Mikroszennyezők eltávolítási lehetőségei meglévő szennyvíztisztító telepeken: Eddigi tapasztalatok és eredmények. Dr. Patziger Miklós egyetemi docens

Átírás

1 Mikroszennyezők eltávolítási lehetőségei meglévő szennyvíztisztító telepeken: Eddigi tapasztalatok és eredmények Dr. Patziger Miklós egyetemi docens

2 Mikroszennyezők Koncentrációk Tartalom Fajták Hatások Eltávolítás lehetőségei szennyvíztisztító telepeken Tapasztalatok - esettanulmányok Fólia 2

3 Mi van a szennyvízben? Válasz: minden Fólia 3

4 Makroszkópikus és oldott anyagok Ülepedő/ülepíthető anyagok Felúszó anyagok Lebegő anyagok Kolloidálisan oldott anyagok Oldott anyagok Fólia 4

5 Mikroszennyezők Koncentráció tartományok szennyvízben: Makroszennyezők: pl. KOI, ön mg/l Mikroszennyezők: ng/l - µg/l 3g 50 m versenymedence térfogata: l Koncentráció: 0,00096 mg/l = 0,96 µg/l Fólia 5

6 Mikroszennyezők Háztartásból, iparból, egészségügyből származó anyagok Például: kozmetikumok, gyógyszerek, növényvédőszerek, vírusok ) Fólia 6

7 Mikroszennyezők ~ anyagcsoport Másodlagos, harmadlagos anyagok Szerves és szervetlen Toxikus vagy bioakkumolatív anyagok Akkut vagy krónikus károkozás az ökológiai rendszerben és/vagy az élő szervezetekben Már nagyon kis koncentrációtartományban hatnak Fólia 7

8 Mikroszennyezők Veszély Ökológia Élőlények szaporodásának a gátlása Nemek arányának a változása a vízi élőlények körében Algák fotoszintézisének a gátlása Ökológiai rendszerek megváltozása Ivóvízbe kerülhetnek Parti szűrés Nagy népsűrűség Befogadó mérete Fólia 8

9 Települési vízgazdálkodás Csapadék Forrás Tározó Ipar Felszíni víz Gujer, 1999 Tisztítás Település Talajvíz, parti szűrésű víz Beszivárgás Fólia 9 Felszíni lefolyás Befogadó Záporkiömlő Szennyvíz tisztító

10 Átfogó megoldás Mérni a mikroszennyezők koncentrációját az élővizekben (különös tekintettel az ivóvízbázisokra) és az ivóvízben Kockázati csoportokat megállapítani a mért koncentrációk és a kockázat alapján Kockázat = előfordulási valószínűség * hatás Fólia 10

11 Átfogó megoldás Iparágakban a legnagyobb rizikócsoportokhoz tartozó anyagok felülvizsgálata és csökkentési lehetőségeik feltárása Szennyvízből az élővizekbe kerülő mennyiségek csökkentése Csatornahálózati záporkiömlők Szennyvíztisztító telepek Ivóvíz ózonos, aktívszenes kezelése Fólia 11

12 Mikroszennyezők Befogadó és tisztított szennyvíz vízhozamának az aránya Fólia 12

13 Mikroszennyezők Előfordulási formák: Elsődleges anyagok Bontott (másodlagos, harmadlagos formák) Fólia 13

14 Záporvíz Záporvízkiömlők Graz városában Éves kiömlött záporvízmennyiség a Mura folyóba Werner Sprung, Fólia 14 Graz Kanalbauamt

15 Projektpélda - Ausztriából Gewässermonitoring an der Donau Abwasserreinigung Raum Wien Mischwasserentlastung in Graz und Wien Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 15

16 Projektpélda - Ausztriából Mérőállomás Tanszék Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 16

17 Projektpélda - Ausztriából Záporkiömlő Mérőkonténer Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 17

18 Mintaprojekt Ausztriából Záporkiömlő Csatorna Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 18 Vízgyűjtő határa

19 Projektpélda - Ausztriából Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 19

20 Projektpélda - Ausztriából Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 20

21 Projektpélda - Ausztriából Záporkiömlő Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 21

22 Projektpélda - Ausztriából Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 22

23 Projektpélda - Ausztriából Záporkiömlő elhelyezkedése Záporkiömlő Fólia 23

24 Graz - mérőállomás Záporkiömlő MW-Kammer Mérőkonténer helye Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 24

25 Projektpélda - Ausztriából IMW Messstation Graz Mischwasserentlastung Schacht Hauptsammler zu entlastender Kanal Einzugsgebiet: Fläche: ca. 102 ha Einwohner: ca E Schacht Günter Gruber és mtsai TU Graz Mischwasserkammer Drosselstrecke Entlastungskanal zur Mur (ca. 60 m lang) Fólia 25 weiterführender Kanal (Hauptsammler)

