Energetikai célra használt termálvizek felszíni kezelése és elhelyezése, mint a visszasajtolás lehetséges alternatívája

Átírás

1 A Magyar Geotermális Egyesület VI. Szakmai Napja Szentestől l Szentesig Kezdet és s vég? v g? Budapest, május m 3. Energetikai célra használt termálvizek felszíni kezelése és elhelyezése, mint a visszasajtolás lehetséges alternatívája Dr. Pekár Ferenc vízökológus MGtE alelnök 1

2 Az előad adás s vázlata v Miért szüks kséges a visszasajtolás s helyett más, m alternatív v megoldást keresni? A visszasajtolási si kötelezettsk telezettség g hatályban maradásának várhatv rható negatív v következmk vetkezményei Miért lehet alternatívája a visszasajtolásnak snak a felszíni kezelés és s elhelyezés? Hogyan lehetséges megvalósítani? Kísérleti eredmények, tudományos bizonyítékok 2

3 : 2010: felszíni befogadóba ba vezetés helyett visszasajtolási si kötelezettsk telezettség 2004-ig: hűtőtavas átmeneti tározás után felszíni befogadóba vezetés, kibocsátási határértékek rendeletben történő meghatározása 1984-től 2004-ben: visszasajtolási kötelezettség törvényi előírása (kivéve: meglévő létesítmények) 2010-ben: általános visszasajtolási kötelezettség előírása (meglévő létesítmények esetében is!) Kötelező visszasajtolás (a VGT alapján): től a mennyiségileg gyenge állapotú termál víztesteknél tól a mennyiségileg jó állapotú termál víztesteknél 3

4 Miért szüks kséges a visszasajtolás s helyett más s megoldást keresni? A 147/2010. (IV.29.) Kormányrendelet visszasajtolásra vonatkozó rendelkezései (77. és 78. ) végrehajthatatlanok, mivel: - nem áll rendelkezésre üzemszerűen alkalmazható, gazdaságos visszasajtolási technológia (jelenleg még kísérleti stádiumban van); - nem áll rendelkezésre a megfelelő beruházási összeg (~200 visszasajtoló kút: ~30 Mrd Ft); ig nem áll rendelkezésre elegendő idő a visszasajtoló rendszerek kiépítésére; től a felkészülésre sem állt rendelkezésre elegendő idő (a meglévő létesítmények esetében). 4

5 Miért szüks kséges a visszasajtolás s helyett más s megoldást keresni? Ezeket a nehézségeket az esetleges néhány éves határidő hosszabbítás sem oldja meg! Ráadásul: A 220/2004. (VII.21.) Kormányrendelet 38. (2) d), illetve a 37. (3) rendelkezései szerint: - az energetikai célú termálvíz hasznosítás esetén a türelmi idő december 31. ; - Ha a kibocsátó a türelmi idő lejárta után, nem teljesíti a kibocsátási határértéket, akkor a teljes bírságot kell megállapítani és kiszabni. 5

6 Miért szüks kséges a visszasajtolás s helyett más s megoldást keresni? Mindezeken túlmenően: A 220/2004. (VII.21.) Kormányrendelet 37. (5) rendelkezése szerint: - Amennyiben a kibocsátó a kibocsátási határértéket nem teljesíti, valamint az előírt szennyezéscsökkentési intézkedéseket nem teszi meg -meglévő létesítmények esetében a türelmi idő lejárta utáni első év végéig (azaz: dec év = dec. 31.), - a szennyező tevékenységet a felügyelőség felfüggeszti, korlátozza vagy betiltja. 6

7 Várható negatív v következmk vetkezmények A meglévő energetikai célú termálvíz-hasznosító létesítmények tömeges bezárása, munkahelyek tízezreinek megszűnése, piacvesztés A visszasajtolás előzőekben részletezett nehézségei miatt új beruházások és új munkahelyek létesülésének elmaradása Mindezek miatt komoly veszélybe kerül az NCsTben vállalt geotermikus célkitűzések teljesítése: - a geotermikus energia fűtési célú hasznosítása 2020-ra több mint háromszorosára nőhet (4,23 PJ-ról 16,43 PJ-ra, valójában közel 4x). 7

