz A felszíni vizek védelme. Bírságok  Ellenőrző kérdések kiadása (internet)  2012. 02. 23. Cs Számolási feladatok 2012. 02. 29. Sz 5. témazáró dolgozat 2012. 03. 01. Cs Új tananyag

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság – számolás Egy üzem Q = 20 m3/nap szennyvizet enged a befogadóba, ennek szennyezőanyag koncentrációi: ct(KOIk) = 500 mg/dm3 (460, 510, 530, 480, 520), ct(szulfid) = 200 mg/dm3 (100, 210, 320, 170, 200). Az engedélyben szereplő határértékek: ce(KOIk) = 300 mg/dm3, ce(szulfid) = 50 mg/dm3. A bírságtételek: k(KOIk) = 140 Ft/kg, k(szulfid) = 14000 Ft/kg a) Számítsa ki az éves szennyvíz kibocsátást (350 nap/év)! b) Számítsa ki az engedélyezett kibocsátásokat, a tényleges kibocsátásokat és a túllépéseket kg/év mértékegységben! c) A szabályok alkalmazásával határozza meg a bírságok éves összegét!

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság a) Q = 20 m3/nap t = 350 nap/év Qéves = 20 m3/nap · 350 nap/év = 7000 m3/év b) Engedélyezett kibocsátások: Me(KOIk) = ce·Qéves = 0,3 kg/m3 · 7000 m3/év = 2100 kg/év Me(szulfid) = ce·Qéves = 0,05 kg/m3 · 7000 m3/év = 350 kg/év Tényleges kibocsátások: Mt(KOIk) = ct·Qéves = 0,5 kg/m3 · 7000 m3/év = 3500 kg/év Mt(szulfid) = ct·Qéves = 0,2 kg/m3 · 7000 m3/év = 1400 kg/év Túllépések: Mf(KOIk) = Mt – Me = 1400 kg/év Mf(szulfid) = Mt – Me = 1050 kg/év

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság c) Bírságok számítása A KOIk esetén a legnagyobb érték 530, a határérték 300 mg/dm3 volt. Van-e 100 % feletti határérték túllépés? A számítás képlete: B (KOIk)= Mf·k B (KOIk)= 1400 kg/év · 140 Ft/kg = 196 000 Ft/év A szulfid esetén a legnagyobb érték 320, a határérték 50 mg/dm3 volt. Van-e 100 % feletti határérték túllépés? B (szulfid)= Qéves·ct·k B (szulfid) = 7000 m3/év · 0,2 kg/m3 · 14000 Ft/kg B (szulfid) = 19 600 000 Ft/év Összes bírság: 19 796 000 Ft/év

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság – számolás Egy üzemnek Q = 20 m3/nap szennyvíz kibocsátására van engedélye, de éves kibocsátása alapján ezt napi 5 m3-rel túllépte. A szennyezőanyag koncentrációk: ct(KOIk) = 250 mg/dm3 (230, 240, 255, 265, 260), ct(szulfid) = 40 mg/dm3 (25, 55, 80, 30, 10). Az engedélyben szereplő határértékek: ce(KOIk) = 300 mg/dm3, ce(szulfid) = 50 mg/dm3. A bírságtételek: k(KOIk) = 140 Ft/kg, k(szulfid) = 14000 Ft/kg a) Számítsa ki az éves szennyvíz kibocsátást (350 nap/év)! b) A szabályok alkalmazásával határozza meg a bírságok éves összegét a két anyagra!

2.2.8.3 Vízszennyezési bírság – számolás a) Q = 25 m3/nap t = 350 nap/év Qéves = 25 m3/nap · 350 nap/év = 8750 m3/év b) B = (Qt – Qe)·ct·k B (KOI) = (8750 – 7000)·0,25·140 = 61250 Ft/év B = Qt·ct·k B (szulfid) = 8750·0,04·14000 = 4 900 000 Ft/év

2.2.8.4 Vízvédelmi bírság Az a kibocsátó, aki a szennyvíz kibocsátásával kapcsolatban a követelményeknek nem tesz eleget – pl. nem készíti el, vagy nem tartja be az önellenőrzési tervét, – a szennyezés csökkentési ütemtervét, – adatszolgáltatási kötelezettségét nem teljesíti, – vagy valótlan adatokat közöl, vízvédelmi bírságot köteles fizetni.