26 Projektpélda - Ausztriából Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 26

27 Projektpélda - Ausztriából Günter Fólia 27 Gruber és mtsai TU Graz

28 Projektpélda - Ausztriából Szennyvíztisztítóra Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 28

29 Projektpélda - Ausztriából Mérőonton UV VIS szondával max 300 mm Spülluftanschluss R Messfenster 50 mm Spülung max 100 mm Quelle: Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 29

30 Projektpélda - Ausztriából Első megfigyelt csapadékesemény: Hozzáfolyás: 1200 l/s Tehermentesítés: 300 l/s Günter Gruber és mtsai TU Graz Fólia 30

31 Projektpélda - Ausztriából Fólia 31

32 Szennyvíztisztító telepek I. és II. tisztítási fokozat Szervesanyag eltávolítás III. tisztítási fokozat Növényi tápanyagok eltávolítása: nitrogén és foszfor eltávolítás IV. tisztítási fokozat Mikroszennyezők eltávolítása Fólia 32

33 II. Tisztítási fokozat Fólia 33

34 III. Tisztítási fokozat Fólia 34

35 III. Tisztítási fokozat Fólia 35 Fénykép: FCSM

36 III. Tisztítási fokozat BKSZT ( ) m³/d Fólia 36 Fénykép: BKSZT

37 III. Tisztítási fokozat Győr Fólia 37 Fénykép: F. Sztraka Forrás: J. Boda, Mélyépterv

38 III. Tisztítási fokozat Sopron Fólia 38 Fénykép: F. Sztraka Forrás: J. Boda, Mélyépterv

39 Eltávolítási lehetőségek Iszapkor szerepe kimutatható Szépítőtó (utótisztító és megfigyelő tó) Membrán Ózonizálás Aktívszén Por alakú aktívszén Eleveniszapos medencében Külön reaktorban Granulált aktívszén Bioszén Fólia 39

40 Eltávolítási lehetőségek Szépítőtó Essen Süd ( LE) Fólia 40

41 Eltávolítási lehetőségek Szépítőtó Ottenbergen Fólia 41

42 Eltávolítási lehetőségek Bypass Bypass Iszapkor szerepe és t TS = 2 d ózonizálás M. Clara és mtsai TU Wien t TS = 17 d O 3 Fólia 42

43 Ózonizáló Eltávolítási lehetőségek Iszapkor szerepe és ózonizálás M. Clara és mtsai TU Wien Fólia 43

44 Eltávolítási lehetőségek Több mikroszennyező esetében közvetlenül összefüggést találtak az iszapkor és az eltávolítási hatékonyság között Fólia 44

45 Eltávolítási lehetőségek Ózonizálás 3 5 g/m 3 dózis A szennyvíztisztítók energiaigényét 20 30% - kal emeli!!! Fertőtlenít (szennyvízben a veszélyes, rezisztens baktériumok különösen nagy számban fordulnak elő) A mikroszennyezők nem teljes oxidációja miatt szükség van utánacsatolt mikrobiológiai szűrőre (pl. homokszűrő) Mikroszennyezők eltávolítási hatásfoka ~80% Fólia 45

46 Eltávolítási lehetőségek Por alakú aktívszén g/m 3 dózis ~ EUR/m 3 A szennyvíztisztítók költségeit 18 30% - kal emeli!!! Mikroszennyezők eltávoltíási hatásfoka ~80% Alkalmazás 1: eleveniszapos medencében az iszappal együtt (szimultán) Alkalmazás 2: külön műtárgysoron Kérdések: ülepíthetőség?, iszapkezelés? Fólia 46

47 DWA tanulmány: PAK ülepíthetősége Sedimentation pulverförmiger Aktivkohle PAK Arbeitsbericht Verfasser Der Arbeitsbericht wurde vom DWA-FachausschussKA-5 Absetzverfahren erstellt, dem folgende Mitglieder angehören: Fachausschuss KA-5 Absetzverfahren ARMBRUSTER, Martin Dr.-Ing., Dresden BILLMEIER, Ernst Prof. Dr.-Ing., Bayerisch Gmain BORN, Winfried Dr.-Ing., Vellmar (Obmann) DEININGER, Andrea Prof. Dr.-Ing., Deggendorf (stellv. Obfrau) GÜNTHERT, F. Wolfgang Prof. Dr.-Ing., Neubiberg HIRSCHBECK, Christina Dr.-Ing, Ingolstadt JANZEN, Michael Dr.-Ing., Oldenburg JARDIN, Norbert Prof. Dr.-Ing., Essen KELLER, Steffen Dipl.-Ing., Berlin KEUDEL, Lars Dr.-Ing., Wolfsburg KREBS, Peter Prof. Dr. sc. techn., Dresden LAURICH, Frank Dipl.-Ing., Hamburg PATZIGER, Miklos Dr.-Ing., Budapest RÖLLE, Reinhold Dr.-Ing., Stuttgart SCHULZ, Andreas Prof. Dr.-Ing., Essen Als Gast hat mitgewirkt: PHAN, Linh-Con Dr.-Ing., Essen Fólia 47

