Ökoház gazdaságos víztisztítási és -hasznosítási rendszere
2009/9. lapszám | VGF&HKL online | 3146 |
Figylem! Ez a cikk 17 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A víz érték. Világszerte kényszerül az emberiség a vízzel, mint „értékkel” gazdálkodni, takarékoskodni. Nemzetközi törekvések vannak a vízzel való komplex gazdálkodás, illetve hasznosítás területén. Izraelben például a tisztított szennyvizek 75%-át hasznosítják öntözéssel különböző, gazdaságos öntözési rendszerekkel, például cseppes öntözési megoldással. További országokban is jelentős törekvés tapasztalható ezen a területen. Németországban, Spanyolországban is aktuális cél ezen a vizek komplex hasznosítása, visszaforgatása másodlagos felhasználásra.
A nemzetközi irányzat
további példája, melyet az EU koordinál, a ZerO-M, azaz Zero-Outflow Municipality projekt, mely a mediterrán országokban támogatja a terveket, például Olaszországban, Görögországban, Egyiptomban. A cél a „telekhatáron” belüli vízmennyiség stb. összegyűjtése, tisztítás, akár altalaj-felszíniöntözésre vagy visszaforgatás útján „házon belüli” hasznosításra, továbbá ivóvíz-megtakarítási lehetőségek biztosítása például kertöntözés, WC-öblítés, mosógéphez vízvisszaforgatás, külső munkaruházat mosása stb.
A komplex kezelés, tisztítás, tározás, hasznosítás lehetőséget ad a megfelelő adottságok esetén a közcsatornába való bevezetés mellőzésére. A közcsatorna nélküli települések esete a gazdaságosan nem csatornázható területeken ad megfelelő megoldást.
A megvalósításhoz alkalmas talajadottsági és például talajvíz-ingadozási feltételek szükségesek. Jelen megoldás nagy előnnyel jár, megtakarítást biztosít az egyre emelkedő csatornadíjak vagy „szippantott szennyvizek” elszállításával szemben.
A „helyi vízgazdálkodás”, a szennyvizek és csapadékvizek „helyben tartása” tehát új kutatást, fejlesztést igényelt. Ezen a területen az egyik eredményes, új, innovatív megoldás, lehetőség a most általunk ismertetett magyar fejlesztés.
A kombi rendszer kialakítása
2 darab műtárgyból áll. Alapvetően, részben már ismert két megoldásból származtatható rendszer.
A szennyvizek előtisztítására évtizedek óra ismeretes az ún. oldómedencék rendszere (a továbbiakban „A” jelölés), például az egyszerű, továbbá bővített oldómedence-változatok, melyek többnapos tartózkodási idő mellett kb. 30-40%-os KOI-csökkentést biztosítanak, több, sorba kapcsolt cella kialakítása mellett. Ezen előtisztító rendszerek nagyfokú üzembiztonsággal rendelkeznek, és anaerob körülmények mellett részbiológiai tisztítást is biztosítanak.
A másik ismert tisztítási komponens (a továbbiakban „B” jelölés) a diszperz, levegőztetett (aerob) műtárgy, reaktor, ahol nincs eleveniszapos iszapkoncentráció (tehát nincs 4-6 kg/m3 érték), hanem folyamatos vagy szakaszos levegőztetéssel biztosított a biológiai lebontás, többnapos tartózkodási idő mellett. Ilyen kialakítással számos ún. „levegőztetett, tavas” rendszer működik. A KOI-csökkentés 40-70%-os, 4-5 napos tartózkodási idő mellett.
A két szennyvíztisztító komponens sorba kapcsolása, például kettő, kör alakú műtárgyban az egyik alapelve az új rendszernek. A továbbfejlesztés, innovációs megoldás a bevált anaerob és aerob rendszer intenzifikálása, kombinálása, anaerob és aerob, fix biofilmes kontakt elemekkel, ahol a kontaktelemek 1 köbméterében 150-200 m²/m3 biofilm-mennyiséget biztosítanak a tisztítási folyamatokhoz.
Az „A” jelű anaerob előtisztító műtárgyban a műanyag hordozó elemeken anaerob biofilmben anaerob mikroorganizmusok biztosítják a szükséges folyamatot. Elsődlegesen azonban az előülepítési folyamatok biztosítása szükséges.
