Figylem! Ez a cikk 18 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Napjainkban egyre több hírt hallunk a médiában a klímaváltozásról, a fenntartható fejlődésről, az energiatakarékosság fontosságáról és szükségszerűségéről. Környezetünk védelme „közös ügyünk”, mint építészmérnök, gépészmérnök és környezetmérnök szakembereknek feladataink közé tartozik olyan környezetvédelmi technológiák tervezése, gyártása, amelynek kivitelezése középpontjában nem csak a XXI. századi ember áll, hanem a jövő generációja számára is „élhető” világ biztosítása.
Miért is fontos vizeink védelme?
Az IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) jelentések szerint a globális hőmérséklet-emelkedés várhatóan 2-6 ºC-kal is emelkedhet, attól függően, hogy mi, a XXI. század emberei hogyan állunk a problémához, a növekedés üteme természetesen elsősorban a gazdasági és társadalmi fejlődéstől függ. Időjárási szélsőségeknek vagyunk és leszünk tanúi, a globális melegedés a vizeket is érinti, mint közvetetten, mint közvetlenül.
A víz a földi élet alapja, a Föld felületének 71%-át víz borítja, ennek körülbelül 2,5%-a édesvíz, a többi sósvíz, melyek a tengerekben, illetve óceánokban helyezkednek el. Az édesvíz 98%-a felszín alatti víz, ezért különösen fontos a felszín alatti vizek védelme. Magyarország ivóvízellátásának több mint 95%-a felszín alatti vizeken alapszik. A víz mindennapjaink pótolhatatlan része; nélkülözhetetlen az iparban, a mezőgazdaságban, a háztartásokban, a laboratóriumokban. A Föld ivóvízkészlete drasztikusan csökken, korunknak egyik nagy problémája az ivóvízhiány. 2006-ban a mezőgazdaság volt felelős a globális vízfogyasztás mintegy 80%-ért.
Hazai helyzetkép
Magyarországon évente mintegy 1,1 milliárd m³ települési szennyvíz keletkezik, melynek 30%-a nem kerül csatornába. A szennyvíz 24%-a tisztítatlan szennyvízként terheli a vizeinket. Az összes szennyvíz 13%-a csak mechanikai tisztításon megy át, 31%-a mechanikai és biológiai tisztításra kerül, és mindössze 2% a kémiailag is megtisztított szennyvíz. Még nagyobb problémát okoz, hogy hazánkban több mint 2000 településen nincs szennyvízcsatorna-hálózat kiépítve.
Ezeken a településeken a zárt szennyvíztároló medence, tartály hiába adott, a szippantás egyre növekvő költsége miatt a lakosok körében nő az illegalitás, minél olcsóbban megszabadulni a szennyvíztől – pl. ásott kútba, kertekbe, kertek alá vezetik a szennyvizet. Ezek a tevékenységek nagyon komoly környezeti problémák okozói, a talajvízszintet megemelik, nő az ivóvíz ammónium, nitrit, nitrát, baktérium koncentrációja – csak néhányat említve közülük, tehát romlik az ivóvízbázisunk minősége, veszélyeztetve ezzel nemcsak közvetlen környezetünket, hanem egészségünket is. Sokat hallottunk már, hogy a nitrites, nitrátos ivóvíz halálos kimenetelű károsodást okozhat, főleg a csecsemőket, gyerekeket veszélyezteti, illetve a hétköznapi ember számára kevésbé ismert hatása még, hogy a gyomorban rákkeltő nitrózaminokká alakulnak.
A megfelelő szennyvízelvezetést, tisztítást minél hamarabb meg kell oldanunk az ország minden régiójában, nemcsak azért, mert az európai uniós tagságunkból eredően kötelező, hanem azért, hogy biztosítsuk mindannyiunk számára a lehető legszínvonalasabb, legtisztább életet, a „legélhetőbb” környezetet.
Fenntartható szennyvízgazdálkodás
Az emberi egészség védelme, a tápanyagok visszaforgatása és a környezet tönkretétele elleni védekezés a szennyvízgazdálkodás és a szennyvíztisztítás közös célja. A szennyvízgazdálkodást igyekeznek beilleszteni abba a fenntartható fejlődés koncepcióba, amely mögött az ENSZ 1992. évi Rio de Janeiro-i „Környezet és Fejlődés” címmel tartott konferenciáján létrejött országok közötti megegyezés áll. A szennyvíz-elhelyezési megoldásoknak értékelhetőknek és megvalósíthatóknak kell lennie mind gazdasági, mind méltányossági, mind környezeti kritériumok szempontjából. A Víz Keretirányelv célkitűzése a Közösség területén található vízi környezet fenntartása és javítása. A további vízminőségromlást mindenképp meg kell akadályoznunk, elengedhetetlen a védelem, a további romlás, szennyezés megelőzése. Minden tagállamnak intézkedési tervet kellett kidolgoznia az irányelv célkitűzéseinek eléréséhez.