48 DWA tanulmány: PAK ülepíthetősége Forrás: DWA KA 5 DWA-Fachausschuss KA-5 Absetzverfahren Megjelenés alatt Fólia 48

49 DWA tanulmány: PAK ülepíthetősége Bild 7: AFS-Ablaufkonzentrationen (24 h-mengenproportionale Mischprobe) der Referenz- und der Belebungsstraße 2 unter Berücksichtigung der hydraulischen Belastung der KA Schwerte für den Zeitraum bis [1] Forrás: DWA KA 5 DWA-Fachausschuss KA-5 Absetzverfahren Megjelenés alatt Fólia 49

50 VITUKI 80-as évek Fólia 50

51 VITUKI 80-as évek Főleg szervetlen mikroszennyezőket (pl. fémek) vizsgáltak, de szerves mikroszennyezőket is Különös tekintettel vizsgálták a IV. (akkor III.-nak nevezett) tisztítási fokozat, illetve az ivóvíztisztítás lehetőségeit Kémiai módszerek (koaguláció, lúgosítás, szulfidkezelés, polielektrolit ) Aktívszénpor Fólia 51

52 VITUKI 80-as évek Ivóvíztisztítás - költségek 1979-es árszinten azt találjuk, hogy : m 3 /d felszíni vízmű (derítés-szűrés) A víz előállításának összköltsége: 5 Ft/m 3 Amennyiben ózon és aktívszén kezelést is alkalmazunk Fólia 52

53 VITUKI 80-as évek Szennyvíztisztítás - költségek 1979-es árszinten érdekes módon elég közel esik a fenti árakhoz : m 3 /d kapacitás Biológiai tisztítás A szennyvíz tisztításának összköltsége: 5-7 Ft/m 3 Az uü.-t követő homokszűrés 30% költségtöbbletet jelent. Aktívszénpor adagolás 2-2,5 Ft/m 3 többlet Fólia 53

54 Svájci helyzetkép ~ 700 db szennyvíztisztító az országban ~ 100 db-ot (a lagnagyobbakat) szerelnek fel mikroszennyezők eltávolítására Prioritás: olyan szennyvíztisztítók, amelyek a befogadóhoz képest jelentős vízhozamot képviselnek, illetve ívóvízbázis található rajtuk (pl. partiszűrés) Fólia 54

55 Svájci helyzetkép Költségek: Szennyvíztisztítás költsége kb. 130 SF/év ( Ft/év) Ezt a 4. tisztítási fokozat kb %-kal emeli Fólia 55

56 Reine Ruhr program Németország Fólia 56

57 Reine Ruhr program Németország Fólia 57

58 Reine Ruhr program Németország Fólia 58

59 Reine Ruhr program Németország Vizsgált szennyvíztisztítók Duisburg Essen Vierlinden Schwerte Vizsgált anyagcsoportok 65 féle gyógyszermaradvány 7 féle endokrin anyag 10 féle égésgátló anyag 11 féle kozmetikumszármazék 10 féle pszichotikum származék (antidepresszáns stb.) 7 féle röntgen kontrasztanyag Fólia 59

60 Reine Ruhr program Németország KA Schwerte Q zupak,max.(t) = 320 l/s - 0,5 Q zuka(t) Fólia 60

61 Reine Ruhr program Németország Fólia 61

62 Fólia 62

63 Összefoglalás Mikroszennyezők kimutatható koncentrációban vannak mind a szennyvízben, felszíni vizekben és az ivóvízben Mérések - költséges és bonyolult, de mérni kell A IV. tisztítási fokozat csupán egy szelete a megoldásnak Fólia 63

64 Összefoglalás Mérési eredményekre (tényekre) épített komplex megoldások és szabályozások vihetnek előre De ez egyelőre bonyolultnak látszik Ismeretek hiányában egyelőre korai rendeleteket alkotni Fólia 64