bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

64
1 Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Hidrológiai – Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére irányuló lehetőségek vizsgálata Szakdolgozat Készítette: Hegedűs Beatrix Szakirány: Geokörnyezetmérnök Konzulensek: Dr. Takács János egyetemi docens, ME Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet Dávidné Nagy Zsuzsanna szennyvíztechnológus ÉRV ZRt.

Upload: others

Post on 16-Oct-2021

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

1

Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar

Hidrológiai – Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék

Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

irányuló lehetőségek vizsgálata

Szakdolgozat

Készítette: Hegedűs Beatrix

Szakirány: Geokörnyezetmérnök

Konzulensek: Dr. Takács János egyetemi docens, ME

Nyersanyagelőkészítési és Környezeti

Eljárástechnikai Intézet

Dávidné Nagy Zsuzsanna

szennyvíztechnológus ÉRV ZRt.

Page 2: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

2

Miskolc, 2013. május 8.

Eredetiségi Nyilatkozat Alulírott Hegedűs Beatrix, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom, hogy ezt a diplomatervet / szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, és a diplomatervben csak az irodalomjegyzékben felsorolt forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem. Miskolc, 2013. május 8.

................................................... Hegedűs Beatrix

Page 3: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

3

Tartalomjegyzék

1. Bevezetés ............................................................................................................................. 5

2. A vizek általános jellemzői ................................................................................................. 6

2.1. Felhasznált vizeink .............................................................................................................. 7

2.1.1. Emberi felhasználás............................................................................................................. 7

2.1.2. Ipari felhasználás ................................................................................................................. 8

2.1.3. Mezőgazdasági felhasználás ............................................................................................... 8

2.1.4. Egyéb felhasználás .............................................................................................................. 8

2.2. Felhasznált vizek kezelése .................................................................................................. 9

2.3. Vízszennyezés ..................................................................................................................... 9

2.4. Vízszennyező anyagok ...................................................................................................... 10

2.4.1. Fizikai vízszennyezők ....................................................................................................... 10

2.4.2. Kémiai vízszennyezők ....................................................................................................... 11

2.4.3. Biológiai vízszennyezők ................................................................................................... 11

2.4.4. Szerves vízszennyezők ...................................................................................................... 12

2.4.5. Szervetlen vízszennyezők ................................................................................................. 12

2.4.6. Egyéb szennyezők ............................................................................................................. 13

2.5. Szennyvizek fajtái ............................................................................................................. 13

2.5.1. Kommunális szennyvizek ................................................................................................. 14

2.5.2. Ipari szennyvizek............................................................................................................... 14

2.5.3. Mezőgazdasági szennyvizek ............................................................................................. 14

3. Jogi háttér .......................................................................................................................... 15

3.1. Jogszabályok ..................................................................................................................... 15

3.1.1. 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet ................................................................................... 15

3.1.2. 220/2004. (VII.21.) Korm. rendelet .................................................................................. 16

3.1.3. 2003. évi LXXXIX. törvény ............................................................................................. 16

3.2. EU direktívák .................................................................................................................... 16

3.2.1. 91/271/EGK (1991. május 21.) ......................................................................................... 17

4. Általános szennyvíztisztítás .............................................................................................. 18

4.1. Mechanikai eljárások......................................................................................................... 19

Page 4: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

4

4.2. Biológiai tisztítás ............................................................................................................... 22

4.1.1. Aerob biológiai tisztítás .................................................................................................... 25

4.1.2. Anaerob biológiai tisztítás ................................................................................................. 29

4.3. Szétválasztás és módszerei ................................................................................................ 30

4.4. A lebontást segítő fizikai – kémiai szennyvíztisztítás ....................................................... 31

4.5. A biológiai tisztítás során keletkező anyag: iszap ............................................................. 33

5. Bükkszék község és a szennyvíz tisztítótelepe .................................................................. 33

5.1. Bükkszék általános bemutatása ......................................................................................... 33

5.2. Bükkszék községi szennyvíztisztító telep ......................................................................... 35

5.3. A telep technológiája ......................................................................................................... 36

5.2.2. A szennyvíztisztító telepen üzemelő műtárgyak ............................................................... 43

5.2.2.1. Rács ................................................................................................................................... 44

5.2.2.2. Előülepítők ........................................................................................................................ 45

5.2.2.3. Oxidációs árok .................................................................................................................. 46

5.2.2.4. Utóülepítő .......................................................................................................................... 47

5.2.2.5. Fertőtlenítő medence ......................................................................................................... 50

5.2.2.6. Iszapelhelyezés .................................................................................................................. 51

5.2.3. A tisztított szennyvíz elvezetése........................................................................................ 51

5.3. A fejlesztés szükségessége ................................................................................................ 52

6. A fejlesztés módjai ............................................................................................................ 52

6.1. Technológiák ..................................................................................................................... 53

7. Új technológia kialakítása ................................................................................................. 53

7.1. Csepegtetőtestes szennyvíztisztítók .................................................................................. 53

7.2. Biofilmes merülő tárcsás berendezések ............................................................................ 54

7.3. Eleveniszapos reaktor ........................................................................................................ 55

7.4. Teljesen új technológia kialakítása ................................................................................... 55

8. A kiválasztott új technológia bemutatása .......................................................................... 55

8.1. Gazdasági számítás ........................................................................................................... 56

9. Összefoglalás ..................................................................................................................... 58

Irodalomjegyzék ................................................................................................................................ 61

Page 5: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

5

„ Ha létezik varázslat ezen a bolygón,

egészen biztosan a vízben rejtőzik.”

LOREEN EISELEY (1907-1977)

1. Bevezetés

A föld vízkészletének ősidők óta fontos szerepe van a földi életben, ugyanis az

élőlényeknek, növényzetnek nélkülözhetetlen az élethez. Folyamatosan változik, ezt a

folyamatot vízkörforgásnak vagy hidrológiai ciklusnak is nevezzük. A természetes vizek

körforgása folytonos, ezt a nap energiája biztosítja. E fázisban részt vesznek a felszín alatti

és a felszíni vizek, továbbá a légkör és a talaj víztartalma is. A Föld vízháztartása

egyenletes, tehát a bolygó vízkészletét többnyire hosszabb ideig állandónak tekinthetjük. A

víz a legtermészetesebb anyag, vegyület a Földön. A Föld felületének közel 70%-át víz

borítja, valamint az emberi test körülbelül 70%-át víz is alkotja. A földi vízkészlet

legnagyobb része (98%) óceán, tenger, édesvíz csak igen kis mennyiségben van jelen.

A víz fontos szerepet tölt be a társadalmi-gazdasági fejlődésben is. A vizet az élet

szinte minden területén használjuk: ivóvízként, a közlekedésben, tisztálkodáshoz,

mosáshoz, energiaforrásként, vízi sportokhoz, üdüléshez, iparban és mezőgazdálkodáshoz

is. A tengerek, óceánok vize magas sótartalmuk miatt nem fogyaszthatók és alkalmatlanok

egyéni és ipari felhasználásra is. Ez az oka annak, hogy az édesvizeket használjuk a

mindennapjainkban. Ilyen víz például a folyók, patakok vize, a források vize vagy a

talajvíz is.

Manapság már a természetben előforduló vizek vegyileg tiszta állapotban nem

fordulnak elő, s így közvetlenül fogyasztásra nem alkalmasak. Emiatt szükséges a vizeket

tisztítani, az ivóvizet előállítani, mielőtt a felhasználókhoz kerülne. A vizek

szennyezettségét okozhatja maga a természet, de a jelentősebb szennyezésekért az ember a

felelős. Minden szennyezett víz szennyvíznek tekinthető. Ezeket a szennyezett vizeket

tisztítatlanul nem lehet a környezetbe kiengedni, vagy újrahasznosítani az iparban, emiatt

szükséges ezeket tisztítani.

Ezért választottam témámnak a Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának

korszerűsítésére irányuló lehetőségek vizsgálatát.

Page 6: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

6

2. A vizek általános jellemzői

A természetes vizek összetétele nagyon változó, a kémiailag tiszta víz összetételét

leginkább a csapadékvíz közelíti meg. A víz természetes állapotában átlátszó, színtelen és

szagtalan.

A természetben a víz felszíni és felszín alatti víz, valamint csapadék formájában

fordul elő. A vizek minőségét az oldott sók, ásványi anyagok befolyásolják, de találhatunk

benne szennyeződéseket is.

A csapadék víz a levegő páratartalmából alakul ki és már keletkezése pillanatában

gázokat old ki. A csapadékvíz a földfelszínre jutva beszivárog a talajba vagy elpárolog,

vagy a felszíni vizekbe folyik. A patakokat folyókat tehát a csapadék vize táplálja, amely

tovább folyik tavakba, tengerekbe. A folyók, patakok és a tavak vizek tehát hasonló

eredetű, azonban eltérő a kémiai összetételük, nem is beszélve a tengerek vagy óceánok

vizeiről. A víz minőségét tekintve jelentős különbség van a felszíni és a felszín alatti vizek

között is. Míg a felszíni vizekre jellemző a gyakori, periodikus vízminőség változás, addig

a felszín alatti vizek minősége stabil vagy lassan változó. A felszín alatti vizek minősége

hosszú távú igénybevétel esetén változhat, azonban a felszíni vizek esetében

előfordulhatnak szennyeződések, de ezek legtöbbször gyors lefolyásúak. A vízhőmérséklet

tekintetében is hasonló a helyzet: a felszíni vizeké folyton változó, a felszín alatti vizeknél

azonban állandó.

A víz minőségét sokféle, egy időben lejátszódó és egymást befolyásoló folyamat

alakítja. E folyamatok lehetnek fizikai, kémiai vagy biológiai folyamatok. A víz fontosabb

fizikai tulajdonságai közé tartozik a sűrűség, a viszkozitás, lebegőanyag-tartalom, felületi

feszültség, de mindközül a legfontosabb a vizek oldott gáztartalma. A vizekben is

ugyanolyan fontos az oxigén jelenléte, mint az emberek számára a légkörben, mivel a

vizekben élő szervezetek többsége aerob élőlény, így igénylik az oxigént. Akadnak

azonban olyan élőlények is, amelyek oxigén jelenléte nélkül is életképesek, ezek az

anaerob élőlények. Kémiai jellemzők közül fontos megemlíteni a pH tartalmat, amely a

hidroxidion negatív tízes alapú logaritmusa.

E komplex vegyület az élet minden területén jól alkalmazható, nélkülözhetetlen és

sokrétű felhasználást biztosít számunkra.

Page 7: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

7

2.1. Felhasznált vizeink

Az ember általi vízfelhasználás egyre nagyobb mértékű, mind a hétköznapokban,

mind a mezőgazdaságban, vagy az iparban. Az ember napi vízigénye 1,2-1,5 liter, azonban

ennél jóval nagyobb egy átlagos városi ember vízhasználata (körülbelül 150-300 liter).

Mint már említettem, az élet szinte minden területén az édesvizeket használja az ember,

azonban növekvő problémát jelent az édesvízkészletek csökkenése. A vízkészlet

csökkenésének megakadályozása érdekében szükségszerű a vízgazdálkodás. A

vízgazdálkodásnak két feladatot kell megoldania: elegendő vizet kell biztosítania az

emberek, a mezőgazdaság, az ipar igényeinek, emellett gondoskodnia kell a vizek

természetes állapotának megóvásáról és a szennyvizek elvezetéséről.

2.1.1. Emberi felhasználás

A vizek felhasználása rendkívül változatos, a leggyakoribb felhasználási területei:

víziközmű-ellátás, ivóvíz, ipari- és mezőgazdasági vízhasználat. A lakossági vízfogyasztás

napjainkban igen nagymértékű, ez személyenként körülbelül 200 liter naponta, ugyanakkor

ez országonként eltérő.

Az ivóvíz az ember számára nélkülözhetetlen, azonban az ember okozta

szennyezések következtében a természetben található vizek jelentős része közvetlen

emberi fogyasztásra alkalmatlan. Ivóvíznek tekinthető az a víz, amely megfelel az aktuális

ivóvíz szabvány követelményeinek.

Az ivóvízzel szembeni elvárások:

Legyen színtelen, szagtalan, kellemes ízű; hőmérséklete: 8-12 °C

közötti.

Ne tartalmazzon: kórokozó mikroorganizmusokat, illetve mérgező

anyagot; lebegő anyagot valamint kellemetlen ízt, szagot okozó anyagot

sem.

Az ivóvíz előállításához a nyersvizet felszíni vagy felszín alatti vízből nyerik,

Magyarországon elsősorban felszín alatti vízből.

Page 8: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

8

2.1.2. Ipari felhasználás

Az ipar hozzávetőlegesen annyi vizet használ fel, mint a lakosság és a mezőgazdaság

együtt. A vízfelhasználás nagyon változatos, beszélhetünk fűtő- és hűtővizekről,

technológiai vizekről, amelyek a különböző ipari technológiák mosó, áztató, osztályozó

vagy például oldó vizei, nem utolsósorban pedig a szociális célokra igényelt vizekről.

Használhatjuk a vizet energiatermelésre is.