Az Európai Unió tagjaként, mi magyar állampolgároknak is minden a fenntartható szennyvízgazdálkodással kapcsolatos célkitűzésnek eleget kell tennünk, szervesen be kell építenünk nemcsak a fejlesztéspolitikánkba, hanem a mindennapjainkba is. A települési szennyvíz irányelv – 91/271/EGK – már 1991-ben hatályba lépett. Az irányelv legfőbb célkitűzése a környezet védelme a kezelt szennyvíz káros hatásaitól, a felszíni és a felszín alatti vizek védelme. Ahhoz, hogy ezen irányelv célkitűzései valóra váljanak, minden tagországnak biztosítania kellene a megfelelő szennyvízkezelést.
Az irányelv előírásai szerint a teljesítendő feladatok, azok határidői Magyarországra vonatkozóan a következőképp határozták meg:
legkésőbb 2010. december 31-ig minden 15 ezer lakos-egyenértéket meghaladó szennyvíz-kibocsátású szennyvízelvezetési agglomerációt el kell látni szennyvízgyűjtő rendszerrel, és legalább biológiai – II. fokozatú – szennyvíztisztító teleppel,
legkésőbb 2015. december 31-ig minden 2000–15 000 lakos-egyenérték terheléssel jellemezhető szennyvíz-kibocsátású szennyvíz-elvezetési agglomerációban meg kell oldani a szennyvízgyűjtő rendszer kiépítését és legalább a biológiai – II. fokozatú- szennyvíztisztítást.
Azonban a célkitűzések csak a 2000 lakos-egyenértéknél nagyobb településekre vonatkoznak, így az ennél kisebb lakos-számú települések szennyvízkezelése még sok helyen megoldásra vár. Erre a problémára nyújtanak megoldást a legkorszerűbb, egyedi biológiai szennyvíztisztító berendezések.
A Nemzeti Fejlesztési Ügynökség (NFÜ) honlapján számos pályázati lehetőség jelent meg, lehetőséget biztosítva a 2000 lakos-egyenértéknél kisebb települések szennyvíz-elvezetési és -tisztítási fejlesztések megoldására, a Regionális Operatív Programok (ROP) keretében. A pályázati lehetőségek nagy segítséget nyújtanak a kis költségvetésű önkormányzatoknak. Remélhetőleg a kis települések fejlesztésére szánt keretösszegek jelentősen emelkedni fognak a jövőben. Abban nagyon sok, a környezetvédelem szakterületén jártas szakértő egyetért, hogy ma Magyarországon nem fordítanak kellő figyelmet az „egyedi szennyvíztisztítás, kezelés és elhelyezés” kérdésére. Nemcsak a pénzügyi források jelentenek akadályt a probléma megoldásában, hanem mind a jogszabályi környezet, mind az engedélyezési eljárások bonyolultsága nehezíti – az egyébként fejlett EU tagországokban általánosan használt – egyedi megoldások terjedését, szélesebb körű alkalmazását.
Továbbá nem megfelelő a 174/2003-as Kormányrendelet (Egyedi szennyvízkezelés Nemzeti Megvalósítási Program) végrehajtására való felkészülés sem, így bizonytalanná válik annak megvalósíthatósága, eredményessége. Ezen gondolatok, megoldásra váró problémák cselekvésre késztettek olyan szakembereket, akik egy alakuló Egyedi Szennyvízkezelési Munkacsoport (Munkacsoport) révén célul tűzték ki a jogszabályi környezet alakítását, javítását a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztériummal és intézményeivel történő együttműködés keretében, a berendezések hazai minősítési rendjének, rendszerének tisztázását, európai uniós rendszerek teljes körű alkalmazását. Kiemelt szerepet kell tulajdonítani az érintett önkormányzatok és képviseleteik megfelelő tájékoztatására a „közműpótló” megoldásokról, engedélyeztetési eljárásokról, műszaki tartalom és beruházási-, pályázati lehetőségek vonatkozásában.
