SZENNYVÍZTISZTÍTÁS

Mit nevezünk szennyvíznek? A szennyvíz olyan emberi használatból származó hulladékvíz, mely szennyező anyagokat tartalmaz.

Melyek a szennyezőanyagok? Szennyezőanyagok azok az anyagok, melyek a befogadóba jutva az ott lejátszódó biológiai folyamatokat jelentős mértékben megváltoztatják, illetve a befogadó további emberi célú felhasználhatóságát csökkentik, vagy lehetetlenné teszik

Vízszennyezés Vízszennyezés minden olyan hatás, amely felszíni és felszínalatti vizeink minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra, és benne végbemenő természetes életfolyamatok fenntartására csökken, vagy megszűnik

Miért kell tisztítani a szennyvizeket? A befogadó élővilága A befogadó oxigénháztartása Esztétikai okok Eutrofizáció

Tisztítási igények EU szabályozás 91/271 (1991. május 21.) Direktíva a csatornázásról és szennyvíztisztításról Minden 2000 lakosegyenértéknél nagyobb szennyvízkibocsátással rendelkező települést csatornázni kell, és meg kell oldani a csatornával elvezetett szennyvizek tisztítását (2015-ig)

Kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] 91/271/EEC Direktíva Komponens Kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] BOI5 25 mg/L 70-90 KOI 125 mg/L öLA 35-60 mg/L TP 10e-100e Leé 2 mg/L >100e Leé 1 mg/L 80 TN 10e-100e Leé 15 mg/L >100e Leé 10 mg/L 70-80

Hazai szabályozás 3/1984 OVH rendelet Hat területi kategória a vízhasználatok alapján, nagyszámú komponensre kibocsátási határértékek, évi két alkalommal történő hatósági ellenőrzés, túllépés esetén bírság fizetése, szigorító és könnyítő feltételek, a kibocsátott szennyezőanyag mennyiségét nem vette figyelembe. Csak részlegesen érte el az eredeti célt, nem ösztönzött megfelelő módon a szennyezőanyag kibocsátás csökkentésére.

10.001<Leé<100.000 Leé>100.000 28/2004 KvVM rendelet Ez a jelenleg érvényes szabályozás, öt határérték kategória a nyers szennyvíz lakosegyenértékben (Leé) kifejezett szennyezőanyag tartalma függvényében Leé<600 601<Leé<2000 2001<Leé<10.000 10.001<Leé<100.000 Leé>100.000

Lényeges változtatások: Méretezés hidraulikai kapacitás helyett a szennyezőanyag terhelés függvényében Alapvetően csak öt komponens kibocsátási határértéke szerepel Választási lehetőség a megadott kibocsátási koncentráció betartása, vagy a megadott, nyers szennyvízre vonatkoztatott %-os eltávolítás között A területileg illetékes környezetvédelmi hatóság a befogadó jellegének függvényében egyedi határértéket állapíthat meg

KOI kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] 28/2004 KvVM rendelet Terhelés [Leé] KOI kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] <600 300 mg/L 70 600-2000 200 mg/L 75 2000-10000 125 mg/L 10e -100e >100e

BOI5 kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] 28/2004 KvVM rendelet Terhelés [Leé] BOI5 kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] <600 80 mg/L 75 600-2000 50 mg/L 80 2000-10000 25 mg/L 70 – 90 10e -100e >100e 70 - 90

öLA kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] 28/2004 KvVM rendelet Terhelés [Leé] öLA kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] <600 100 mg/L - 600-2000 75 mg/L 2000-10000 35 mg/L 90 10e -100e >100e

öP kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] 28/2004 KvVM rendelet Terhelés [Leé] öP kibocsátási koncentráció Eltávolítási hatásfok [%] <600 - 600-2000 2000-10000 10e -100e 2,0 mg/L 80 >100e 1,0 mg/L