2.1.3. Mezőgazdasági felhasználás

A világon felhasznált víz körülbelül 70-73 %-át a mezőgazdaság használja fel, a

legtöbb vizet pedig a növénytermesztés igényli. A növénytermesztés elsősorban a talajt

szennyezi, a folyamat során felhasznált kémiai anyagokkal, ezek esőzés által jutnak a

talajba, majd mélyebbre, a felszíni vizekbe. A másik nagy terület az állattenyésztés. Az

állatok itatása, tisztán tartása is sok vizet igényel, ráadásul a telepek, ahol tartják őket,

tisztítása is nagy vízhasználattal járhat, s ez a víz még szennyezi is a természetes vizeket.

2.1.4. Egyéb felhasználás

A turizmusba is fontos szerepet tölt be, nemcsak a vendéglátó egységekben,

szállodákban, hanem a kikapcsolódásban is (tengerpart, medencék vize). A vízi sportok is

nagy népszerűségnek örvendenek. Nem utolsósorban közlekedési útvonal, s már az

ókorban kereskedelmi útvonalként is használták, ezen kívül pedig élelmet is biztosít

számunkra a benne élő növényekkel, állatokkal, amelyekhez halászat, horgászat útján

jutunk hozzá.

Jelenleg a fejlett országok legalább 2-szer több vizet használnak fel, mint amennyire

valójában szükségük lenne. Emiatt rohamosan fogy a rétegvíz készlet és csökken a talajvíz

szintje. Ezzel szemben egyes országokban a vízhiány jóval nagyobb, s igen nagy

fontosságú a szennyezett vizek tisztítása, valamint előtérbe kerülhet a tengervíz

sótalanítása.

Page 9: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

9

2.2. Felhasznált vizek kezelése

A felhasználás során a természetes vizek szennyeződnek, elsődlegesen a

felhasználás, másodlagosan valamely termék előállítása során. A csökkenő vízkészlet és a

vízgazdálkodás koncepciójának figyelembevételével ezeket a vizeket az emberiség és a kor

legjobb tudása szerint tisztítani szükséges.

2.3. Vízszennyezés

Vízszennyezés minden olyan hatás, amely a felszíni és felszín alatti vizeink

minőségét megváltoztatja olyan mértékben, hogy alkalmassága az emberi használatra és a

benne végbemenő természetes életfolyamatok fenntartására csökken, esetleg meg is szűnik

(1. ábra). 1

A vízszennyezés lehet pontszerű vagy diffúz. A pontszerű vízszennyezés helye jól

meghatározható, azonban a diffúz szennyezés esetében nagy területen terjed ki a

szennyezés és időbeli kiterjedése sem adható meg pontosan. A szennyezés az emisszióval

kezdődik, tehát a vízbe kerül a szennyező anyag. Ezután az a vízben terjed, esetleg át is

alakul – ez a transzmisszió – s így kisebb-nagyobb víztömeg szennyeződhet el, ezt

nevezzük imissziónak. A szennyező anyag kiterjedését illetőleg beszélhetünk lokális,

regionális vagy akár kontinentális szennyezésről.2

1 LICSKÓ ISTVÁN – SZENNYVÍZTISZTÍTÁS ELŐADÁS, (2009. 02.09.)

2 SZABÓ M. ÉS TÁRSAI – A KÖRNYEZETVÉDELEM ALAPJAI (2012.)

Page 10: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

10

2.4. Vízszennyező anyagok

Szennyvíznek nevezhető minden olyan víz, amely szennyezett. Manapság a

szennyvizek fő forrása az ember s ebbe minden ipari jellegű és egyéb szolgáltató által

termelt szennyvizet is beleértünk.3

2.4.1. Fizikai vízszennyezők

A fizikai vízszennyezők közül a kolloidok és a finom szemcséjű anyagok a vizek

zavarosságát okozzák. Ennek következménye az öntisztulás akadályozása, mert csökkentik

a fotoszintézist.

A tenzidek, valamint a detergensek vízben jól oldódó felületaktív anyagok, melyek

csökkentik a felületi feszültséget és a habképződést is elősegítik. Továbbá a víz

oxigénháztartását is megváltoztatja, mivel a gázok oldhatósága a hőmérséklet

növekedésével csökken.

3 ÁBRAHÁM F. ÉS TÁRSAI – A SZENNYVÍZTISZTÍTÁS ALAPJAI (2007)

1. ábra: A vízszennyezés módjai

Forrás: Thyll, 1998

Page 11: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

11

2.4.2. Kémiai vízszennyezők

A kémiai vízszennyezők igen nagymértékben fordulnak elő a vizekben. A műtrágyák

nitrogén-vegyületek ide tartoznak, s egyik legfontosabb jellemzőjük, hogy nagy a

vízoldhatóságuk. Főként a nitrát-ion jut nagyobb mennyiségben a vízbe. Manapság igen

nagy gondot jelentenek a vizekbe kerülő gyógyszer, alkohol valamint drogmaradványok.

Vizsgálatok kimutatják, hogy egyes antibiotikumok, rák ellenes szerek valamint

fájdalomcsillapító szerek nem tudnak lebomlani és nem is távolíthatók el a szennyvíz

iszapjából.4

2.4.3. Biológiai vízszennyezők

Leggyakrabban települési vagy ipari szennyvizek hatására jön létre. A vírusok az

ivóvízből nehezen eltávolítható, kis méretű, ellenálló szervezetek. Ezek veszélyt jelentenek

az emberre, járványokat okozhatnak. A baktériumok a vírusokhoz hasonlóan

veszélyeztetik az embert fertőzésekkel.

Az elsődleges termelő szervezetek, mint például a hínár, fitoplanktonok, egyéb

mocsári növények száma megnő. Ezt a tápanyag feldúsulása okozza, amit eutrofizációnak

nevezünk. Beszélhetünk természetes és mesterséges eutrofizációról.5 A természetes

eutrofizáció igen lassú folyamat, a mesterséges viszont aránylag gyorsan végbemegy és

látványos algásodás, hínárosodás kezdődik, amely sok problémát okozhat például

vízkivételi művekben, halak pusztulhatnak ki, ráadásul esztétikai és egészségügyi okokból

is kedvezőtlen.

4 HTTP://WWW.SCIENCECAFFE.COM/HU/SCIENCECAFFE/HU/SZABAD-

KULCSSZAVAK/GY%C3%B3GYSZERMARADV%C3%A1NYOK-K%C3%B6RNYEZETBEN.HTML 5 HTTP://WWW.SZENNYVIZTUDAS.BME.HU/TARTALOM/EUTROFIZ%C3%A1CI%C3%B3

Page 12: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

12

2.4.4. Szerves vízszennyezők

A szerves szennyezőanyagok oxidálódnak, bomlanak. Jellegzetességük, hogy

csökkentik a víz oxigéntartalmát. A szerves anyagok igen változatosak és igen nagy

számban fordulnak elő. A szerves anyag tartalom jellemzésére a lebontáshoz szükséges

oxigén igényt határozzák meg. A szerves anyagok oxidálása biológiai úton valósul meg. A

levezetett mérőszám pedig: BOI, tehát Biológiai Oxigén Igény. A BOI meghatározása nem

pillanatnyi mérésen alapszik, hanem az 5 nap alatt, 20 °C -on kapott erjesztés során

megkapott BOI5 érték. Azonban nem lehet minden anyagot biológiai úton bontani, ebben

az esetben a Kémiai Oxigén Igényt, tehát a KOI-t kell meghatározni.

A legtöbb szennyező anyag nagy koncentrációban van jelen, s a vizek

oxigéntartalmának csökkenésével fejti ki káros hatásait. Egy részük nehezen bomlik,

ezeket mikroszennyezőknek nevezzük. Ilyenek a növényvédő- és rovarölő szerek, a kőolaj

és származékai, a fenolok vagy a szintetikus mosószerek. 6

2.4.5. Szervetlen vízszennyezők

Ezen szennyezőanyagok mennyiségét egyedi koncentrációjuk alapján lehet

jellemezni. A szervetlen szennyezők mennyisége igen nagy és igen változatos lehet.

Szervetlen szennyezők közé tartozik:

Nitrogén: öt alakban fordulhat elő: elemi-, szerves-, nitrit- és nitrát nitrogén,

valamint ammónia. Az elemi nitrogén vízben jól oldódik, ez nem jelent

szennyezést. A nitrogén vegyületek változatos módon juthatnak a vizekbe:

műtrágyából, szerves trágyából, szerves anyagok bomlása révén. Az ammónia a

szerves nitrogénvegyületek bomlástermékeként kerül a szennyvízbe. Ez a

vegyület a sejtmembránon áthatoló sejtméreg. Az ammóniát a nitrifikáló

baktériumok oxidálják, közben oxigént fogyasztanak, és nitriteket, nitrátokat

hoznak létre. A vizek magas nitrit-nitrát tartalma idézi elő az eutrofizáció

jelenségét.

6 DR. TÖMÖSY LÁSZLÓ – VÍZTISZTASÁGVÉDELEM-SZENNYVÍZTISZTÍTÁS (2004)

Page 13: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

13

Foszfor: nem mérgező, de a vizek nagy foszfortartalma szintén eutrofizációt

idézhet elő, a nitrogénhez hasonlóan. A foszfor vízbe jut emberi tevékenység

során, továbbá műtrágyázással, valamint a természetben a kőzetek

mállásterméke bomlásaként is. A foszfátok fémionokkal fémfoszfát

vegyületeket képeznek, oldatból kicsapódnak. A legtöbb természetes

rendszerben a foszfor alacsony mennyiségben van jelen.

Toxikus fémek: a nehézfémek egy bizonyos mennyiségig esszenciális

anyagok, mint például a cink, mangán, bróm, azonban egy adott koncentráció

felett a fémek más része mérgező. Ilyenek az arzén, kadmium vagy például a

higany. Mérgező hatása csak az oldott állapotban lévő fémszennyezőknek van.

Szennyvizeink általában kis mennyiségben tartalmaznak csak ilyen

fémszennyezőket.

Cianidok: a cianid ion könnyen megkötődik az állati szervezetekben és

mérgezést okoz. Már elég kis mennyiségű cianid is mérgezést eredményez. A

cianid tartalmú vizeket közvetlenül a keletkezése helyén kell tisztítani az erős

mérgező hatása végett.6

2.4.6. Egyéb szennyezők

Ebbe a csoportba sorolható a hőszennyezés is, ami a vizek túlzott hőterhelését

jelenti, bár ez első sorban ipari szennyvizeknél jellemző, ahol a technológia hűtéséhez vizet

használnak. Ennek következtében felborulhat az ökológiai egyensúly is. Itt kell

megemlíteni a radioaktív izotópokat is. Ezek természetes vagy mesterséges forrásokból

származhatnak. Természetes folyamatok eredményeként a 40

K, a 222

Rn és a 226

Rn lelhető

fel, míg mesterséges izotópok közül például a 90

Sr vagy a 137

Cs.

2.5. Szennyvizek fajtái

Keletkezésük, minőségük valamint tisztítás utáni felhasználásuk szerint a

szennyvizek az alábbi csoportokba sorolhatók.

Page 14: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

14

2.5.1. Kommunális szennyvizek

A szennyvizeknek a három csoportja közül, a szakdolgozatomban én csak a

kommunális szennyvizekkel foglalkozom bővebben, mivel a Bükkszéki szennyvíztisztító

telepre is csak kommunális szennyvíz érkezik.

Kommunális szennyvíznek nevezzük a lakosság által előállított szennyvizet, amibe

beletartoznak az intézményi szennyvizek és a csapadékvíz is. A lakossági eredetű

vízszennyezők nagyon változatosak és nagyon sokféle anyagnak a vegyülete. A

kommunális szennyvizek fő jellemzője a magas szerves anyag tartalom és a nagyszámú

mikroorganizmus. A szerves anyagok mennyisége több mint 50%, a friss házi szennyvíz

pH-ja közel semleges. A lakossági szennyvizek összetételét, valamint az mennyiségét

jelentősen befolyásolja a vízfogyasztás, vízfelhasználási szokások. Ha nagyobb a

vízhasználat, hígabb lesz a szennyvíz, így kisebb a szilárdanyag tartalma és fordítva. A

vízhasználat mellett más is befolyásolja a szennyvíz összetételét, például a lakosság

életmódja.

2.5.2. Ipari szennyvizek

Az ipari szennyvizek összetétele rendkívül változatos, ugyanis az adott ipartól függ,

a gyártási folyamat során keletkező szennyvizektől. Összetételük jellemzően az adott üzem

gyártási folyamata során keletkező szennyezőanyagokat tartalmazza. Az ipari üzemekben

keletkező szennyvizek nagy mennyiségű káros és veszélyes anyagot tartalmazhatnak. Ilyen

anyagot azonban előzetes tisztítás nélkül nem engedhetnek a közcsatornákba. Kezelésüket

általában a keletkezésük helyén kell megoldani.

