PTE Hulladékgazdálkodási Technológus Szak (FSZ) VÍZKEZELÉS 6. előadás Szennyvíztisztítás alapfogalmai, szennyvíz minőség, csatornarendszerek, befogadók értékelése, előkezelés Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B ép. 02. dittrich@witch.pmmf.hu

A szennyvíz gazdálkodás rendszere szállítás tengelyen telken belüli tevékenységek szennyezők: - kommunális - ipari - mezőgazdasági szennyvíz TFH-kezelő telep előkezelés (opcionális) TFH iszap szállítás csatorna hálózaton szennyvíz Saját szennyvíztisztító befogadó: - élővíz - talajvíz tisztított TFH tisztított szennyvíz Szennyvíztisztító telepen belüli tev. iszap szennyvíztisztítás Iszap- elhelyezés TFH-előkezelés iszapkezelés

Szennyvíztisztító telep tervezés peremfeltételei szennyvíz tisztítás befogadó minősége és mennyisége tisztítandó szennyvíz iszapkezelés iszapelhelyezés

Szennyvíztisztítási eljárások osztályozása Alapcsoportosítás: Mechanikai tisztítás eljárásai (pl. ülepítés, szűrés, stb..) Biológiai tisztítás eljárásai (pl. fixfilmes biológiai reaktorok, eleveniszapos szennyvíztisztítás, stb..) Kémiai tisztítás eljárásai (pl. klóros-fertőtlenítés, koaguláció, stb..) Tisztítási fokozatok szerinti csoportosítás: I. tisztítási fokozat: Feladata a szilárd szennyezőanyagok eltávolítása. Ez a tisztítási fokozat mindig mechanikai tisztításból áll. Néha kiegészül részleges kémiai (pl. előkicsapatás) vagy biológiai (pl. oldómedence) kezeléssel. II. tisztítási fokozat: Feladata a kolloidális és oldatban lévő szerves szennyezőanyagok eltávolítása. Ez a tisztítási fokozat kémiai vagy biológiai eljárások valamilyen kombinációjából áll. III. tisztítási fokozat: Feladata a növényi tápanyagok (N, P) eltávolítása. Ez a tisztítási fokozat is kémiai vagy biológiai eljárások valamilyen kombinációjából áll

Egy települési szennyvíztisztító egyszerűsített blokksémája

A kommunális és települési szennyvíz minősége I. A kommunális szennyvíz minősége legnagyobb mértékben a fajlagos vízfogyasztástól (1 fő napi átlagos vízfogyasztása [l/fő,nap]-ban) függ. 150 l/fő,nap vízfogyasztás esetén a szennyvíztelepre érkező városi szennyvíz minősége: BOI5: 150 – 300 mg/l KOI: 300 – 600 mg/l LA: 150 – 500 mg/l ÖP: 10 – 20 mg/l ÖN: 40 – 80 mg/l NH4-N: 20 – 50 mg/l Szerves-N: 15 – 30 mg/l Nitrit és nitrát ált. elhanyagolható mennyiségben van jelen A településen a tényleges vízfogyasztás adatok alapján arányosítással a fentebbi adatokból jól becsülhető a szennyvíz várható minősége, amennyiben az ipari szennyvízhányad alacsony.

A kommunális és települési szennyvíz minősége II. A szennyvíztelepre érkező szennyvíz minősége függ még az alábbiaktól: Csatornázási rendszer típusa Egyesített Elkülönített Gravitációs Nyomás alatti Vákuumos Vegyes Csatornázási rendszerbeli tartózkodási időtől, lebomlási viszonyoktól, elkeveredési viszonyoktól. Kibocsátók területi eloszlásától Ipari és mezőgazdasági szennyvíz hányadtól. Csatorna műszaki állapotától (exfiltráció, infiltráció, kontrás szakaszok) Időjárási viszonyoktól (csapadék, hőmérséklet)

A kommunális és települési szennyvíz minősége III. A szennyvízben lévő szilárd-anyag frakciók eloszlása:

Ipari és mezőgazdasági szennyvizek minősége A szennyvíz minősége gyártási technológiánként jelentősen változó Gyakori a nagymennyiségű nehézfém vagy egyéb mikro szennyező jelenléte a szennyvízben (pl. galvánipar) Az egyes gyártási szakaszok különböző szennyvízminőséget produkálnak A szennyvízhozam időbeni fluktuációja is jelentős lehet Gyakran a gyártástechnológiában apró változtatásokkal javítható a tisztítandó szennyvíz minősége Néhány tájékoztató jellegű adat ipari szennyvizek minőségére:

A TFH minősége I. 2000. évi XLIII. Törvény a hulladékgazdálkodásról definíciói: 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; A települési folyékony hulladék, minden olyan folyékony vagy iszapszerű anyag, melynek elvezetése nem közcsatornában történik. A TFH leggyakoribb fajtája, a házi szennyvízgyűjtő medencékben tárolt kommunális szennyvíz. Ezekben a tárolókban anaerob lebomlási folyamatok zajlanak le, így a tárgyi TFH kellemetlen szagú, és az ammónium valamint foszfor tartalma magasabb mint a szennyvízé. Gyakran ezeket a gyűjtőket kilyukasztják, így egy jelentős betöményedési folyamat is lezajlik bennük a híg fázis elszivárgása miatt.

A TFH minősége II.

BOI5:KOI:TOC I. Szerves anyag tartalom meghatározásának leggyakoribb laboratóriumi módszerei:TOC, BOI5, KOIkr, KOIps ThOI (elméleti oxigén igény), UV abszorpció KOI-BOI5-TOC közötti kapcsolatok: A KOI általában magasabb mint a BOI, mert kémiailag több anyag oxidálható, mint biológiailag. A KOI magában foglalja a kémiailag oxidálható szervetlen vegyületeket is (pl. vas-vegyületek, szulfidok, stb..) A TOC általában alacsonyabb mint a BOI5 értéke, mert a magas hőmérsékletű kemencében katalizátor jelenlétében nem az összes szerves anyag oxidálódik. Ez alól kivétel, ha a biokémiai úton lebonthatatlan szerves anyagok aránya magas.

BOI5:KOI:TOC II. A szennyvíztisztítás során általában a BOI5/KOI arány csökken A KOI/TOC arány a szennyvíztisztítás során szintén csökken. Ennek oka, hogy a kémiai illetve biológiai úton lebomlott szerves anyagok jó része közbenső állapotú anyag, nem mineralizálódott teljes mértékben. Nyers kommunális szennyvízben a BOI5/TOC arány általában 1:1,3-2,6, a KOI:TOC arány 1:2-4, míg a KOI/BOI5 arány: 1:1,5-2,5.

Inhibitor koncentráció Az a határkoncentráció, mely felett a biológiai lebontás hatékonysága jelentősen csökken. Néhány tájékoztató inhibitor koncentráció érték: Szulfitok: 100 mg/l Kloridok: 8000 – 15000 mg/l Fenolok: 70 – 160 mg/l Ammónia: 1600 mg/l Oldott sók: 16000 mg/l Nehézfémek: 1-10 mg/l Olaj és zsír: 50 mg/l

Lakos-egyenérték (LE) Lakos-egyenérték: egy fő által kibocsátott napi szennyezőanyag mennyisége. Rövidítése: LE Általában a szennyvíztisztító telepek terhelését LE-ben adjuk meg. Fajlagos LE-értékek a főbb komponensekre: BOI5: 60 g/fő,nap KOI: 120 g/fő,nap LA: 70 g/fő,nap ÖN: 11 g/fő,nap ÖP: 3 g/fő,nap

Csatornába vezethetőség kritériumai

Szennyvíz csatornában lezajló folyamatok Exfiltráció → töményedés, szennyvízhozam csökkenés Infiltráció → hígulás, szennyvízhozam növekedés Kiülepedés → lerakódások, dugulás Elkeveredés → koncentráció fluktuáció mértéke csökken Kémiai reakciók → szennyező anyagok arányának változása, kicsapódás Biológiai lebomlás Anaerob → szag, korrózió, szerves-anyag koncentráció csökkenés, NH4-N és ÖP koncentráció növekedés. Aerob: szerves-anyag koncentráció csökkenés, NH4-N, és ÖP növekedés Anoxikus: szerves-anyag koncentráció csökkenés, ÖP növekedés, ÖN csökkenés