8 Visszasajtolás s helyett felszíni kezelés: Miért egy lehetséges alternatíva? A visszasajtolás az EU Víz Keretirányelve szerint nem kötelező, hanem indokolt esetben megengedett megoldás (Farkas Csamangó, 2007) A visszasajtolás műszakilag bonyolult és igen költséges technológia, jelenleg nem elérhető A VKI ismeri az aránytalanul nagy költség fogalmát, amely erre a problémakörre is alkalmazható (Szilágyi és Clement, 2010) Az ilyen esetekben a jelenleg elérhető legjobb technológiát kell alkalmazni Meglévő létesítményekre 2010-ig nem volt előírva a visszasajtolási kötelezettség (379/2007. Korm. rend.) 8

9 Visszasajtolás s helyett felszíni kezelés: Miért egy lehetséges alternatíva? A felszín alatti vízkészletek mennyiségi védelme: - az energetikai célú termálvíz kitermelés az összes felszín alatti vízkitermelésnek kevesebb mint 10 %-a. Energetikai célú termálvíz kitermelés: - a hivatalos statisztika szerint: millió m 3 /év - szakmai becslés alapján: ~30 millió m 3 /év Összes felszín alatti vízkitermelés: millió m 3 /évről millió m 3 /év-re, más források szerint 500 millió m 3 /évre csökkent Az energetikai célú termálvíz kitermelés NCsT-ben tervezett közel négyszeres növekedése esetén sem fogja meghaladni a 20 %-os arányt 9

10 Visszasajtolás s helyett felszíni kezelés: Miért egy lehetséges alternatíva? A felszíni befogadók minőségi védelme: - termálkút-befogadó párok elemzése alapján (806 db termelőkút és 232 db befogadó); - a teljes kútkapacitással számolva a felszíni befogadók 30 %-a esetében nem biztosított a megfelelő mértékű hígulás; - ez a hazai összes vízfolyás kevesebb mint 6 %-a (Szilágyi és Clement, 2010). A befogadók minőségének védelme érdekében: - hosszabb időtartamú tározással és kezeléssel, - azaz a szennyezőanyagok lebontásával, átalakításával, eltávolításával és visszatartásával, - tovább csökkenthető a fenti, korlátozott kiterjedésű és mértékű káros környezeti hatás. 10

11 Miért kell kezelni (tisztítani) tani) kibocsátás s előtt az energetikai célra c használt termálvizeket? A legtöbb esetben magas szennyezőanyag tartalom: összes szervesanyag (fenolok, szerves mikroszennyezők), ammónia, összsó (nátrium) Mért jellemző paraméterek: KOI, BOI, fenolindex, PAH, ammónia, összsó, Na-eé% Felszíni befogadóba történő bevezetés esetén kormányrendelet által meghatározott kibocsátási határértékeket kell teljesíteni dec. 31-ig 2004-től: szigorú szabályozás (igen alacsony határértékek, drasztikus mértékű bírságemelés) 11

12 Visszasajtolás s helyett felszíni kezelés: Hogyan lehetséges megvalósítani? A meglévő hűtő-tározó tavak felhasználásával, szükség szerinti bővítésével, új tavak építésével Átmeneti tározás helyett hosszabb időtartamú tározás a termálvíz minőségétől függően Elegendő időt biztosítani a szennyezőanyagok biológiai úton történő ártalmatlanítására A biológiai lebontás, átalakítás, eltávolítás intenzitásának növelése emberi beavatkozásokkal Eredmény: a használt termálvíz tisztítása olcsó, biológiai, természetközeli módszerekkel Emellett értékes, szikes vizes élőhelyek létrehozása (természeti és rekreációs értékekkel) 12

13 Felszíni kezelés és elhelyezés ún. létesített vizes élőhelyeken Előzetes, biztató eredmények az 1980-as évek közepén (az ún. szentesi modell) Ezt megerősítő eredmények a települési és ipari szennyvizek ún. természetközeli kezelésében További, bizonyító erejű tavas elfolyóvíz kezelési eredmények az 1990-es évek végétől napjainkig A termálvizes kutatási program újbóli elindítása Szarvason 2008-ban (az ún. szarvasi modell) Bizonyító erejű saját kísérleti eredmények 13