2.5.3. Mezőgazdasági szennyvizek

A mezőgazdasági munkálatok során használt vizek egy része elpárolog, más része

viszont közvetlen a környezetbe kerül vissza, tisztítás nélkül. Manapság a

növénytermesztési technológiák fejlődésével nő a kemikáliák (műtrágyák, peszticidek)

alkalmazása, az állattartásban pedig az alom nélküli állattartás terjed egyre inkább, s ezek

Page 15: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

15

potenciális veszélyt jelentenek. Szennyezést okozhatnak még a különböző feldolgozó

üzemek is. Ezek a szennyező anyagok a vízi környezetre közvetlen vagy közvetett veszélyt

jelenthetnek. Közvetlen hatást gyakorol például az állattartásban keletkezett hígtrágya,

közvetett hatást kiváltó pedig a különböző kemikáliák alkalmazása. Tisztítatlanul azonban

ilyen szennyvizet sem engedünk a befogadóba.

A tisztítási technológia megválasztása során figyelembe kell venni a bejövő víz

mennyiségét, minőségét, a szennyvizet befogadó létesítmény fogadóképességét és ezek

alapján meg kell felelni a határozatok, rendeletek által előírt szabályozásnak. A jogi

rendeletek, törvények szabályozzák a beérkező, és befogadóba vezetett tisztított

szennyvizek vízminőségi paramétereire vonatkozó határértékeket. Ezen jogszabályokkal az

alábbi fejezetben foglalkozom részletesen.

3. Jogi háttér

Általános értelemben a lakossági vízhasználat során keletkező szennyvizek

közegészségünk és a vízi környezet jó állapotának biztosításához szükséges feldolgozása.

Ennek a célnak elérését segíti, szabályozza a Magyar-, és az Európai Uniós

Jogszabályok az alábbiak szerint.

3.1. Jogszabályok

A vizekben található szennyező anyagok mennyiségét, koncentrációját, valamint a

vizek tisztítását szabályozni kell. Ezek a 220/2004. (VII.21.) Korm. rendelet, a 28/2004.

(XII. 25.) KvVM rendelet és a 2003. évi LXXXIX. törvény segítségével valósíthatók meg.

3.1.1. 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet

A 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet a vízszennyező anyagok kibocsátását

szabályozza. A rendelet kétféle típusú határértéket tartalmaz. Az egyik a technológiai

határérték, amely egyes gazdasági, háztartási, település-üzemeltetési tevékenységek általi

szennyvíz kibocsátásra megállapított kibocsátási koncentráció, vagy fajlagos kibocsátási

Page 16: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

16

érték. A másik a területi határérték, ami közvetlen a vízszennyező anyag bevezetésére a

vízminőség-védelmi kategóriák figyelembe vételével megállapított koncentráció érték.

Ezeken felül a hatóságoknak lehetőségük van a határértékek módosítására.7

3.1.2. 220/2004. (VII.21.) Korm. rendelet

A 220/2004 (VII.21.) Korm. rendelet a felszíni vizek védelméről szól, amelyben

meghatározza a betartandó határértékeket. A rendelet meghatározza a felszíni vizek

minőségének megóvását, javítását, valamint a vizek jó állapotának fenntartását. A

jogszabályban foglaltak szerint kell eljárni víz- és szennyvíztisztítás során, valamint leírja,

hogy milyen büntetések szabhatók ki különféle szabályszegésekért. A szennyezett felszíni

vizek kármentesítését, annak folyamatát is ismerteti.8

3.1.3. 2003. évi LXXXIX. törvény

A 2003. évi LXXXIX. törvény a környezetterhelési díjról tájékoztat. A törvény célja,

hogy alkalmazásával csökkentse a környezetbe jutó anyag- és energiamennyiséget, a

környezet megóvása érdekében. Ez a törvény nem csak a vizek-, hanem a levegő- és

talajterhelésről is rendelkezik.9

3.2. EU direktívák

Az Európai Unió nem jogszabályokat, hanem rendeleteket, direktívákat valamint

döntéseket alkot. A direktíva a környezetvédelmi jogszabályok leggyakrabban használt

típusa. Általános irányelveket, célkitűzéseket fogalmaz meg.

7 HTTP://WWW.DRV.HU/DRV/DRV_FILES/FILE/JOGSZABALYOK/28_2004%20KVVM%20REND.PDF

8 HTTP://NET.JOGTAR.HU/JR/GEN/HJEGY_DOC.CGI?DOCID=A0400220.KOR

9 HTTP://NET.JOGTAR.HU/JR/GEN/HJEGY_DOC.CGI?DOCID=A0300089.TV

Page 17: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

17

3.2.1. 91/271/EGK (1991. május 21.)

Az irányelv a települési szennyvizek gyűjtésére, kezelésére, valamint kibocsátására

továbbá egyes ipari szennyvizek kezelésére és kibocsátására vonatkozik. Az irányelv célja

a környezet megóvása az említett szennyvízkibocsátások káros hatásaitól. Az irányelv

hatálya azon települések számára tartalmaz előírást, amelynél a lakosegyenérték 2000

feletti. Kötelezettségek vonatkoznak a 2000 lakosegyenérték fölötti agglomerációk

elvezetésére és tisztítására, az engedélyezési rendszerre, valamint előírásokat ad meg a

szennyvíziszap kezelésére. Az irányelvben meghatározott határértékek a Biokémiai

Oxigénigényre, Kémiai Oxigénigényre, az összes lebegőanyagra, a teljes nitrogén

tartalomra és az összes foszforra vonatkozóan a következők10

(1. Táblázat).

Paraméterek Koncentráció határértékek

Biokémiai Oxigén Igény (BOI5) 25 mg/l O2

Kémiai Oxigénigény (KOI) 125 mg/l O2

Összes lebegőanyag

2000 – 10000 LEE: 60 mg/l

10000 LEE felett: 35 mg/l

Összes foszfor

10000 – 100000 LEE: 2 mg/l

100000 LEE felett: 1 mg/l

Teljes nitrogén tartalom

10000 – 100000 LEE: 15 mg/l

100000 LEE felett: 10 mg/l

1. táblázat: A 91/271/EGK (1991. május 21.) által előírt határértékek

Ezen direktívák, jogszabályok, rendeletek és a technológia fejlődése együttesen

biztosítja a környezet szennyezésének az elkerülését. A technológiák kialakítása a

10

HTTP://WWW.AQUADOCINTER.HU/THEMES/VKI_HIREK/EU_JOGANYAG/31991L0271HU.PDF

Page 18: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

18

szennyezés fajtájától, mennyiségétől függően eltérő, melyet az alábbi fejezetekben

részletezek.

4. Általános szennyvíztisztítás

A kibocsátott szennyvizek tisztítását nagymértékben befolyásolja a szennyvíz

összetétele, tehát a szennyvíztisztítás alapjaiban hasonló, azonban merőben eltérő lesz a

kommunális szennyvizek esetében. A szennyvíztisztítás alkalmával a szennyvízben

található komponensek eltávolítása, átalakítása mechanikai (fizikai), kémiai módszerekkel

történik, illetve mikroorganizmusok közreműködésével. A szennyvíztisztítás általános

sémáját az alábbi ábra mutatja (2. ábra). A tisztítási eljárások során a szennyvízben lévő

összes szennyező anyag eltávolításra kerül. A szennyeződés fajtája, mennyisége,

minősége, befolyásolja a kiválasztott technológiát, de alapvetően a hatásmechanizmus

ugyanaz az egyes szennyeződések esetén. A szennyeződés fajtája szerint

megkülönböztetünk mechanikai, kémiai, biológiai eljárásokat.

2. ábra: Szennyvíztisztítás általános technológiája

Forrás: http://kemtech.net/tkurzus/06_viz/06main.htm#09

Page 19: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

19

4.1. Mechanikai eljárások

A szennyvíztisztítás minden esetben mechanikai tisztítással kezdődik, ezt nevezzük

elsődleges tisztításnak is. A mechanikai tisztításnak az a célja, hogy a nagyobb, szilárd

szennyezőket leválasszuk annak érdekében, hogy ezek a nagyobb méretű szilárd anyagok

ne koptassák, ne tegyék tönkre a soron következő technológiai elemeket.

Ennek első műtárgya a gépi, vagy kézi tisztítású rács. Erre érkezik a szennyvíz.

Tisztítási cél a vízben úszó, lebegő anyagok eltávolítása. Beszélhetünk durva, valamint

finom rácsokról. A durva rács a 40 mm feletti, úszó, szilárd lebegő szemét eltávolítására

használatos. 40-100 mm pálcaosztású rácsokat alkalmaznak, 2:1 hajlásszögben, a vízfolyás

irányában. A finom rács a 40 mm-nél finomabb szemcsék kiszűrésére használatos. Ebben

az esetben 6-40 mm-es pálcaosztású rácsokat használnak. Kivitelük szerint beszélhetünk

kézi rácsról, íves rácsról és mechanikus tisztítású síkrácsról. Kézi rácsot főként a kis

terhelésű tisztítótelepeken alkalmaznak. Íves rácsot kis és közepes terhelés esetén

használnak (3. ábra). A mechanikus tisztítású síkrácsot alkalmaznak aránylag nagy

terhelésű szennyvíztisztító telepeken. A nagy terhelés 5000 m3/d -ot jelent. A rácsok

felületének nagyságát úgy kell megválasztani, hogy a megengedhetőnél nagyobb

nyomásesést a csatornában ne okozzon. Az innen kikerülő hulladékot rácsszemétnek

nevezik, ami fertőtlenítéssel vagy anélkül hulladéklerakóra kerül.

Page 20: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

20

3. ábra: Íves rács

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

Ezután következik a homokfogó, aminek célja, hogy a rácsokon átjutott 0,2 mm-nél

nagyobb szemcseméretű, a víznél nehezebb szilárd anyagot leválassza, oly módon, hogy a

szerves anyag ne ülepedjen le a homokkal együtt. A homok kiülepítése közben gyakran

alkalmaznak légbefúvást azért, hogy a szemcsékhez tapadó szerves anyagot leválasszák. A

vízszintes átfolyású műtárgyak esetében a sebesség v=0,3 m/s körüli értéken, míg a

tartózkodási idő 2-5 perc között optimális.

Ebbe a csoportba sorolhatók az ülepítők. Feladatuk a 0,2 mm-nél kisebb, víznél

nehezebb szemcsék leválasztása. Önálló mechanikai berendezésként, vagy elő- és

utóülepítőként szokás alkalmazni. A különbség a kettő között a következő: az előülepítő

iszapjának nagyobb a sűrűsége, az utóülepítőből elfolyó víz viszont tisztább.

Jellegzetességük, hogy nagy víztérfogatból kis mennyiségű lebegőanyagot távolítanak el.

Leggyakoribb típusai:

Hosszanti átfolyású ülepítő: ezek hosszanti átfolyású, négyszög alaprajzú

medencék, gépi kotróberendezéssel. (4. ábra) 150 – 1200 m3/nap terhelési

tartomány közötti telepek esetén alkalmazhatók. Az alkalmazott medence

mélysége általában 1,5 – 2,5 m közötti, a szélessége pedig 4 – 8 m. A

kotróberendezés haladási sebessége 1 – 3 cm/s közötti.

Page 21: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

21

Sugárirányú átfolyású ülepítő: ez a típus kör keresztmetszetű, szintén gépi

kotróval ellátott. Más néven Dorr-ülepítőknek is nevezik ezt a típust. Ezeket

a műtárgyakat a 300 – 400 m3/nap feletti terhelés esetén használják. Az

átmérőt többnyire 18 – 40 méter közöttire választják meg. Nagyobb

műtárgyat nem igazán alkalmaznak, a szél zavaró hatása végett. A

tisztítandó szennyvizet alulról, középen vezetik be, majd elosztva,

sugárirányban áramlik a készülék pereme felé, ahol a fogazott bukóélen

átjut a gyűjtőcsatornába, majd onnan a gyűjtővezetékbe.

Függőleges átfolyású tölcséres ülepítő: általában kör keresztmetszetű, de

ritka esetekben négyszög keresztmetszetű is lehet. Általában kis és közepes

méretű tisztítótelepek utóülepítőjeként vagy kémiai tisztítók

utóülepítőjeként használják. Maximum 4 darabot használnak belőle egy

szennyvíztisztító telepen. 6

4. ábra: Hosszanti átfolyású, ikerelrendezésű ülepítő kialakítása

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

A zsír- vagy olajfogó műtárgy követi az ülepítőt, amely a nyersvízben található, nem

oldódó zsírok, olajok eltávolítására alkalmas. A mechanikai tisztítás után következik a

biológiai tisztítás folyamata.

Page 22: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

22

4.2. Biológiai tisztítás

A biológiai tisztítás célja a szennyvízben előforduló biológiailag bontható

vegyületek bontása, illetve átalakítása mikroorganizmusok segítségével. A természetben

nagyon sok olyan lebontó mikroszervezet van, amelyek képesek a szerves vegyületekből

szervetlen anyagokat előállítani. A mikroorganizmusok 4 csoportban sorolhatók a tápanyag

és energiaforrás tekintetében. Ezek: fotolitotrof, kemolitotrof, fotorganotrof és

kemoorganotrof mikroorganizmusok. A kemoorganotrof csoportba tartozók heterotrof

mikroorganizmusok, s életükhöz kész organikus vegyületet igényelnek. Ezen

mikroorganizmusok további két csoportba sorolhatók: prokarióták, tehát sejtmag nélküli

baktériumok, kékalgák, valamint eukarióták, amelyek igazi sejtmaggal rendelkeznek. A

baktériumok nagyon kis méretüek, nagyjából 1μm átmérőjűek. Ezen belül további

csoportokat különböztethetünk meg, aszerint, hogy a baktériumok igényelnek-e oxigént

vagy sem a működésükhöz. Aerob és anaerob baktériumokat különböztethetünk meg.