A szakemberek mindent megtesznek abban érdekében, hogy a Munkacsoport mielőbb eredményeket érjen el e területen, segítve ezzel a kis lakos számú települések szennyvízelvezetését, kezelését, tisztítását, amelyek az engedélyeztetési eljárások és a jogszabályi környezet összehangolása, valamint az önkormányzatok megfelelő tájékoztatása nélkül sajnos nem valósulhatnak meg hazánkban.
Biológiai szennyvíztisztítás – akár otthon is
A technológia méretezésétől függően akár egy család szennyvízének a megtisztítására, vagy motelek, éttermek és kisebb ipari létesítmények, lakóparkok, tanyák, és egy egész település szennyvízének kezelésére is alkalmas. A háztartási szennyvíz 98%-a víz, csupán a további 2% szerves vagy szervetlen hulladék, tehát a kommunális szennyvíz 98%-át újrahasznosíthatjuk, visszaforgathatjuk háztartásunkban.
A biológiai szennyvíztisztítás elve
A biológiai szennyvíztisztítás elve a mechanikus előtisztításon, a biológiai fokozaton és az iszapgazdálkodás elvén alapul. A szennyvízben található mikroorganizmusok (autotrófok, heterotrófok, ezen belül nitrifikálók, denitrifikálók: Pseudomonas, Nitrozomonas, Nitrobacter stb. törzsek) táplálkozásuk során tápanyagként építik anyagcsere-folyamataikba a szennyeződéseket, a szervesanyag-tartalmat biológiai úton oxidálják. A háztartásokban és az intézményekben keletkező fekete és szürke víz tisztítása elengedhetetlen a természet megóvása érdekében. Sok esetben a kisebb lélekszámú települések, településrészek, üdülő övezetek szennyvízelvezetése és kezelése nem megoldott, és a hagyományos szennyvíztisztítási eljárásokkal költséghatékonysági okokból nem megoldható. A környezetszennyezés kiküszöbölése érdekében a kommunális biológiai szennyvíztisztító termékcsalád megoldást nyújt a lehető legkülönbözőbb méretezésben is.
A kis kapacitású biológiai szennyvíztisztító berendezések kialakítása
Ezen kis kapacitású berendezések általában 25 lakos egyenérték (LEÉ) terhelést meg nem haladó építmények napi átlagos 5 m³ kommunális szennyvízének tisztítására alkalmazhatók. A szennyvíz az előülepítő tartályba érkezik, ahol az abban lévő szilárd szennyeződések leülepednek. Ebbe a levegőtől elzárt – anaerob – térben megy végbe a biológiai lebontás hidrolízis szakasza, a nehezen lebontható szerves anyagok átalakulása könnyen lebontható szerves anyagokká. Az anaerob téren való áthaladás után jut a szennyvíz – gravitációs átfolyással – az aerob tartályba. Ebben az aktivációs térben megy végbe a maradék szerves anyagok oxidációja és a nitrifikáció, amelynek során ún. ammonifikáció révén a szerves nitrogén vegyületekből keletkező ammónia nitritté, majd nitráttá oxidálódik:
NH4++1,5 O2+2 HCO3- à NO2- + 2 H2CO3 + H2O + 66 500 cal NO2- + 0,5 O2 àNO3 -
Az oxidációhoz szükséges oldott oxigén biztosítása – a tartály levegőztetése – sűrített levegővel történik. A sűrített levegő finombuborékos levegőztető egységeken keresztül jut a tartályba. Az oxidációs tértől a szennyvíz a berendezés utolsó egységébe, az utóülepítő tartályba jut. Az ülepítőben történik a biológiai tisztítás során képződő eleveniszap szétválasztása a tisztított szennyvíztől. A leülepedett eleveniszapot szivattyúzással, mamut szivattyúval visszajuttatjuk az anaerob tartályrészbe, a megtisztított víz pedig az elfolyó vezetéken távozik a rendszerből.
A bemutatott technológia egy továbbfejlesztett változata egy ultra-filtrációs membránnal került kiegészítésre. Az aerob térben a berendezés méretének és a tisztítás hatékonyságának függvényében megfelelően méretezett ultra-filtrációs membránt építenek be, amely egyszerű, és olcsó kezelést biztosít. A membránban 35 nm átmérőjű pórusokon keresztül áramlik a szennyvíz a szűrőblokkban létrejövő szívóhatás következtében. A membrán pórusain a vízmolekulákon kívül a szennyeződések, mint pl. a baktériumok és vírusok sem jutnak át. (1. ábra)
A berendezés kisebb mennyiségű szennyvizek tisztítására alkalmas.