2.2.8.5 Csatornabírság B = Q·(c – ck)·k A csatornabírságot a 204/2001. kormányrendelet szabályozza. A fizetés alapja itt is a túllépés koncentrációja, a kibocsátott szennyvíz mennyiség és a bírságkulcs. B = Q·(c – ck)·k ck a küszöbérték kg/m3, k a fajlagos bírságtétel Ft/kg. Folyamatos szennyezés esetén a bírság progresszíven nő: – a második évben kétszeres, – a harmadik évben háromszoros, – a negyedik évtől négyszeres bírságot szabnak ki. Rendkívüli szennyezés → rendkívüli bírság (teljes kibocsátott mennyiség után, legfeljebb 5-szörös bírságtétellel).

2.2.8.5 Csatornabírság – számolás Számítsa ki a csatornabírságot a következő esetre! Egy üzem Q = 10 m3/nap szennyvizet enged a befogadóba, ennek szennyezőanyag koncentrációi: c(KOIk) = 500 mg/dm3, c(szulfid) = 200 mg/dm3. A csatornába bocsátás küszöbértékei: ck(KOIk) = 1200 g/m3, ck(szulfid) = 1 g/m3. A bírságtételek: k(KOIk) = 10 Ft/kg, k(szulfid) = 1500 Ft/kg a) Számítsa ki az éves szennyvíz kibocsátást (250 nap/év)! b) A szabályok alkalmazásával határozza meg a bírságok éves összegét!

2.2.8.5 Csatornabírság – számolás a) Az éves szennyvíz kibocsátás Q = 10 m3/nap t = 250 nap/év Q = 10 m3/nap · 250 nap/év = 2500 m3/év b) A bírságok c(KOIk) = 500 mg/dm3, ck(KOIk) = 1200 g/m3 B (KOIk) = Q·(c – ck)·k B (KOIk) = 0 Ft/év. c(szulfid) = 200 mg/dm3, ck(szulfid) = 1 g/m3 B (szulfid) = Q·(c – ck)·k B (szulfid) = 2500 m3/év · (0,2 – 0,001)kg/m3 · 1500 Ft/kg B (szulfid) = 746 250 Ft/év A teljes bírság is B = 746 250 Ft/év

2.2.8.6 A befogadók terhelhetősége A befogadóba kerülő anyagok koncentrációja előbb – utóbb – fizikai (hígulás, ülepedés), – kémiai (kicsapódás, ioncsere) és – biológiai (lebomlás) folyamatok során lecsökken a vízi életközösség számára tűrhető értékre. Ebben a víz tisztuló (öntisztító) képessége – a biológiai folyamatok révén – a meghatározó. A folyamatok igen összetettek, sok tényezőtől függenek, csak modellezhetők, szimulálhatók. Az ilyen módon számítható terhelhetőség megmutatja, hogy a befogadó milyen mennyiségű anyagot képes elviselni, feldolgozni károsodás nélkül.

2.2.8.7 A szükséges és optimális tisztítási hatásfok A dolog két oldalról közelíthető: – a befogadó oldaláról (ld. terhelhetőség) és – a szennyező oldaláról (költség, gazdaságosság). A kettő közt kell egy optimumot vagy legalább mindkét „fél” számára elfogadható (!) kompromisszumot találni. A befogadó „felet” a környezetvédelem képviseli a jog-szabályok alkotásával, mérésekkel, ellenőrzésekkel, bírságok kiszabásával, behajtásával. Összetettsége miatt csak jelentős egyszerűsítésekkel oldható meg a feladat.

VÉGE az 5. témacsoportnak. ellenőrző kérdések: http://tp1957. atw VÉGE az 5. témacsoportnak. ellenőrző kérdések: http://tp1957.atw.hu/ktech_5e.doc 5. TÉMAZÁRÓ DOLGOZAT 2012. 02. 29-én.