Arról, hogy a szennyvíz biológiailag tisztítható e, meg kell győződnünk. Aerob lebontás

esetében a szennyvizek KOIk és BOI5 értékeit vesszük figyelembe. A KOI az az oxigén

mennyiség, amely a vízben lévő szerves anyagok kémiai oxidálószerekkel végzett

oxidációjához szükséges. A BOI az az oxigén mennyiség, amely a vízben lévő szerves

anyagok aerob mikroorganizmusok által végzett biokémiai lebontáshoz szükséges (5.

ábra). A KOIk/BOI5 arány alapján csoportosíthatjuk a szerves vegyületek biológiai

bonthatóságát. Minél nagyobb ez a hányados, annál rosszabb a biológiai bonthatósága a

szerves anyagnak. Azok a szerves vegyületek könnyen bonthatók, amelyeket a

mikroorganizmusok életfunkciójuk során lebontanak, a felszabaduló energiát pedig

hasznosítják. Nehezen vagy egyáltalán nem bonthatók le azok a szerves vegyületek,

amelyeket a mikroorganizmusok csak hosszú idő alatt, vagy egyáltalán nem tudnak

lebontani. Az anaerob bomlásról a Spitta–Weldert rothadási próba ad véleményt.

Page 23: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

23

5. ábra: BOI alakulás az idő függvényében

Forrás: Dr. Takács János: A szennyvizek biológiai tisztítása

A biológiai szennyvíztisztítás reaktorban lejátszódó folyamat, ahol a

mikroorganizmusok a megfelelő feltételek mellett bontják a szerves vegyületeket. A

megfelelő lebontáshoz ideális mennyiségű és típusú mikroorganizmusokra van szükség,

amelyek számára megfelelő feltételeket kell biztosítani. Ezek közé tartoznak a:

- Tápanyag

- pH

- Szénhidrátok, fehérjék, zsírok

- Hőmérséklet

- Oxigén jelenléte

- Enzimek

- Mikroorganizmusok számára toxikus anyagok hiánya.

A tápanyag a mikroorganizmus sejtépítéséhez elengedhetetlen, valamint az

anyagcseréhez is szükséges. A legfontosabb tápanyagok: C, N, P, S. Ezek mellett azonban

más elemek is szükségesek ( pl: Ni, Co). Abban az esetben, ha a tisztítandó vízből ezen

anyagok hiányoznak, pótolni kell azokat. Az esszenciális tápanyagok kedvező arányai a

szakirodalmi átlagok alapján a következő:

C : N : P : S = 200 : 7 : 1 : 1

Page 24: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

24

A pH a baktériumok aktivitását befolyásolja. A biológiai lebontáshoz szükséges pH

értéke 6,5 – 9 közötti, és nagymértékben függ a lebontó mikroorganizmusoktól, a biológiai

lebontás típusától.

A szénhidrátok, fehérjék, zsírok a mikroorganizmusok anyagcseréjét segítik.

Biztosítják a mikroorganizmusok számára az energiát.

A hőmérséklet az aktivitását befolyásolja a mikroorganizmusoknak, amelyek nagyon

érzékenyek a hőmérséklet ingadozására. Hőmérséklet igényük alapján háromféle csoportot

különböztetünk meg. A pszichrofil mikroorganizmusok hidegtűrők és 40 °C környékén

már elpusztulnak. A mezofil baktériumok 0-10 és 55-60 °C között pusztulnak el. A

termofil mikroorganizmusok 30-40 °C alatt pusztulnak el, tehát melegkedvelők.

A tisztításra kerülő szennyvizek oldott oxigén tartalma határozza meg a lebontás

típusát, továbbá azt, hogy a lebontást aerob vagy anaerob baktériumok végzik-e el. Az

oldott oxigéntartalmak alapján megkülönböztetünk:

- Anaerob: nincs szabad oldott O2 a vízben; O2=0

- Anox: az oldott oxigénkoncentrációja kevesebb, mint amennyi a biológiai

lebontáshoz szükséges; O2 <1,5 mg/l

- Aerob: elegendő oldott O2 koncentráció a biológiai lebontáshoz; O2=2-7 mg/l

- Totál aerob: magasabb O2 koncentráció a szükségesnél.

A biológiai folyamatokhoz elengedhetetlen az enzimek jelenléte, amelyek nagy

molekulájú fehérjék, proteinek. Az enzimek biokatalizátorként működnek, ugyanis a

reakciósebességét növelik a szervezetben lejátszódó folyamatoknak. Az enzimek

csökkentik a reakcióhoz szükséges aktiválási energiát. Az enzimek nem csak lebontásban

vesznek részt, hanem építő folyamatokban is, szabályozza az immunrendszer működését.

Koenzimeknek nevezzük az enzimhez lazán kapcsolódó szerves vegyületeket.

A jó hatásfokú működéshez elengedhetetlen a megfelelő mikroorganizmusok

jelenléte az ideális mennyiségben és formában. Ezen sajátosságokat az iszapkorral,

valamint a Mohlmann – index-szel jellemezhetjük. Az iszapkor az az idő, amennyit az

iszap átlagosan a rendszerben tartózkodik, és az aerob biológiai medencében lévő iszap

tömege (kg-ban mérve), valamint a rendszer elhagyó iszap mennyisége (kg/nap)

hányadosaként értelmezhető.

Page 25: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

25

A Mohlmann – index az 1 liternyi szennyvízmintából 30 perc alatt leülepedett iszap

térfogatának és az 1 liter mintában található iszap szárazanyag-tartalmának hányadosával

meghatározott paraméter. 11

A továbbiakban az aerob és anaerob tisztítási eljárásokat fejtem ki bővebben.

4.1.1. Aerob biológiai tisztítás

Az aerob bakteriális folyamatok járulnak hozzá a szerves anyagok lebontásához.

Ilyen mikroszervezetek a gombák, élesztők, szaprofiták és baktériumok. Ezen

mikroorganizmusok a nagy molekulájú szerves anyagokat enzimeikkel aprítják, majd a

sejtanyagukba beépítik. Oxigént használnak még a kénfaló, nitrifikáló, vasbaktériumok

valamint a metánoxidálók. Az aerob folyamatok biztosításához állandó oxigénellátás

szükséges, amelyet levegőztetéssel, tehát mesterséges levegő bejuttatásával oldanak meg.

A biokémiai folyamatok végbemehetnek mesterséges vagy természetes úton. Természetes

folyamat a vizek öntisztulása a szennyvízöntözésnél és a talajon való átszűrésnél.

Mesterséges a folyamat, amikor a mikroszervezetek működéséhez szükséges feltételeket az

ember teremti meg mesterségesen. Az alábbi ábra (6. ábra) az aerob szennyvíztisztítás

sémáját mutatja be:

6. ábra: Aerob tisztítási folyamatábra

11

DR. TAKÁCS JÁNOS – A SZENNYVIZEK BIOLÓGIAI TISZTÍTÁSA (HTTP://HULLADEKONLINE.HU/FILES/208/)

Page 26: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

26

Az aerob lebontási folyamathoz tartozó műtárgyak a következők:

Eleven iszapos reaktor

Az eleven iszapos reaktor a legelterjedtebb biológiai szennyvíztisztítási eljárás. A

készülék lebegőágyas, folyamatosan táplált bioreaktor. A biomassza lényegében a

reaktorban marad, iszap ugyan lép ki a rendszerből, azonban nagy része

visszatáplálásra kerül. A reaktor alaptípusa hosszanti átfolyású, téglalap aljzatú,

amely keverővel és levegőztetővel van ellátva. A mikroorganizmusok folyamatos

oxigén ellátást igényelnek, és keveréssel lebegésben kell tartani az eleven iszapot.

Az eleveniszapos tisztítóban annál nagyobb az anyagátadás, a szennyezőanyag

lebontás, minél nagyobb az eleveniszap koncentrációja. Az optimális

iszapkoncentráció fenntartásához az utóülepítőből kikerülő iszap nagyobbik részét

visszatáplálják. A fölösiszap az iszapnövekvény.

Üzemeltetési szempontból megkülönböztetünk nagyterhelésű és kisterhelésű

folyamatokat. A nagyterhelésű folyamatoknál növekszik a biomassza mennyisége,

itt az eltávolítandó szerves anyag mennyisége dominál. Bomlástermékként víz,

széndioxid és ammóniai keletkezik. Kisterhelésű folyamatoknál a fölös-iszap

hányad jóval kisebb. Itt a tápanyag-mikroorganizmus arány a nagyterhelésű

folyamatnak nagyjából 50%-a.

A nehezen bontható szennyezőket is tartalmazó szennyvizek kezelésénél jó

megoldást jelent a többlépcsős tisztítás. Ekkor az első lépés általában nagy

terhelésű, amely gyorsan, nagy szervesanyag-csökkenést okoz. A következő lépés

kis terhelésű, nagy tartózkodási idejű.

Mint már említettem, az eljárásnál szükséges az O2 a biomassza számára, ráadásul

az iszap leülepedését is meg kell akadályozni keveréssel. Az oxigén bevezetését

felületi- vagy mély levegőztetőkkel oldják meg. A felületi levegőztetők gyakran

használt típusa a keverő-levegőztető. Ez egy folyadék feletti hídra vagy úszótestre

épített speciális, függőleges tengelyű turbókeverő. Egy-egy medencébe általában

több keverő-levegőztetőt is beépítenek, melyek 2-4 m között kerülnek elhelyezésre.

Mélylevegőztetőknél az oxigén bekeverés lényegesen a felszín alatt történik. A

kompresszoros rendszerek lemezes, dómos, csöves gázbevezetői műanyagból,

Page 27: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

27

kerámiából, stb. készülnek, és a medencék fenekén helyezkednek el. A vízmélység,

ahol alkalmazzák 4-6 m. Kétféle rendszer különböztetünk meg: finombuborékos és

nagybuborékos. A finombuborékos rendszerek nagy átadó felületet biztosítanak. A

levegőt azonban gondosan meg kell szűrni az eltömődések megelőzésére. A

nagybuborékos rendszernél nagyméretű nyílásokon keresztül jut a gáz a

folyadékba. Ezt a gázt nem kell szűrni és kisebb a hatásfoka.

Az ejektoros levegőztetőknél a gázt folyadéksugár szívja be és apró buborékokra

bontva kerül be a vízbe. Folyadéksugaras levegőztetőknél a szennyvízfolyadék-

sugár cseppekre bontva érintkezik a vízfelszínnel, levegőt ragad magával és kever

be a medencében lévő folyadékba.6

Oxidációs árok

Általában kis és közepes tisztító telepeken használatos az eleveniszapos reaktorok

helyett. Keresztmetszete trapéz, aminél a fenékszélesség 1-2,5 méter, rézsűszöge

1:1-1:1,5 közötti, a vízmélység pedig 0,9-1,25 méter. Az árkot műanyag fóliával,

előre gyártott betonelemekkel burkolják az erózió ellen. Az iszap lebegésben

tartását vízszintes tengelyű rotorok biztosítják, melyeket az egyenes szakaszok

elejére helyeznek. (7. ábra)

7. ábra: Oxidációs árok

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

Page 28: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

28

Az oxidációs árok hátránya, hogy nem túl nagy, térfogatfüggő.6

Csepegtetőtestes biológiai reaktor

A csepegtetőtestes szennyvíztisztításnál a tisztítást tölteléktestek felületén kialakuló

biológiai hártya végzi. A hártyán belüli anyagtranszport biztosítja az oxigén és a

tápanyag szállítását a hártya (film) mikroorganizmusaihoz. A biofilm aerob és kis

mennyiségben anaerob mikroorganizmusokból áll. A berendezés egy alulról

átszellőzni képes tartály, amely nagy felületet tud biztosítani és időtálló töltettel van

kitöltve. Alkalmazott töltet anyagok a bazalt-tufa, salak, habkő tégla, speciális

műanyag töltet. (8. ábra)

A szennyvizet felülről juttatják a töltetre, vagy forgó elosztó vályúból csorgatják,

vagy permetező szerkezetből permetezik. A töltet terhelése szempontjából

megkülönböztetünk kis, közepes és nagy terhelésű csepegtetőtestes tisztító

rendszereket. 6

8. ábra: Csepegtetőtestes szennyvíztisztító kialakítása

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

Forgó merülő tárcsás biofilmes tisztítók

Ennél a tisztítótípusnál a biofilm egy tengelyre erősített tárcsán alakul ki. A

tengelyre fűzött tárcsaköteg köríves teknőben süllyed a szennyvízbe. A teknő

maximum 50 mm-el lehet nagyobb a tárcsáknál. A tárcsák 15-20 mm-re vannak

Page 29: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

29

egymástól a tengelyen, amely maximum 7 méteres lehet. A mikroorganizmusok a

teknőbe merülve tápanyagot vesznek fel, ha ebből kiemelkednek, akkor pedig

oxigént. Egy tisztító lépcső hatásfoka nagyjából a nagyterhelésű

csepegtetőtestesével megegyező, ezért általában sorba kapcsolva használják őket.6