öN kibocsátási koncentráció 28/2004 KvVM rendelet Terhelés [Leé] öN kibocsátási koncentráció máj. 15–nov 15. nov. 16-ápr. 30. <600 - 600-2000 2000-10000 10e -100e 15 25 >100e 10 20

Komponensek: Kémiai oxigénigény (KOI) Biokémiai oxigénigény (BOI) Lebegőanyag (öLA) Összes foszfor (öP) Összes nitrogén (öN) A növényi tápanyagok (N és P) esetében kibocsátási határérték csak a Leé>10.000 nagyságrendben érvényes, kivéve azt az esetet, amikor a területileg illetékes környezetvédelmi hatóság egyedi határértéket állapít meg

Nagyon fontos új eleme a jelenlegi szabályozásnak, hogy a hőmérsékletet figyelembe veszi a nitrogén határérték megállapításánál. Több évtizedes probléma volt, hogy a téli időszakban az ammónium ionra ugyanaz a határérték szerepelt, mint nyáron. A nitrifikáló mikroorganizmusok működése alapvetően hőmérsékletfüggő.

Szennyvizek típusai Házi szennyvíz Intézményi szennyvíz Ipari szennyvíz Kevert (városi) szennyvíz Mezőgazdasági szennyvíz

Szennyvízmennyiségek Házi és intézményi szennyvíz Mennyisége a műszaki és kultúráltsági szint függvénye (ivóvízellátás és fogyasztás) Fejlett országok: 100-160 L/fő/d Fejlődő országok: lényegesen kevesebb, mint 100 L/fő/d Közép-Európa: 100 L/fő/d közeli érték Magyarország: 80-120 L/fő/d Budapest: 180 L/fő/d

Ipari szennyvizek A szennyvíz mennyisége függ: az adott ipar jellege a működő üzemek gyáregységek száma az alkalmazott technológia típusa és színvonala a vezetés és dolgozók környezettudata a vezetés és a dolgozók érdekeltsége technológiai fegyelem betartása

Az ipari szennyvizek fajtái Hűtővíz Vegyipari szennyvíz Fémkohászati szennyvíz Gépipari szennyvizek Elektronikai ipar szennyvizei Bőripari szennyvizek Textilipari szennyvizek Papír- és cellulózipar szennyvizei

Élelmiszeripari szennyvizek Húsipari szennyvizek (vágóhidak) Cukorgyártás szennyvizei Tejipari szennyvizek Konzervgyári szennyvizek Az ipari üzemek közvetlenül felszíni befogadóba (határérték), vagy közcsatornába bocsáthatják szennyvizeiket. A közcsatornába bocsátás előtt előtisztítást a hatóság előírhat, ilyenkor a vállalkozás területén tisztítási technológiát kell megvalósítani.

Mezőgazdasági szennyvizek Nagyüzemi állattartásból származó hígtrágya, melynek mennyisége függ: az állattartó telep jellege az állatok száma az alkalmazott technológia színvonala az alkalmazottak kulturális szintje

Lakosegyenérték 60 g/fő/d BOI5-nek megfelelő szerves anyag Mérések és számítások alapján egy felnőtt egy nap alatt 60 g BOI5-ben kifejezhető szerves anyagot juttat a szennyvízbe A lakosegyenérték fogalmának bevezetését az tette szükségessé, hogy az ipari szennyvizek szennyezőanyag tartalma összehasonlítható legyen a házi szennyvizekével g/fő/d BOI5-nek megfelelő szerves anyag

Mérési lehetőségek Biológiai jellemzők Toxicitás vizsgálatok Mikroorganizmusok mikroszkópos vizsgálata Fajlista Toxicitás vizsgálatok Hígításos vizsgálatok Daphnia teszt Egyéb tesztek LD50 érték

