Előadást letölteni
1
Zárt anyagáramokra épülő szennyvízgazdálkodás Bemutatás és áttekintés 2006 Budai Péter BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék
2
Háztartási vízhasználatok és szennyvizek - 1 Vízfogyasztás Magyarország: 100-140 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 80-95 százalékából szennyvíz keletkezik egyedi vagy kommunális tisztítóba kerül 1/28
3
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
4
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
5
Háztartási szervesanyag mérleg Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 4/28
6
Háztartási nitrogén mérleg Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 5/28
7
Háztartási foszfor mérleg Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 6/28
8
Otterpohl (2000) szerint Szennyezőanyagok megoszlása a kommunális szennyvizekben 7/28
9
Szennyezőanyagok megoszlása a kommunális szennyvizekben Mattilla és Otterpohl (2003) szerint Vizelet N-P-K tartalma magas! 8/28
10
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
11
„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
12
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
13
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
14
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
15
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
16
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
17
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
18
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
19
Épületgépészeti beruházások (néhány példa) „NoMix” (szeparáló) toalettek házi komposztálók vákuum toalettek http://www.novaquatis.eawag.ch http://www.envirolet.comhttp://www.motherearthnews.com 18/28
20
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
21
Egyedi és természetközeli közösségi szennyvíztisztítók (példák) Házi tisztítómű (~8 LEÉ) Gyökérmezős (~4000 főig) Tavas (1200- 5600 LEÉ) http://www.fenntarthato.hu 20/28
22
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
23
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
24
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
25
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
26
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
27
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 http://www.gtz.de/ecosanhttp://www.gtz.de/ecosan alapján 26/28
28
A szennyvízhez kapcsolódó főbb jellemzők: Példa: Lübeck, Flintenbreite lakópark http://www.gtz.de/ecosanhttp://www.gtz.de/ecosan alapján 27/28
29
A szürke szennyvizet kezelő gyökérmezős tisztító befolyó és elfolyó koncentrációi Példa: Lübeck, Flintenbreite lakópark http://www.gtz.de/ecosanhttp://www.gtz.de/ecosan alapján 28/28
30
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