A folyamat végén tiszta vizet kapunk, mely mosásra, WC öblítésre, fürdésre, locsolásra, stb. is alkalmas. A tisztítási folyamat egy, a membránblokkot felépítő, panelenként 6,2 m² felületű szűrőn át történik. A membránpanelek kialakítása, helyzete és a köztük lévő 6 mm-es távolság hatékonyan akadályozza meg a felület elszennyeződését és a dugulást. A szűrőrendszer egy vagy több modulból épül fel. Egymás mellé kettő, egymás fölé maximum három modul sorakoztatható. A berendezés kihasználásának feltétele egy, a hálózatos víztől különálló vízvezeték rendszer kiépítése. Ezzel a rendszerrel a napi vízfogyasztás több, mint 50%-a megtakarítható.
Kialakításuk
A berendezések felépítésüket tekintve kompakt, egy zárt térben elhelyezkedő rendszerek. A berendezés több, egymással kapcsolatban lévő technológiai rekeszre van tagolva. Ezekben a különálló egységekben történik az érkező kommunális szennyvíz kezelése, illetve tisztítására.
A nagyobb kapacitású biológiai szennyvíztisztító berendezések kialakítása
25 lakos egyenértéknél nagyobb terhelést meghaladó létesítmények napi átlagos 5-46 m³ kommunális szennyvízének tisztítására alkalmazhatók. A 320 lakos egyenértéknél nagyobb terhelést meghaladó berendezések kialakításánál több tartály egymás utáni beépítésére kerül sor, illetve lehetőség van a különböző tisztítási szakaszok külön tartályban való megoldására.
A tisztítandó nyers szennyvíz átlagos napi koncentráció értékei:
KOIk: ≤ 600 mg/l NH4+ – N: ≤ 40 mg/l Lebegőanyag: ≤ 600 mg/l (KOIk = kémiai oxigénigény, amely nem más, mint a szennyvízben lévő, erős oxidálószerrel oxidálható oldott és szuszpendált szervesanyag térfogategységenkénti – szabvány által előírt körülmények közt meghatározott – oxigénfogyasztása.)
A biológiai szennyvíztisztítás után a kis kapacitású berendezésekből elfolyó tisztított szennyvíz koncentrációja:
KOIk: ≤ 60 mg/l BOI5: ≤ 20 mg/l NH4+ – N: ≤ 5-15 mg/l Lebegőanyag: ≤ 30 mg/l (BOI5 = biológiai oxigénigény, az az oxigénmennyiség, amelyet az aerob mikroorganizmusok (aerob szervezetek) használnak fel arra, hogy a vízben lévő szerves szennyező anyagokat lebontsanak.
A biológiai szennyvíztisztítás után a nagyobb kapacitású berendezésekből elfolyó tisztított szennyvíz koncentrációja:
A zavartalan működés megköveteli a mérgek és toxikus anyagok, festékek, oldószerek és vegyi permetek, nem oldott savak és lúgok, egyéb vegyi anyagok használatának mellőzését.
A biológiai szennyvíztisztítók előnyei:
a biológiai tisztítás során kevesebb iszap keletkezik, tehát nem szükséges nagy terjedelmű iszaptárolókat építeni a felesleges iszap részére,
kisebb a beépített tér,
kisebb beruházási költséggel jár a hagyományos szennyvíztisztítókkal összehasonlítva,
alacsonyabb energiaráfordítás és üzemeltetési költség éri a használót,
szezonális üzemeltetési lehetőség, illetve a szakaszos működtetés lehetősége.
A tisztító eljárás stabilitása
A folyamat végén tiszta vizet kapunk – ami alkalmas mosásra, takarításra, WC öblítésre, locsolásra stb.Ezzel a berendezéssel a napi vízfogyasztás mintegy 50%-a megtakarítható.
A biológiai szennyvíztisztító berendezéscsalád előnyei:
kompakt, zárt berendezés,
hő- és hangszigetelt,
időtálló anyagból készül,
szaghatás lényegesen kevesebb a termék alkalmazásával,
egyszerű és könnyű telepíthetőség – önhordóak,
alacsony karbantartási és üzemeltetési költség.
Árkalkuláció
Kalkuláljunk kicsit az árakkal és nézzük meg, mennyit takaríthatunk meg csatorna- és vízdíjunkon abban az esetben, ha a biológiai szennyvíztisztító berendezést választják otthonukban, lakóparkukban, éttermükben, panzióikban, és még a fentiekben említett számos lehetőségek esetén.