Kémiai jellemzők Oxigénháztatrás és szerves anyag tartalom 1.1 Oldott oxigén 1.2. Kémiai oxigénigény (KOI) Permanganátos (KOIps) elsősorban ivóvíz,felszíni és felszínalatti, és csak másodsorban szennyvizek jellemzése Bikromátos (KOIk) elsősorban szennyvizek, és csak másodsorban felszíni vizek jellemzése

1.4. Biológiai oxigénigény 1.3. Szerves szén tartalom Összes szerves szén (TOC) Oldott szerves szén (DOC) 1.4. Biológiai oxigénigény BOI5 - biológiailag bontható szerves anyag BOI7 - biológiailag bontható szerves anyag BOI20 – a biológiailag bontható szerves anyag mellett tartalmazza a nitrifikációhoz szükséges oxigén mennyiségét is

2. Nitrogén háztartás 2.1. Szerves nitrogén 2.2. Ammónium ion, vagy NH4-N 2.3.Kjeldahl-nitrogén (a szerves nitrogén és az ammónium-nitrogén összege) 2.4. Nitrit-ion, vagy NO2-N 2.5. Nitrát-ion, vagy NO3-N 2.6. Összes nitrogén (a szerves nitrogén, az NH4-N, a NO2-N és a NO3-N összege)

3. A foszfor forgalom 3.1. Az orto-foszfát ion, vagy PO4-P 3.2. Az összes foszfor 4. Szerves oldószer extrakt (SzOE) 5. Lebegőanyag tartalom (öLA) 6. pH érték 7. Lúgosság 8.Elektromos vezetőképesség (sótartalom)

9. Szárazanyag tartalom 10. Izzítási veszteség 11. Vízhőmérséklet 12. Vízhozam

Technológiai paraméterek Iszapkoncentráció (kg/m3) Iszaptérfogat (ml/L) Iszapkor (d) Iszapterhelés (kg BOI5/d/kg iszap) Recirkulációs arány (%) 30 perces iszaptérfogat (ml/L) Mohlmann-index (iszap-térfogati index, ml/g)

Mit kell eltávolítanunk? Szilárd állapotú anyagokat (lebegőanyag) Oldott anyagokat Szervetlen anyagokat (viszonylag kevés) Szerves anyagokat (sok) Biológiailag jól bontható Biológiailag közepesen bontható Biológiailag nehezen (vagy nem) bontható

Hogyan tudjuk eltávolítani? Fázisszétválasztás Gáz-folyadék Stripping Szilárd-folyadék Ülepítés Flotálás Szűrés Adszorpció

Milyen anyagok találhatók a szennyvízben? Szénhidrátok Egyszerű szénhidrátok (pl. cukrok) Összetett szénhidrátok (poliszacharidok) Keményítő (biológiailag könnyen bontható) Cellulóz (biológiailag nehezen bontható) Zsírok, olajok Kémiai szerkezet alapján – zsírok Kémiai szerkezet alapján - olajok

Fehérjék Hosszú szénláncú zsírsavak Oldott szerves savak Detergensek Szabad aminosavak Egyéb szerves anyagok

Végtermékek C H O N P S Oxidáció Redukció CO2 CH4, CO2 NH4+, NO2-, NO3- N NH4+ PO43- P H3P, PO43- SO32-, SO42- S H2S

Kolloid rendszerek Kolloid makromolekulák Asszociációs kolloidok Kolloid diszperziók Szuszpenziók Emulziók Szolok Gélek

Kolloid rendszerek stabilitása Diszperziók Eloszlási állandóság Aggregatív állandóság Emulziók Szolok Gélek Szerkezeti stabilitás

Kolloid destabilizálás - koaguláció A felszíni, vagy szennyvizekben megjelenő diszperziós kolloidok részecskéinek elektromos töltése negatív Az azonos előjelű töltések miatt a részcskék aggregálódására nem kerülhet sor A Schulze-Hardy szabály alapján a rendszer destabilizálására nem kerülhet sor – technológiai szempontból elfogadható körülmények mellett