4.1.2. Anaerob biológiai tisztítás

Az anaerob folyamatok során a mikroorganizmusok működésükhöz nem igényelnek

oxigént, de hőt igen. Az anaerob rothasztás a fermentációs folyamatokon keresztül alakítja

a szerves anyagot stabil végtermékké. Ennek mellékterméke szén-dioxid és metán. Az

anaerob tisztítási technológiák az utóbbi időben egyre nagyobb alkalmazási teret nyernek,

ugyanis számos előnyük van. Az aerob kezelésnél jelentősen kisebb a keletkező iszap

mennyisége, energiafogyasztás helyett energiát termel biogáz formájában. A folyamatok

során nincs szükség mechanikus levegőztetésre, így ez költséghatékonyabb. Továbbá a jól

megtervezett anaerob reaktoroknak a tisztítási kapacitása nagyobb. Természetesen

hátrányai is vannak: érzékenyebbek a toxikus anyagokra, összetett és bonyolult biológiai

folyamat, valamint a kezelés során jelentős mennyiségű H2S keletkezhet. Az aerob

biológiai lebontás folyamatát a következő ábra szemlélteti (9. ábra):

9. ábra: Anaerob biológiai lebontás

Szenny

víz

biogáz (CH4, CO2,, H2S)

(65-90%)

Szennyvíz +biomassza+szaporulat (5%)

Maradék szennyező anyagok (10-30%)

Fázisszétválasztás Tisztított

víz Lebontó

mikroorga-

nizmus

Eleven iszap

Fölös iszap

Page 30: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

30

A lebontás folyamata:

1. Hidrolízis

2. Fermentáció

3. Ecetsav képzés

4. Metán képződés az ecetsavból.

Reaktorok segítségével történik a tisztítás. Négy féle reaktort különböztetünk meg:

Kontakt eljárás: Ez az eljárás az aerob eleveniszapos eljárásnak felel meg. A

lebontáshoz folyamatos keverést igényel. Biogáz keletkezik, a tisztított vizet a

vízszint alatt veszik el azért, hogy az említett biogáz ne keveredjen bele.

Iszapágyas reaktor: A reaktorban található álfenéken keresztül vezetjük be a

szennyvizet, kis sebességgel. Az iszapágyban betömörödés megy végbe. Az

áramlás során gáz képződik, a reaktor tetejénél található terelőelemeken a víz

megvezetődik kis oldalirányú áramlással, hogy a gáz kiváljon. Általában azonban

szükséges a gáztalanító.

Szilárdágyas reaktor: Nem túl jó a reaktorban a lebontás, a hatásfok növeléséhez

recirkuláció szükséges.

Fluidágyas reaktor: Itt a mikroorganizmusok immobilizálódva vannak, amit

könnyen áramban lehet tartani, viszont gyorsan ülepednek. Úgy kell keverni a

rendszert, hogy a mikroorganizmusok a megadott magasságban legyenek. A

reaktornak jó a hatásfoka.12

4.3. Szétválasztás és módszerei

A módszer lényege az iszap-víz fázis szétválasztás különféle módszerekkel. Ide

tartoznak a derítők, amelyek azonban nem minden szennyvíztisztító telepen vannak.

A derítés lényege, hogy a szennyvízben lévő részecskék mérettartományát

megnöveljék derítőszerek segítségével és így kiülepíthetők legyenek. A kolloid méretű

szemcsék nem ülepednek ki az előülepítőben ezért szükséges növelni a méretüket. A

kolloid részecskék negatív felületi töltésűek, a negatív töltések elektrosztatikusan taszítják

12

DR. TAKÁCS JÁNOS – SZENNYVÍZTISZTÍTÁS C. ÓRAI JEGYZET

Page 31: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

31

egymást, ezért nem érhető el ütköztetéssel nagyobb szemcseméret. Először a részecskék

felületét semlegesíteni kell, hogy összetapadhassanak. A negatív töltésű részecskére

pozitív töltésű részecske adszorbeálódik az oldatból, csökkentve a zéta potenciált. Az ilyen

kolloid rendszerekben a cél a negatív zéta potenciál közelítése a nullához. Ezt pozitív

töltésű ionokkal végezhetjük. Erre a célra a többszörösen pozitív töltésű ionok alkalmasak:

alumíniumion, vas(III)ion amelyek koagulálószerek. A zéta potenciál lecsökkentésével

képesek összekapcsolódni a részecskék, így koagulál a rendszer. Az előbb említett

koagulálószerek hidrolízise:

Al3+

+ 3 H2O → Al(OH)3 + 3H+ ,

Fe3+

+ 3 H2O → Fe(OH)3 + 3H+ .

A pelyhes, laza, nagy fajlagos felületű Al(OH)3 és Fe(OH)3 gyorsan képződnek. Az

ülepedés elősegítése érdekében polielektrolitot adnak a rendszerhez. Ezután következik az

előülepítés. A folyamat kihasználja, hogy minden szilárd anyagnak van egy ülepedési

sebessége (vü), amely lehetővé teszi a szétválasztást. Az áramlási viszonyok

megváltoztatásával csökkentik az áramlási sebességet, aminek következtében további

részecskék ülepednek ki, iszap formájában. Az előülepítőből távozó szennyvíz kis

mennyiségben lebegő, nagy mennyiségben oldott szerves anyagot tartalmaz.2

4.4. A lebontást segítő fizikai – kémiai szennyvíztisztítás

A mechanikai és biológiai szennyvíztisztítás mellett még mindig maradnak olyan

anyagok, amelyek az előbbi tisztítási technológiákkal nem távolíthatók el, ezért is

szükséges a kémiai tisztítás. A kémiai reakciók során, mint például az oxidáció, kicsapatás,

amelyek során a vízben lévő szennyező anyagok vagy oldhatóvá válnak, vagy

szétroncsolódnak. A tisztítási folyamat berendezései a következők: vegyszeradagoló és

előkészítő, bekeverő, ülepítő.

Nehézfém szennyeződés eltávolítása:

Elve, hogy a nehezen oldódó fém ionokkal hidroxidokat képeznek, és azt kiülepítik.

A kicsapatás érdekében az oldat pH-ját bázikus irányba kell eltolni. A használatos

kicsapószerek: vas-sók, mészhidrát, alumíniumsók.

Page 32: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

32

Foszforszennyezés kicsapatása

Mivel a szennyvízben esetenként sok foszfor van, célszerű Fe(III) só,

alumíniumsók vagy Ca(OH)2 segítségével oldhatatlan állapotba vinni majd

kiülepíteni.6

Fontos megemlíteni itt a fertőtlenítést is. A fertőtlenítés célja, hogy a

szennyvízkezelőből kiengedett víz kórokozók mikroorganizmusait elpusztítsa, a

fertőzőképességüket pedig megszüntesse. Jelenleg klórt, klór – dioxidot, ózont és nátrium –

hipokloritot használnak fertőtlenítés céljából. A nagyobb vízhozamú telepeken klórt, míg a

kisebb telepeken nátrium – hipokloritot használnak általában. Napjainkban azonban

nagyon elterjedt az ózonozás, valamint az ultraibolya fénnyel végzett fertőtlenítés. Bár a

legolcsóbb módszer a klórozás, mégis az ózonozást és az UV kezelést javasolják

közegészségügyi okokból.6

A közvetlen kicsapatásos eljárások közé tartoznak a koagulálás és flokkulálás. A

koagulálás több lépcsős folyamat:

1. Töltés semlegesítés, kicsapódás pozitív töltésű kolloiddal, mikropelyhek képzése.

2. Mikropelyhekből nagy pelyhek kialakulása 10-30 perces keveréssel.

3. Adhézió.

4. Pelyhek méretének növelése (polimerek, hosszú szénláncú flokkulálószerek

hozzáadásával).

Koagulálás során a leggyakrabban a háromértékű vas- és alumíniumsókat használják.12

Koaguláció a vízkezelés alkalmával a kolloid részecskék destabilizálását jelenti, amely a

részecskék közötti taszítóerő csökkenésének, ill. megszűnésének hatására következik be.

Flokkuláció a pehelyképződést jelenti, a destabilizált (koagulált) részecskék további

összekapcsolódása nagyobb halmazokká. 13

A flokkulálás során a finom diszperz szilárd részecskék felületén kialakult felületi töltés

hatásáras indul meg a pelyhesedés.12

Az általános ismertetés után rátérek a szakdolgozatom fő témájára, a Bükkszéki

szennyvíztelep ismertetésére és hatékonyabbá tételére.

13

HTTP://WWW.MUSZEROLDAL.HU/MEASURENOTES/KORNYGAZD.PDF

Page 33: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

33

4.5. A biológiai tisztítás során keletkező anyag: iszap

Minden szennyvíztisztító telepen nagy mennyiségű szennyvíziszap keletkezik.

Szennyvíztisztítás során, két helyen választunk le iszapot. Először az előülepítőnél a nyers

iszapot, majd az utóülepítőnél a fölös iszapot. Nagyobb tisztítótelepeken általában külön

gyűjtik és dolgozzák fel őket, kisebb és közepes telepeknél azonban összekeverik őket, így

úgynevezett kevert iszapot kapunk. Az iszapok kezelésének módját, valamint a kezelést

szükségessé teszi az iszapok nagy víztartalma és a fertőzés veszélye. Az iszapkezelés

legfontosabb lépései:

Iszapsűrítés: Az iszapsűrítést gravitációs erőtérben, vagy centrifugális erőtérben

végezhetjük.

Iszap kondicionálás: Feladata az iszap vízteleníthetőségének javítása, a szerves

anyag stabilizálása. Alkalmazhatunk fizikai, kémiai vagy biológiai kondicionálást.

Szennyvíziszapok fertőtlenítése: A műveletet a kondicionálás előtt vagy után végzik.

Szennyvíziszapok víztelenítése: Célja, hogy az iszap elveszítse folyadékszerű

tulajdonságait. Megkülönböztetünk természetes valamint gépi víztelenítési

eljárásokat.

Végső iszapelhelyezés, értékesítés: Négyféle módon történhet: égetéssel,

deponálással, szárítással valamint komposztálással.6

5. Bükkszék község és a szennyvíz tisztítótelepe

5.1. Bükkszék általános bemutatása

Bükkszék Észak – Magyarországon, a Bükk hegység és a Mátra lábánál, a Tarna

völgy peremén fekvő kis település. Egertől 30 km-re, északnyugatra fekszik. A települést a

Bükkszék-patak szeli át, amely patak a Tarna vízgyűjtőjéhez tartozik. Bükkszéket

közvetlen a környezetében található magaslatok mindössze 250-350 m-re emelik a

tengerszint felé. A dombság a Mátra és a Bükk vonulatától északra elhelyezkedő, hazánk

többi dombvidékétől számos szempontból különböző, többszörös medencedombság. A

Page 34: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

34

terület egésze a környező, 600-800 m átlagmagasságú hegységekhez képest mindössze

átlagosan 300-400 m magas, másfelől több, kisebb méretű, alacsonyabb medence tagolja,

illetve határolja. Ezek: Ceredi-medence, Pétervásárai-medence, az Ózd környéki terület és

a dombság keleti részének belsejében Borsodszentgyörgy térsége. Ez előbbi két terület

számos rokon vonást mutat, hasonló hidrológiai kérdések merülnek fel, úgy, mint a

feltételezett kaptúrák léte. A dombság fő alkotóanyaga az eléggé kemény felső-oligocén és

alsó miocén korú homokkő, amelyen változatos, erősen tagolt felszín alakult ki. A triász

alaphegység a terület alatt körülbelül 500 m mélységben, a környezetéhez viszonyítva

kiemelt helyzetben található. Az alaphegység felszínére települt jó vízvezető- és víztároló-

képességű felső eocén mészkő együtt hidrodinamikai egységet alkotnak. Ebből a vízadóból

termelik a Salvus nevű gyógyvizet, mely ellátja a strandfürdőt vízzel és palackozzák is. A

mészkő felett a felszínig nagy vastagságban oligocén formációk a jellemzők. Az első

tengerelöntés az eocén korszakra tehető a területen.