Az EU elvárásai: 91/271 EEC Direktíva Minden olyan településen létesítendő szennyvíztisztító, mely 2000 LE feletti agglomerációt lát el. Minden olyan településen létesítendő szennyvíztisztító mely érzékeny vízminőség-védelmi területen fekszik. Minden 10000 LE feletti szennyvíztisztítón legyen harmadik tisztítási fokozat. A 10000 LE alatti szennyvíztisztítók esetében elegendő az első két tisztítási fokozat megléte.

Élővízi befogadói határértékek – hazai szabályozása I.

Élővízi befogadói határértékek – hazai szabályozása II. (VII.21.) korm. r. alapján a kétféle határérték közül az enyhébb vehető figyelembe

Élővízi befogadói határértékek – hazai szabályozása III.

Felszínalatti víz mint befogadó A felszín alatti vizekbe történő szennyvízbevezetés (szikkasztás) esetén a szabályozó rendelkezések: 10/2000. (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes rendelet a felszín alatti víz és a földtani közeg minőségi védelméhez szükséges határértékekről 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelméről Néhány határérték a 10/2000 (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes rendelet alapján:

Befogadók vizsgálatának szempontjai Felszíni víz: A mértékadó vízhozam és az átlagos szennyvízmennyiség aránya Elkeveredési viszonyok (parti vagy sodorvonali bevezetés) A befogadó vizének hasznosítási szempontjai A szennyvíz lebomlási jellemzői A szennyvíz közegészségügyi szempontból való ártalmassága Felszínalatti víz: Felszínalatti víz maximális szintje a felszínhez képest Felszínalatti víz áramlási viszonyai Felszínalatti víz hasznosítása Közvetlenül vagy közvetve érintett felszínalatti víz érzékenységi viszonyai

Szennyvíz iszap elhelyezés alternatívái Lehetséges alternatívák: Mezőgazdasági kihelyezés Injektálással (homogenizálás és stabilizálás után) Beszántással (víztelenítés és stabilizálás után) Felszíni elterítéssel (komposztálás után) Hulladéklerakóba történő elhelyezése → ma már nem alkalmazható, mert előírás van a hulladéklerakókban lerakott hulladék szerves anyag csökkentésére (20/2006. (IV. 5.) KvVM rendelet a hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről) Telepen belüli deponálás (nagy helyigény) Szabályozó rendelkezések: 50/2001. (IV. 3.) Korm. rendelet a szennyvizek és szennyvíziszapok mezőgazdasági felhasználásának és kezelésének szabályairól 23/2003. (XII. 29.) KvVM rendelet a bio-hulladék kezeléséről és a komposztálás műszaki követelményeiről 49/2001. (IV. 3.) Korm. rendelet a vizek mezőgazdasági eredetű nitrát szennyezéssel szembeni védelméről

Felhasznált irodalom Dr. Benedek Pál, Valló Sándor: Víztisztítás- szennyvíztisztítás zsebkönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1990. Bozóky-Szeszich-Kovács-Illés: Vízellátás és Csatornázás tervezési segédlet. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1999. Illés-Kelemen-Öllős: Ipari Vízgazdálkodás. Vízdok nyomda, Budapest, 1983. Illés István: Ipari és mezőgazdasági szennyvizek kezelése és elhelyezése. BME, Mérnöktovábbképző Intézet, Budapest, 1993 Horváth Imre: Az ipari szennyvizek kezelése. BME, Mérnöktovábbképző Intézet, Budapest, 1991. Dr. Vermes László: Kutatások a szennyvíztisztítási melléktermékek korszerű kezelésének fejlesztésére. MASZESZ Hírcsatorna, 2006 március-április, 5-9 oldal.

Köszönöm a figyelmet!