Az előülepítésnél a kiülepedő anyagok – iszapok – anaerob körülmények között anaerob iszapstabilizációt biztosítanak, melynek során a térfogatcsökkenés is biztosított. A továbbiakban a gravitációsan áramló szennyvíz keresztülhalad az anaerob kontakt elemeken, alulról-felfelé haladó (ún. up-flow) irányban, melyet 60˚-os, ferde iránycsatornák biztosítanak. A ferde csatornákban egyidejűleg kettős pozitív hatás érvényesül. Itt a lamináris áramoltatás biztosított, mely viszonyok fokozott, másodlagos fázisszétválasztást biztosítanak. A kiváló iszaprészek a csatornák alsó részében koncentrálódnak, sűrítődnek, ahonnan lecsúsznak az alsó iszapgyűjtő térbe. A további többlethatás, az áramoltatás során a szennyvíz érintkezik – kontaktál – a csatornákon kialakuló biofilmréteggel, ahol a biológiai tisztítóhatás érvényesül. A kettős hatás eredményeként a kezdeti KOI-koncentráció relatíve 50-80% mértékben csökken.
Ezen komplex előtisztító műtárgy tisztítási hatékonysága önmagában már elegendő, ha az altalaj-gyökérzónás, öntözéses hasznosítás feltételei megvannak az adott helyzetben és adott helyen.
A gravitációs átáramoltatás teljes energiamentes üzemeltetést biztosít.
Időszakosan, 2-3 évenként 1 alkalommal szükséges az előtisztító alsó teréből a kirothadt (stabil) iszap elszállítása.
A „B” típusú aerob, levegőztetett utótisztító műtárgy
Az előtisztító műtárgyból gravitációsan átvezetésre kerül az előtisztított szennyvíz a második lépcsőnek is nevezhető utótisztító (polishing) műtárgyba. Ezen egyterű lépcsőben szakaszos vagy folyamatos levegőztetés van, melyet egy úszótestre szerelt vízszint alatti levegőztetés, levegő-befúvó rendszer biztosít. Ezen reaktortérben a vízszintes áramoltatás biztosított, melynek során az áramlás útjába műanyag kontaktelemek vannak elhelyezve, ezen esetben vízszintes csatornákkal. Ezeken a hordozó elemeken aerob jellegű biofilmréteg alakul ki, melyen biztosított a diffúz jellegű folyamat, mely a tisztítási folyamatot biztosítja. Nincs iszapkoncentráció a hagyományos értelemben, ez nem ún. eleveniszapos rendszer!
A reaktorban a kívánt oldott oxigénkoncentráció értéke 1-2 mg/liter. A levegőztetés folyamatos vagy szakaszos is lehet igény szerint, időkapcsolós megoldással. Az aerob folyamat szagmentes tisztított vizet biztosít, mely hasznosítható a felszíni öntözéshez vagy például gépkocsimosáshoz.
Azon esetben, amikor épületen belüli hasznosítás igénye jelentkezik, például WC-öblítés, mosás stb., akkor további műtárgy (akna) kell, ahol UV-üzemű, ultraviolás csírátlanító berendezés üzemeltetése szükséges.
Az ismertetett kombi rendszer alkalmazási lehetőségei
Az ismertetett komplex vízhasznosítási rendszer lehetőséget biztosít egyrészt a kommunális (házi) szennyvizek tisztítására, hasznosítására, továbbá a tetőfelületekről származó csapadékvizek tisztítására és hasznosítására. A csapadékvizek az előtisztító műtárgy elé kapcsolhatók, csatlakoztathatók. A szükséges előtisztítás ezen a módon biztosított, továbbá lehetséges ezen vizek hasznosítása az ismertetett helyeken is.
Alapvető kérdés, hogy az ismertetett rendszer milyen formában, nagyságrendben kerüljön kivitelezésre, hogy annak felépítése, üzemeltetése gazdaságos legyen a felhasználói körben. 4-5 fős családi lakóház esetében, max. 150 liter/fő/d fajlagos fogyasztás, terhelés esetén
(kb. 0,6-0,7 m³/d) a szükséges műtárgyak mennyisége a következőképpen alakul: 2 darab 1350 mm átmérőjű, 2500 mm magas, kör alakú műanyag (PP) műtárgyból megvalósítható a rendszer. Ezen műtárgyak esetében kb. 2-2,5 m³ egyenkénti hasznos térfogatot figyelembe véve a tartózkodási idők megfelelők (4-5 nap) így a méretezési szempontok megfelelően érvényesíthetők. Fokozott mértékű csapadékvíz többletmennyiség, tározási igény esetén az utótisztító nagyobb hasznos térfogattal is kialakítható.
Minden esetben, például téli időszakban történő üzem esetén is az állandó üzemi szikkasztóágy működési lehetőségét biztosítani kell.
A rendszernek minimális az energiafogyasztása. Az előtisztító („A” rész) energiamentes. Az utótisztító („B”) alapesetben csak 0,55 kW energiát igényel, és szakaszosan üzemel. Az ismertetett rendszer üzembiztos, fokozott felügyeletet nem igényel.
A szennyvízterhelés lehet igen változó jellegű, például többhetes szünet, szabadság sem okoz problémát. A biofilm a „rendkívüli” helyzetekben is megtartja aktivitását.