Bükkszék település a Tarna vízgyűjtő alegységébe tartozik, amely egység vízrajza

kerül bemutatásra a továbbiakban. A tervezési alegység legfontosabb vízfolyása a Tarna-

patak. Az É-D-i folyásirányú Tarna patak három ág összefolyásából keletkezik, a Leleszi, a

Parádi és a Ceredi Tarnából. A teljes vízgyűjtő területe majdhogynem 2120 km2. A Tarna

legjelentősebb mellékvízfolyása a Gyöngyös-patak, a Mátra nyugati oldalvizeinek

levezetője. További jelentős vízfolyások: Tarnóca-patak, Bene-patak, Parádi-Tarna-patak,

Nyigeti-patak, Domoszlói-patak, Kígyós-patak, Külső-Mérges-patak., Rédei-patak,

Szarvágy-patak és az Ágói-patak. A patakok vízjárása rendkívül változatos, a legkisebb és

a legnagyobb vízhozamok közötti különbség több ezerszeres lehet. A hóolvadás vagy

csapadékos időjárás hatására árvízkárokat okozó vízfolyások egy része szárazabb nyári

időszakban gyakran kiszáradnak. A Tarna és mellékvízfolyásainak szabályozásáról az első

írásos emlékek 1715-ből valók. A vízfolyások szabályozását, a vízrendszer mai képének

kialakítását 1900-as évek elején megalakult Tarna-völgyi Társulatok kezdték meg. Az

alegység területén 25 vízfolyás víztest lett kijelölve. A kijelölt vízfolyás víztestek

mindegyike eredendően természetes víztest, de az emberi tevékenység hatására a

vízfolyások egyes szakaszait módosítottnak tekintjük. A tervezési alegységben 31 db,

főként völgyzárógátas víztározó épült és üzemel, az alegységben található az ÉKÖVIZIG

működési területének legnagyobb víztározója, a Markazi tározó. Itt üzemel a Mátrai

Regionális Vízellátó Rendszer két ivóvízbázisa, a Köszörűvölgyi és a Csórréti víztározó is.

Page 35: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

35

A település vízigényeinek kielégítéséhez szükséges vízmennyiség beszerzésére 3

darab sekélymélységű fúrt kutat használtak, azonban 2011. év második felétől a vízellátás

a lázbérci regionális víztározóból történik.

A település vízigénye:

Qátlag: 200 m3/d

Qcsúcs: 550 m3/d.

A település lakossága 713 fő, az éves vízfogyasztás hozzávetőlegesen 40000 m3/év, a

szennyvíz kibocsátás pedig 27000 m3/év. A településen található ingatlanoknak majdnem a

fele üdülő. A lakások vízfogyasztása nem nőtt az utóbbi 5 évben, annak ellenére sem, hogy

az üdülők egy részét tulajdonosaik egész évben lakják, illetve használják.14

5.2. Bükkszék községi szennyvíztisztító telep

A szennyvíztelep a településen kívül, délre, a Széki-p. Völgyében létesült, annak bal

partján. A községi szennyvíztisztító terveit 1956 év végén készítette el a Nógrád

Szénbányászati Tröszt Tervezési Osztálya.

A szennyvíztelepre csak a település szennyvize érkezik be. A szennyvíztelep a

szippantott szennyvíz fogadására nem alkalmas, mivel nincs e célra kialakítva, nem így

tervezték. A községben található óvoda, általános iskola, nyári tábor valamint termálfürdő

által termelt szennyvizet is fogadja a hozzávetőlegesen 130 m3/d kapacitású tisztító telep.

Eredetileg nagyterhelésű csepegtetőtestes tisztítási technológiát terveztek, de később

ezt jobb hatásfokú, az érkező terhelésekre rugalmasabban reagáló oxidációs árkos

rendszerre cserélték.14

A nyári időszakban a telep túlterhelt, a kisméretű oxidációs árok alacsony oxigén

koncentrációja a nitrifikáció hiányához vezet, ezért is javasolt a telep felülvizsgálata,

továbbá az intenzifikálása.15

14

Céges információ (ÉRV ZRt.) 15

HTTP://WWW.VIZEINK.HU/FILES/VIZEINK.HU_0455_2-11_ALEGYSEG_TARNA.PDF

Page 36: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

36

5.3. A telep technológiája

A szennyvíztisztító telep engedély szerinti befogadóképessége 132 m3/nap, 833 LEE.

A lakosegyenérték az egy lakos által naponta a csatornába bocsátott szennyvíz szerves

anyag tartalmát jelenti. Az egy főre jutó lakosegyenérték hozzávetőlegesen 100 l/fő. A

szennyvíztisztító telepre a hatóság által előírt határértékek alapján a tisztítótelepről

kibocsátott víz minősége kielégíti 1142-2/2005. számú engedélyben, valamint a 28/2004.

(XII.25.) KvVM rendelet 2. számú melléklete szerint foglaltakat. A következő táblázatban

összefoglalva bemutatom őket.14

(2. táblázat)

Paraméter Határérték (mg/l)

KOICR 150

BOI5 50

NH4-N 20

Összes nitrogén 55

Összes foszfor 10

Összes lebegőanyag 100

SZOE 10

2. táblázat: A Bükkszék - szennyvíztisztító telepre előírt határértékek

Forrás: Céges információ (ÉRV Zrt.)

A 2011-ben a szennyvíz tisztító telepre beérkező és onnan tisztítva elmenő

szennyvizek mért paramétereit a következőkben ismertetem a 3. és 4. Táblázatban, továbbá

diagramok segítségével feltüntetem a tisztítás hatásfokát, eredményességét.

Page 37: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

37

Komponens KOI (g/m3) BOI5

(g/m3)

NH4-N

(g/m3)

Ö N (g/m3) Ö P (g/m3)

Mérés 1 82 46 8,9 23 1,19

Mérés 2 93 38 13,5 19,8 1,8

Mérés 3 102 45 17,8 27 2,69

Mérés 4 283 180 20 27 2,91

Mérés 5 328 150 21 26 2,56

Mérés 6 135 69 20 29 2,94

Mérés 7 203 140 33 38 5,18

Mérés 8 203 97 27 31 3,17

Mérés 9 1190 650 90 119 12,8

Átlag 177,6 91,8 16,24 24,56 2,23

Minimum 82 38 8,9 19,8 1,19

Maximum 328 180 21 27 2,91

3. táblázat: Bükkszék község szennyvíztelep nyers szennyvizének 2011. évi mért

paraméterei

(Forrás: ÉRV ZRt.)

10. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz KOI tartalmának összehasonlítása (2011)

Page 38: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

38

A 10. ábrán feltüntetett paraméterek a nyers és a tisztított szennyvíz mérései alapján

készült összehasonlítás a szennyvíz KOI értékeit tekintve, amelyen láthatjuk, hogy a

mérések során közel azonos minőségűre sikerült tisztítani a szennyvizet.

A 11. ábrán ugyan ilyen szisztéma szerint hasonlítható össze a BOI5 a nyers és

elmenő szennyvizek esetében.

11. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz BOI5 tartalmának összehasonlítása (2011)

A 12. ábrán az ammónia mért paramétereit ábrázoltam, szintén összehasonlítva a

nyers és tisztított szennyvizet. Itt is látni, hogy a tisztítás aránylag azonos hatásfokú.

12. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz NH4+ tartalmának összehasonlítása (2011)

Page 39: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

39

13. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz összes N tartalmának összehasonlítása (2011)

A 13. ábrán az összes N tartalom összehasonlítása látható, amelynél látszik, hogy a

nyers szennyvíz egyik, konkrétan a 9. mérési eredménye igen magas érték, s a tisztított

szennyvíz is magasabb az előzőekhez képest.

14. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz összes P tartalmának összehasonlítása (2011)

A 14. ábrán az összes P tartalom összehasonlítása látható a nyers és a tisztított

szennyvíz szempontjából. Itt látszik, hogy a foszfortartalom a nyers szennyvízben magas,

Page 40: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

40

főként a 9. mérés alkalmával, s a tisztított szennyvíznél is előfordul aránylag magas foszfor

tartalom.

A telepre beérkező és onnan a befogadóba kibocsátott 2012-es évi tisztított

szennyvizek mért értékeit az 4. és 5. Táblázatban foglalom össze, ami alapján elkészítettem

a kiértékelő diagramokat, amin jelöltem a paramétereken kívül azok határértékeit is

.

Dátum BOI5

[mg/l]

KOIk

[mg/l]

NH4+

[mg/l N]

Összes N

[mg/l]

Összes P

[mg/l]

Január 250 663 68 96 4,16

Február 270 798 69 102 13,6

Március 310 722 59 82 6,52

Április 410 711 53 77 8,28

Május 270 507 68 89 7,83

Június 350 706 82 108 9,84

Július 260 564 91 106 9,94

Augusztus

eleje 520 1090 95 15,2

Augusztus

közepe 1550 2510 100 172 25,7

Augusztus

vége 92 17,3

Szeptember 440 628 89 120 14,8

Október 350 1280 69 99 13,2

November 190 510 50 78 10,6

December 24 338 49 88 8,38

4. táblázat: Bükkszék község szennyvíztelep nyers szennyvizének 2012. évi mért

paraméterei

(Forrás: ÉRV ZRt.)

Page 41: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

41

Dátum BOI5

[mg/l]

KOIk

[mg/l]

NH4+

[mg/l N]

Összes N

[mg/l]

Összes P

[mg/l]

Január 9 46 0,35 39 1,63

Február 36 99 8,9 49 4,86

Március 6 57 0,33 35 4,22

Április 9 51 15,6 28 3,88

Május 3 41 0,08 16,3 3,38

Június 16 64 1,93 13,2 5,64

Július 5 48 0,3 53 6,22

Augusztus

eleje 9 34 32 5,42

Augusztus

közepe 5 35 4,7 54 7,33

Augusztus

vége 12,5 5,84

Szeptember 74 160 1,09 45 6,83

Október 4 68 0,15 36 3,04

November 5 32 0,26 32 2,67

December 9 30 0,02 30 2,22

5. táblázat: Bükkszék község szennyvíztelep elmenő szennyvizének 2012. évi mért

paraméterek

Forrás: Céges információ (ÉRV ZRt.)

Page 42: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

42

15. ábra: BOI5 és KOIk mért paraméterek a nyers és elmenő szennvíz esetén (2012)

A 15. ábrán feltüntettem a 2012. évi nyers és elmenő szennyvíznek a mért KOIk és

BOI5 paramétereit, valamint a telepre előírt határértékeket. Jól látszik, hogy a tisztított

szennyvíz, mindkét tényező szempontjából megfelelő minőségben hagyta el a

tisztítótelepet, ugyanis a határértékeket nem lépik át, csak a szeptemberi hónap kivételével,

a mért értékek.

16. ábra: Az NH4+ és az Összes N mért értékek a nyers és az elmenő szennyvíz esetén

(2012)

Page 43: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

43

A 16. ábrán az NH4+ és az Összes N nyers és tisztított szennyvizének mérési

eredményeit vetetettem össze és szintén feltüntettem a szennyvíztisztító telep számára

előírt határértékeket és látszik, hogy, bár a nyári időszakban az elmenő Összes N esetében

a határértékhez közel álló értékeket mutatott, nem lépte át. Az ammónia esetében jobb a

helyzet, ugyanis mindig sikerült sokkal jobb eredményeket elérni az előírtnál.

17. ábra: Az Összes P mért paraméterek a nyers és elmenő szennvíz esetén (2012)

A 17. ábrán kirajzolt diagram alapján az Összes P tartalmat kiértékelve látszik, hogy

az elmenő, tisztított szennyvizet e szempontból is megfelelő minőségűre sikerült tisztítani,

a határértéket itt sem lépték át egyik hónap során sem.

5.2.2. A szennyvíztisztító telepen üzemelő műtárgyak

Az 1968-ban megépült a községi szennyvíztisztító telep a következő műtárgyakból

áll:

Szennyvíz rács

Szennyvízmérő műtárgy (nem üzemel jelenleg)

Oxidációs árok, beépítve: 2 darab injektor

Utóülepítő medence

Fertőtlenítő medence

Page 44: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

44

Iszapszikkasztó ágyak

Kezelőépület

A kialakított technológiát 1992-ben kiegészítették két darab előülepítővel. A

kialakított technológia vázlatát a 15. ábra szemlélteti.14

18. ábra: A jelenleg üzemelő szennyvíz tisztítótelep technológiája

5.2.2.1. Rács

A telepen 20 mm pálcaközű rács van, tehát finom rács, a pálca vastagsága 5 mm, a

teljes szélesség 0,8 m, ez a rács látható a 19. ábrán. Az itt alkalmazott kézi tisztítású rács,

amit kifejezetten kis terhelésű telepeken alkalmaznak. Itt a síkrácsról a szemetet kézzel

távolítják el, a kiemelt rácsszemét pedig az aknával egybeépített rácsszemét rothasztóba

kerül.14

Page 45: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

45

19. ábra: Finom rács a bükkszéki szennyvíztisztító telepen

5.2.2.2. Előülepítők

Az előülepítők feladata a biológiai fokozat tehermentesítése, de szokták önálló

egységként is működtetni. A telepen hosszanti átfolyású ülepítőket alakítottak ki.

A 2 db ülepítő egymással párhuzamosan van elhelyezve, ezek a 6 m3

–es, kétszintes,

terelőlapos műanyag műtárgyak. Az előülepítőben történik a szennyvízben lévő szemcsés

anyagok, javarészt homok eltávolítása. A kiülepedett homok nem terheli a későbbi

műtárgyakat. 14

Page 46: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

46

5.2.2.3. Oxidációs árok

A telepen található oxidációs árok elnyújtott körgyűrű alaprajzú, trapéz szelvényű.