Családi házak esetén, 4 fővel számolva a következő megállapításra juthatunk. Ha a fogyasztó a mindennapjai során felhasznált és a biológiai szennyvíztisztító által megtisztított vizet (600 l/4 fő/nap) csak öntözésre (160 l/4 fő/nap) hasznosítja tovább (ebben az esetben mentesül a vízdíj, illetve csatornadíj fizetése alól), akkor a berendezés ára az egyre növekvő víz- és csatornadíj árak mellett 8 év alatt térül meg. Azonban említettük, hogy a berendezésből kikerült tisztított víz nemcsak öntözésre, hanem WC-öblítésre (60-100 l/4 fő/nap), mosásra (50 l/alkalom) stb. is felhasználható, ekkor a megtérülés természetesen jóval rövidebb idő alatt következik be.
Jelenleg olyan korszakban élünk, amikor jelentős mértékű vízhiánnyal küzd a világ, a drasztikus csökkenés minden lakost érinteni fog, ezért nem engedhetjük meg magunknak, hogy a legjobb minőségű ivóvízzel öblítsük le a WC-t, takarítsunk, mossunk vagy locsoljuk a kertet. Gondoljunk a szegény országok vízhiányára, az elszomorító életkörülményekre, az éhezésre, a járványokra. Láthatjuk, hogy nem lokális, hanem globális problémáról van szó, ami ellen feltétlenül cselekednünk kell. Érdemes elgondolkodnunk a következő idézeten: „Gyakran tapasztaljuk, hogy a tiszta víz a gazdagok felé folyik, a szennyvíz a szegények felé" – Nick Nuttal, az ENSZ Környezeti Programjának szóvivője.
A WWF Magyarország is felszólított minket a „Víz világnapja” alkalmából, hogy igenis tegyünk vizeink állapotának javulásáért, vízkészleteink megőrzéséért, a felhasznált vízmennyiség csökkentéséért. Ahhoz, hogy a jövő generációi is tiszta ivóvízhez jussanak, hogy ne veszélyeztessük életfeltételeiket, ezeknek a felszólításoknak mindnyájunknak eleget kell tennünk, a lakosság, mezőgazdaság és ipar harmonikus együttműködésére kell törekednünk.
Átlagos napi vízhasználatunk 150 l/fő/háztartás, amelyhez ha még hozzáadjuk a keletkező ugyanennyi szennyvizet arra a megállapításra juthatunk, hogy óriási pazarlást végzünk. Mindezek mellett évről évre magasabbak a víz- és szennyvízdíjak, amely a víz intelligens felhasználását gazdaságilag is ésszerűvé teszi.
A megfelelő szennyvízgazdálkodás tervezése
A szennyvízgazdálkodás és szennyvízkezelés három fő funkciója a közegészség védelme, a növényi tápanyagok, a víz visszaforgatása és a környezetleromlás elleni védekezés. Ahhoz, hogy a rendszer fenntartható legyen, ezen elsődleges céloknak egyensúlyban kell lenniük a technikai, a szocio-kulturális és a gazdasági szempontokkal is. A szennyvízgazdálkodási rendszer kiválasztásakor a hangsúlyt a rendszer funkciójára kell helyezni, annak teljesítményére az elsődleges funkciók és a gyakorlati szempontok oldaláról nézve. Fontos, hogy a felhasználói és intézményi kapacitás összhangban legyen a műszaki rendszerrel.
A települési szennyvíz irányelv főként a nagy rendszerekre irányul, a kisebb településeken (2000 lakos-egyenértéknél kisebb) azonban ezen gyűjtőrendszerek létesítése nem ésszerű, részben a magas költségek miatt, vagy mert nem hoznak létre környezeti hasznot. Kis települések, lakóparkok esetében érdemes tehát egyedi biológiai szennyívtisztítást alkalmazni. Nagyon sok településen még mindennapos probléma, hogy az emberek a saját maguk termelte szennyvízzel fertőzik élőhelyüket. Ez súlyos egészségügyi problémához vezet, ugyanis a talajba szivárgó szennyvízzel az emberi egészségre káros kórokozókat juttatnak az élelmiszerekbe. E kockázatok csökkentése, megszüntetése érdekében a legmegfelelőbben és legalaposabban kiépített szennyvíztisztító szolgálhat.
További problémaként említhető meg, hogy hazánkban még mindig sok település nem rendelkezik csatornahálózattal és szennyvíztisztítóval, annak ellenére, hogy olyan technológiák állnak rendelkezésre a szakmában, amelyek szakszerű üzemeltetése esetén alacsony karbantartási és üzemeltetési költséggel számolhatunk, illetve a tisztított szennyvíz a kerti és a ház körüli munkálatainkban újrahasznosítható.