Ez az oxidációs árok látható a 20. ábrán és a 21. ábrán. Hasznos térfogata: 131,5 m3. Az

árok levegőztetését Flygt 3102 típusú búvárszivattyú biztosítja. Az oxigénbevitel 5-7 kg

O2/h. 14

20. ábra: A telep oxidációs medencéje

Az oxidációs árokban történik meg a szerves anyag lebontás, nitrifikáció, és a

denitrifikáció mikroorganizmusok segítségével.

Page 47: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

47

21. ábra: Az üzemelő oxidációs árok

5.2.2.4. Utóülepítő

A biológiai tisztítás után (22. ábra) a szennyvíz egy darab 39 m3 térfogatú Dortmundi

rendszerű vasbeton anyagú műtárgy, függőleges átfolyású, tölcséres medence, amelyben

egy csillapító hengeren át érkezik a szennyvíz középen, lefelé áramolva (23. ábra).

Feladata a szennyvíz sebességének lecsökkentése az ülepíthetőség miatt. Ez a műtárgy egy

recirkulációs aknával van egybeépítve (24. ábra). Az utóülepítőben kezelt szennyvíz a

fertőtlenítő medencébe jut.14

Page 48: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

48

22. ábra: Az oxidációs árokból az utóülepítőbe jutó szennyvíz

Page 49: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

49

23. ábra: A tisztítótelepen működő utóülepítő

24. ábra: Recirkulációs akna

Page 50: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

50

5.2.2.5. Fertőtlenítő medence

A telepen lévő fertőtlenítő medence 16 m3 hasznos térfogatú, hagyományos,

vasbetonból készült műtárgy, labirint kialakítású (25. ábra és 26. ábra). Fertőtlenítésre

hypot használnak.14

25. ábra: Az előtérben látható a fertőtlenítő medence

26. ábra: A labirint kialakítású fertőtlenítő medence

Page 51: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

51

5.2.2.6. Iszapelhelyezés

A telepen összesen 3 db szikkasztóágyat alakítottak ki, összesen 70 m2 hasznos

felülettel. Ezek az ágyak agyagfenékkel ellátott, alagcsövezett mezők. A csurgalékvíz így

könnyen kikerül innen, s az alagcsöveken keresztül visszavezetődik a technológiára. Az

iszapot innen az ÉHG. Sajókazai Hulladékkezelő Centrumába szállítják.

A keletkező fölösiszapot szintén az ÉHG. Sajókazai Hulladékkezelő Centrumba

szállítják.14

5.2.3. A tisztított szennyvíz elvezetése

A megtisztított szennyvizet gravitációsan vezetik a Bükkszéki patakba (27. ábra),

annak is a 3+000 fkm szelvényébe, majd innen a fő befogadóba, a Tarna patakba.14

27. ábra: A tisztított szennyvíz

Page 52: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

52

5.3. A fejlesztés szükségessége

A szennyvíztelep túlterheltségéből adódóan a telep hatékony működésével

kapcsolatos problémák igen sokrétűek. Az elsődleges probléma az, hogy a szennyvíztelep

technológiája elavult, korszerűtlen, ráadásul a befogadóképessége sem felel már meg a

beérkező szennyvíz szempontjából. A település, illetve a szórakoztató egységek bővülése

folytán megnövekedett az emberek vízigénye, ezáltal pedig a szennyvíz mennyisége is.

További gondok merülnek fel a termálfürdő téliesítése miatt, ami miatt szintén szennyvíz

mennyiségi növekedés várható, de így már nem csak a nyári időszakban. A

szennyvíztelepre érkező szennyvíz magas szerves anyag tartalmú, valamint a

vendéglátóegységek sok olaj- és zsírhasználata következtében a szennyvíztelepre érkező

szennyvíz is olajos, zsíros. Ugyancsak gondot jelentenek a nagyobb esőzések a telep

szempontjából, ugyanis ilyenkor a nagy mennyiségű szennyvizet nem bírja a telep kezelni.

A csatornahálózat infiltrációja miatt idegen vizek jutnak a szennyvíztelepre.

Mindezen okok miatt szükséges a telep fejlesztése, amire a következőkben javaslatot

teszek.

Amennyiben a telepre továbbra is nagy mennyiségű szennyvíz érkezik, úgy a bővítés

elengedhetetlen, mivel a jelenlegi technológia nem képes a felszíni vizek minősége

védelmének szabályairól szóló 220/20004. (VII.21.) Korm. rendelet előírásait, valamint a

vízszennyező anyagok kibocsátásaira vonatkozó határértékekről és alkalmazásuk egyes

szabályairól szóló 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet 2. számú mellékletében foglalt

vízminőségi paramétereket biztosítani.14

6. A fejlesztés módjai

A szennyvíz tisztító telepen a fejlesztés esetében két irányban lehet elindulni. Az

egyik a már meglévő műtárgyak felújítása, valamint bővítése. A másik megoldás egy

teljesen új technológia kialakítása. A lehetőségeket az alábbi részben vizsgálom.

Page 53: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

53

6.1. Technológiák

Az elsődleges nézőpont a tisztítótelep szempontjából a jobb működés és a

költséghatékonyság. Fontos a megválasztott technológia szempontjából figyelembe venni

az anyagi vonzatát. A jelenlegi technológia újítása esetében maradhatna további

működésre az oxidációs árok, de lehetne a rézsűjét emelni, így nagyobb mennyiségű

szennyvizet tudna fogadni, de a probléma továbbra is fennáll: a szennyvíz minőségének

megfelelő oxigén bevitel továbbra sem biztosított.

Az oxidációs árok az eleveniszapos eljárás változata. Kialakítása a legtöbb esetben

elnyújtott körgyűrű, vagy ellipszis alakú földmeder. A rendszer jellemzője, hogy a nyers

szennyvíz egy adott helyen lép be az árokba. Megfelelő bukó és túlfolyóval van ellátva a

rendszer, a folyadékáramlást, valamint a levegőbevitelt pedig igencsak változatos. Felületi

levegőztetés esetén a levegőztető lehet vízszintes vagy függőleges tengelyű. Beszélhetünk

még felszínközeli levegőztetőkről továbbá fenék közelében elhelyezett levegőztetőkről is,

mint például az ejektorok, vagy a levegőztető gyertyák. Az áramlási sebességet általában

0,3-0,5 m/s között érdemes megválasztani, ahol a pelyhek leülepedése elkerülhető.

Azonban itt nem elegendő az oxidációs árok, nagyobb hatásfokú műtárgy szükségeltetik,

ráadásul elavult módszer és a kivitelezése is drága.14

7. Új technológia kialakítása

Az új technológia kialakítását befolyásolja a költséghatékonyság és az alacsony

üzemeltetési költség, amelyet mérlegelni kell a technológia kiválasztása előtt.

7.1. Csepegtetőtestes szennyvíztisztítók

Szóba jöhetnek a csepegtetőtestes szennyvíztisztítók, mint alternatíva. Mint már

korábban említettem, itt biológiai hártya (film) végzi a szennyvíztisztítást. A töltetek

terhelése szempontjából beszélhetünk kis terhelésű, közepes terhelésű és nagy terhelésű

csepegtetőtestes berendezéseket. A kis terhelésű berendezések esetében nem alkalmaznak

Page 54: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

54

recirkulációt. Ez egy egyszerű és nagymértékben megbízható rendszer. Akár változó

mennyiségű szennyvizet is képes közel állandó minőségűre tisztítani. A betáplálás lehet

állandó vagy szakaszos jellegű. Ezeknél a műtárgyaknál azonban nagy rá az esély, hogy az

innen elfolyó szennyvíz nagymértékben nitrifikált, ugyanis javarészt csak a felső 0,6-1,2 m

rétegben van nagyobb mennyiségű hártya, alatta pedig az autotróf nitrifikáló baktérium

uralkodik. Közepes terhelésű csepegtetőtestes berendezést akkor alkalmaznak, ha a

szennyvíz mennyisége legalább Q=200 m3/nap. Nagy terhelésű műtárgyat akkor

alkalmaznak, ha a beérkező szennyvíz mennyisége meghaladja a 200 m3/nap mennyiséget.

Ennél a megoldásnál szükséges a recirkuláció alkalmazása, mert az állandó hidraulikai

terhelést mindig biztosítja, jó oxigénbevitelt eredményez, javítja a tisztítás hatékonyságát

és a lemosódó aktív, élő szervezeteket visszajuttatja a töltetekre. A nagy szerves anyag

terhelés viszont nem kedvez a nitrifikáló baktériumok elszaporodásának. A

csepegtetőtestes berendezés ugyanazon okokból nem javasolt, mint az oxidációs árkos

megoldás: elavult, drága megoldás.6

7.2. Biofilmes merülő tárcsás berendezések

A már szintén, korábban is említett forgó merülő tárcsás biofilmes tisztítókat is

érdemes tanulmányozni. A merülő tárcsás berendezések előnyei:

- kis hidraulikus esés, minimális eséssel köthetők sorba

- ha meglévő tisztítóba utólag építik be, akkor átemelést nem igényel

- kis energia igény

- tág terhelési tartományban üzemeltethető, recirkulációt nem igényel

- nagy felületi terhelés alkalmazható

- jó hatásfokú szerves anyag lebontás, nitrifikáció

- egyszerű üzemeltetés

- eltömődésre nem hajlamos

- a leváló biohártya jól ülepíthető.

A merülő tárcsás berendezés hátrányai:

- Meteorológiai hatásokra érzékeny, ezért zárt helyen kell tárolni

- a tárcsákat a tengelyre jól rögzíteni kell.

Page 55: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

55

Bár oly sok előnyös tulajdonsággal rendelkezik ez a technológiai megoldás, mégsem

a legmegfelelőbb.6

7.3. Eleveniszapos reaktor

Az eleveniszapos reaktorok is megoldásként említhetők, de az előzőekhez hasonlóan,

ez sem elégíti ki az igényeket.

7.4. Teljesen új technológia kialakítása

Az előbb felsorolt okokból kifolyólag a telep fejlesztéséhez szükséges új technológia

kiválasztása javasolt, ami az üzemeltetővel egyetértésben a komplex mélygégbefúvásos

eleveniszapos tisztítási technológia. E javasolt technológia a következő műtárgyakból

állna:

- gépi rács, zsírfogó

- utóülepítővel kombinált mélylégbefúvásos oxidációs medence

- szalagszűrő prés

- valamint a tisztító sorhoz tartozó kiszolgáló egységek.14

8. A kiválasztott új technológia bemutatása

A kiválasztott technológiát röviden bemutatom, mind technológiai ábrával, mind

leírással ebben a fejezetben.

A létesítmény mechanikai tisztítási sorral kezdődne, amely gépi rácsot, homokfogót,

valamint zsírfogót foglal magában. A biológiai tisztítás folyamatos üzemű, eleveniszapos,

tehát anaerob – anoxikus – aerob kombinációkban üzemelő műtárgy, amely után kémiai

tisztítás, foszformentesítés következne. A tisztítási folyamat iránya tehát: nyers szennyvíz

átemelőről tovább jutna a szennyvíz a gépi rácsra, ahol a nagyobb méretű szennyezőket

választják le. Innen menne tovább a homokfogóra, majd a zsírfogóra. Zsírfogó szükséges a

turisztika miatt, ugyanis eddig, főleg a nyári szezonban, de várhatóan a strand téliesítése

Page 56: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

56

után akár ősszel, vagy télen, szintén nagyobb idegenforgalmi időszak várható, aminek

következtében a fürdőben, vagy a tábor konyháján nagy mennyiségű étel, javarészt zsíros

étel előállítására kell számítani. A zsírfogó után a kombinált műtárgy következik, amely

kör alakú. A külső részben valósulnak meg az aerob, anoxikus és anaerob feltételek, az

oxigénvezérléssel együtt, a következőképpen. A kompresszor a medencébe 3,5 mg/l

oxigénmennyiséget juttat, ami az aerob lebontáshoz szükséges. Ezután az oxigénszint

folyamatosan csökken, ezáltal az anoxikus környezet valósul meg a mikroorganizmusok

számára. Amikor az oxigén szint 0,5 mg/l –es koncentrációt ér el, a kompresszor 15 perces

késleltetéssel bekapcsol, így megteremtve az anaerob körülményeket. A műtárgy közepén

helyezkedik el a dortmundi típusú ülepítő, amelyből az iszap kétfelé osztható: az egyik

része, a recirkulációs iszap, visszavezetődik az oxidációs medencébe, a másik része, a

fölösiszap, elvezetődik az iszapsűrítőbe. Az utolsó állomás a fertőtlenítés, amelyet csak

külön előírás során kellene használni, majd innen a befogadóba lenne vezetve a tisztított

víz. A fölösiszap kezelése: gravitációs iszapsűrítéssel majd iszapvíztelenítővel, végül pedig

elszállítanák a tisztítótelepről.

A felvázolt új technológia alkalmas lenne a település lakói által termelt szennyvizek

hatékonyabb kezelésére, s így a jogszabályokban, rendeletekben meghatározott

határértékeknek is megfelelnének a tisztítás során előállított vízminőségi paraméterek,

valamint a tisztítótelep nem lenne olyan mértékben túlterhelve, mint a jelenlegi

technológia.14

8.1. Gazdasági számítás

A technológia bekerülésének gazdasági számításához a KvVM – FI 2009-es

segédlete nyújtott segítséget, amelyben részletesen kifejtik a szennyvíz tisztítótelep

üzemeltetési, bekerülési, kialakítási egységárait. A megadott adatok segítségével lehet

számolni a szennyvízcsatorna hálózatot, az alkalmazni kívánt műtárgyak telepítési,

valamint üzemeltetési költségeit, az energiaköltségeket, a bérköltségeket, a karbantartási

valamint egyéb ráfordításokat.

Az alábbi táblázatba összefoglalom a technológia hozzávetőleges telepítési költségeit

(6. táblázat).

Page 57: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

57

Gépi rács 4 000 000 Ft

Homokfogó 2 500 000 Ft

Biológiai tisztító

műtárgy

21 000 000 Ft

Vegyszeradagoló 2 000 000 Ft

Iszapvíztelenítés 15 000 000 Ft

Villamos berendezések 6 000 000 Ft

6. táblázat: Hozzávetőleges költségek

(Forrás: Céges információ (ÉRV))

A bérköltségeket 2 főre számítjuk:

Az egy főre jutó havi bérköltség 170 000 Ft, tehát egy évre ez 2 040 000 Ft, ami a két fő

esetében hozzávetőlegesen 4 100 000 Ft.

Az anyagköltség, valamint a javítási költségek: 200 000 Ft/év.

A csatornahálózat karbantartása: 300 Ft/fm évente egy alkalommal.

Egyéb üzemeltetési költség: 400 000 Ft/év.

Ezen adatok hozzávetőleges adatok, számítások, amelyek kiegészítésre szorulnak, és

csak megközelítőleges tájékoztatást adnak arról, hogy milyen költségekkel kell számolni a

javasolt technológiával kapcsolatban. 14

Page 58: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

58

9. Összefoglalás

Életünk minden területén jelentős szerepe van a víznek: testünk, vagy a Föld nagy

részét e csodálatos vegyület alkotja, építi fel. A mindennapi életben, mind az embereknek,

mind a növényeknek, állatoknak szüksége van a vízre, s fogyasztja, használja is. E

vízhasználatok eredményeképpen elkerülhetetlen a vizek szennyezése.

A természetben előforduló vizek nagyon változatos összetételűek és minőségűek, s a

felhasználásuk is igen sokrétű. Az élet minden területén felhasználásra kerül, az ipartól az

egyéni vízfelhasználásig, a mezőgazdaságon keresztül. Minden egyes felhasználási terület

különböző módon és mértékben szennyezi a vizeket, amelyeket az emberiség fejlődése

során kialakult szennyvíztisztítási technológiák segítségével kapunk újra tiszta vizeket. A

különböző ágazatokban keletkező szennyvizek hasonló, mégis merőben eltérő

technológiával tisztíthatók. A tisztítási technológia a szennyezőanyagok fajtájától is függ,

melyek lehetnek fizikai, kémiai, biológiai, szerves és szervetlen szennyező anyagok.

Minden szennyező anyag eltávolításának meg van a maga tisztítási folyamata, s az ahhoz

tartozó műtárgyak.

A szakdolgozatom témájaként Bükkszék község szennyvíztisztító telepével

foglalkozom, tehát a kommunális szennyvíz technológiai kialakítására fordítottam nagyobb

hangsúlyt, és csak ennek a technológiának az elemeivel foglalkoztam. A kommunális

szennyvíztisztító telep általános technológiájának főbb elemei a mechanikai, a biológiai és

a fizikai – kémiai fokozat. Bükkszék szennyvíztisztító tisztítótelepen található tisztítási sor,

megfelel ugyan a 28/2004. (XII.25) KvVM rendelet, a 220/2004. (VII.25) Korm. rendelet,

a 2003. évi LXXXIX törvény, valamint az Európai Unió által hozott 91/271/EGK (1991.

május 21.) direktíva előírásainak és a telepre kiszabott határértékek is többnyire

kielégítőek, azonban a telep korszerűtlen, túlterhelt.

Ebből kifolyólag, vagy a régi technológia javítására, vagy pedig teljesen új

technológia kialakítására van szükség. A meglévő telep technológiájának leírása után

számba vettem az esetlegesen szóba jöhető megoldásokat, és kiválasztottam a leginkább

megfelelőt, amely a jelenlegi tisztító műtárgyak helyett egy teljesen új technológia lenne, a

komplex eleveniszapos tisztítási technológia. Ez a javasolt technológia már megfelelő

Page 59: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

59

lenne a település szennyvizének a tisztításához, a technológia hatékonyságát, méretét,

befogadóképességét tekintve, utalva itt például a zsírfogóra, ami elengedhetetlen a

turisztikai fellendülés következtében. A fentebb említett technológiát a legjobb tudásom

szerint be is mutattam, valamint közelítő gazdasági számítást is végeztem.

Page 60: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

60

Summary

Water plays a great role in all fields of our life: the major part of both our body and

the Earth contains this wonderful compound. In everyday life people, plants, and animals

need water, they consume and use it. As a result of this usage, pollution of water is

unavoidable.

Natural waters are quite diversed in composition and quality, their usage is also

multiple. Water is used in all fields of life, from industry through agriculture to the

individual usage. Each field of application pollutes waters in a different way and to a

different extent. We get treated water by developing proper sewage treatment technologies.

Waste water coming from different industries can be treated by different technologies.

Treatment technology depends on the type of pollutants, which can be physical, chemical,

biological, organic or inorganic. All pollutants can be removed by their own treatment

method and pieces of equipment.

The topic of my thesis is the sewage works of the settlement called Bükkszék, this

way I paid much attention to the development of the community wastewater technology

and I dealt only with the elements of this type of technology. The main elements of the

general technology of the community sewage works are mechanical, biological and

physical-chemical. Although the technology in the sewage works of Bükkszék meets the

regulations of 28/2004. (25/12) KvVM, as well as that of 220/2004. (25/07), and the Act of

LXXXIX/2003. and also the EU standard of 91/271/EC (21/05/1991), and the limit values

are also satisfying, the works can be considered as out-of-date and overloaded.

Due to this fact, either the improvement of the old technology, or the establishment

of a completely new technology is needed. After giving the description of the present day

sewage works, I listed the possible solutions and chose the most suitable one, which would

be a completely new technology instead of the old one – the complex organic sludge

technology. This proposed technology would be suitable for treating the settlement’s waste

water. It is efficient, with the suitable size and volume, and regarding the fat collector, it is

inevitable in terms of tourism. I presented the above technology to my best knowledge, and

I made the appropriate economic calculations, too.

Page 61: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

61

Irodalomjegyzék

1. Licskó István – Szennyvíztisztítás ppt. (Budapesti Műszaki Egyetem) 2013.02.05.

2. Eötvös Lóránd Tudományegyetem Természettudományi Kar – Tóth M. és Társai:

A környezetvédelem alapjai (2012):

http://etananyag.ttk.elte.hu/FiLeS/downloads/EJ-

A_kornyezetvedelem_alapjai_OK.pdf 2013.02.17.

3. Dr. Kárpáti Á., Ábrahám F., Bardóczyné Székely E., László Zs., Szilagyi F., Thury

P. és Vermes L. – A szennyvíztisztítás alapjai (2007):

http://ttk.nyme.hu/fldi/Documents/Farsang%20%C3%81gota/V%C3%ADzkezel%

C3%A9s/szennyv%C3%ADztiszt%C3%ADt%C3%A1s.pdf 2013.01.19

4. Gyógyszermaradványok a környezetben:

http://www.sciencecaffe.com/hu/sciencecaffe/hu/szabad-

kulcsszavak/gy%C3%B3gyszermaradv%C3%A1nyok-k%C3%B6rnyezetben.html

2013.03.22.

5. BME Vizi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék Szennyvíztechnológiai

Laboratórium – Eutrofizáció

http://www.szennyviztudas.bme.hu/tartalom/eutrofiz%C3%A1ci%C3%B3

2013.02.17.

6. Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás Oktatási segédlet

(2004)

http://www.vegyelgep.bme.hu/download.php?ctag=download&docID=95%E2%80

%8E 2013.02.17.

7. 28/2004. (XII. 25.) KvVM rendelet:

http://www.drv.hu/drv/drv_files/File/jogszabalyok/28_2004%20KVVM%20rend.p

df 2013.03.01.

8. 220/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet:

http://net.jogtar.hu/jr/gen/hjegy_doc.cgi?docid=A0400220.KOR 2013.03.01.

9. 2003. évi LXXXIX. törvény:

http://net.jogtar.hu/jr/gen/hjegy_doc.cgi?docid=A0300089.TV 2013.03.01.

Page 62: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

62

10. Európai Uniós irányelv: 91/271/EGK (1991. május 21.)

http://www.aquadocinter.hu/themes/VKI_hirek/EU_joganyag/31991L0271HU.pdf

2013.03.01.

11. Hulladékgazdálkodás digitális tananyag: Dr. Takács János – A szennyvizek

biológiai tisztítása

http://hulladekonline.hu/files/208/ 2013.04.03.

12. Dr. Takács János – Szennyvíztisztítás c. órai jegyzet

13. Dr. László Zsuzsanna és Beszédes Sándor - Élelmiszeripari környezetgazdálkodás

http://www.muszeroldal.hu/measurenotes/kornygazd.pdf 2013.04.30.

14. Céges információk (ÉRV ZRt.)

15. Vízügyi és Környezetvédelmi Központi Igazgatóság, Észak-magyarországi

Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság – A Víz Keretirányelv hazai

megvalósítása, Vízgyűjtő-gazdálkodási terv: Tarna (2009)

http://www.vizeink.hu/files/vizeink.hu_0455_2-11_Alegyseg_Tarna.pdf

2013.04.30

Page 63: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

63

Ábrák, Táblázatok Jegyzéke

1. ábra: A vízszennyezés módjai .......................................................................................................10

2. ábra: Szennyvíztisztítás általános technológiája ...........................................................................18

3. ábra: Íves rács ................................................................................................................................20

4. ábra: Hosszanti átfolyású, ikerelrendezésű ülepítő kialakítása .....................................................21

5. ábra: BOI alakulás az idő függvényében .......................................................................................23

6. ábra: Aerob tisztítási folyamatábra ...............................................................................................25

7. ábra: Oxidációs árok......................................................................................................................27

8. ábra: Csepegtetőtestes szennyvíztisztító kialakítása .....................................................................28

9. ábra: Anaerob biológiai lebontás ...................................................................................................29

10. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz KOI tartalmának összehasonlítása (2011) ......................37

11. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz BOI5 tartalmának összehasonlítása (2011) ....................38

12. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz NH4+ tartalmának összehasonlítása (2011) ...................38

13. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz összes N tartalmának összehasonlítása (2011) ...............39

14. ábra: A nyers és az elmenő szennyvíz összes P tartalmának összehasonlítása (2011) ................39

15. ábra: BOI5 és KOIk mért paraméterek a nyers és elmenő szennvíz esetén (2012) ....................42

16. ábra: Az NH4+ és az Összes N mért értékek a nyers és az elmenő szennyvíz esetén (2012) .....42

17. ábra: Az Összes P mért paraméterek a nyers és elmenő szennvíz esetén (2012) ........................43

18. ábra: A jelenleg üzemelő szennyvíz tisztítótelep technológiája ..................................................44

19. ábra: Finom rács a bükkszéki szennyvíztisztító telepen ..............................................................45

20. ábra: A telep oxidációs medencéje ..............................................................................................46

21. ábra: Az üzemelő oxidációs árok ................................................................................................47

22. ábra: Az oxidációs árokból az utóülepítőbe jutó szennyvíz ........................................................48

23. ábra: A tisztítótelepen működő utóülepítő ..................................................................................49

24. ábra: Recirkulációs akna .............................................................................................................49

25. ábra: Az előtérben látható a fertőtlenítő medence .......................................................................50

Page 64: Bükkszéki szennyvíztelep technológiájának korszerűsítésére

64

26. ábra: A labirint kialakítású fertőtlenítő medence ........................................................................50

27. ábra: A tisztított szennyvíz ..........................................................................................................51

1. táblázat: A 91/271/EGK (1991. május 21.) által előírt határértékek .............................................17

2. táblázat: A bükkszéki szennyvíztisztító telepre előírt határértékek ..............................................36

3. táblázat: Bükkszék község szennyvíztelep nyers szennyvizének 2011. évi mért paraméterei ......37

4. táblázat: Bükkszék község szennyvíztelep nyers szennyvizének 2012. évi mért paraméterei ......40

5. táblázat: Bükkszék község szennyvíztelep elmenő szennyvizének 2012. évi mért paraméterek ..41

6. táblázat: Hozzávetőleges költségek ...............................................................................................57