14 Használt termálvizek hűtő-tározh rozótavas kezelése és s elhelyezése (az (az ún. szentesi modell) Hűtőtó: 24 ha Tározótó: : 117 ha Tartózkod zkodási idő: 33 nap 165 nap Tápanyag- és s szennyezőanyag eltávol volítás: Ammónia: 94 % 1140 kg N/ha év Foszfor: 78 % 70 kg P/ha év Fenol: 50 % 50 kg/ha év A tározótóban a víz halasítható minőségű! Forrás: Oláh és mtsai,,

15 A gyakran emlegetett szentesi termáltó - mint értékes vizes élőhely 117 ha 15

16 A szarvasi termálvizes kutatási program (1) Három szarvasi termálvízhasznosító gazdasági társaság és a HAKI együttműködése: Használt termálvizek elhelyezése, kezelése és továbbhasznosítása létesített vizes élőhelyeken Cél: a kibocsátási határértékek teljesítése 2013-ra 2004-től: - a tudományos vizsgálatok újraindítása; - környezetvédelmi felülvizsgálatok; - szennyezéscsökkentési ütemtervek; - közös K+F pályázatok ban: együttműködési megállapodás aláírása Összefogás: közös finanszírozás, közös munka, közös pályázatok kidolgozása. 16

17 A szarvasi termálvizes kutatási program (2) 2009-től: A Békés Megyei Önkormányzat kiegészítő támogatása (NGP-GEOTERM): Növekedésorientált Gazdaságfejlesztési Program március: az ELTE Mikrobiológiai Tanszék bevonása a kutatásokba A HAKI koordinálja a kutatási programot, illetve ezen belül a három gazdasági társaságnál: - a termálvíz energetikai célú hasznosítása során felmerülő környezetvédelmi problémák megoldását; - a szennyezéscsökkentési ütemtervek végrehajtását; - felszíni (tavas) kezelési technológiák kidolgozását; - közös (kutatási)-fejlesztési pályázatok kidolgozását. 17

18 A szarvasi termálvizes kutatási program helyszínei Therm-Organ Kft. 9 ha Gyógy-Termál Kft. (tervezett helyszín) 40 ha HAKI Gyógy-Termál Kft. 0,5 ha Barex Kft. 8,5 ha Barex-GOP projekt 18

19 BAREX Gazdasági Tanácsadó, Kereskedő és Szolgáltató Kft. 19

20 Szarvasi Gyógyfürdő és Termálvízszolgáltató Kft. 20

21 THERM-ORGAN Termelő és Szolgáltató Kft. 21

22 A tározás hatásának vizsgálata: helyszíni vizsgálatok (HAKI) víz és üledék laboratóriumi vizsgálata (HAKI KAK Labor) mikrobiológia vizsgálatok (ELTE Mikrobiológiai Tanszék) 22

23 2010. március A THERM-ORGAN Kft. használt-termálvíz tározója tavaszán május május 23

24 Vízi élőlények a Therm-Organ Kft. tározójában kékalgák kékalgák baktériumok egysejtűek 24

25 Ö fenol (mg/l) A fenol és a KOI csökkenése a Therm-Organ Kft. hűtő-tározójában 2 0 TOCS TOT 1 TOT 2 TOT 3 TOT 4 TOT 5 TOT 6 TOT 7 A fenol koncentrációja a határérték alá, a KOI koncentrációja a határérték közelébe csökkent. KOIk (mg/l) TOCS TOT 1 TOT 2 TOT 3 TOT 4 TOT 5 TOT 6 TOT 7 25

26 A KOI-formák változása a Therm-Organ Kft. hűtő-tározójában mg/l KOIk (összes) KOIk (formált) KOIk (oldott) TOCS TOT 1 TOT 2 TOT 4 TOT 6 mg/l TOCS TOT 1 TOT 2 TOT 4 TOT 6 mg/l TOCS TOT 1 TOT 2 TOT 4 TOT 6 A formált KOI arányának növekedése az élővízzé alakulást bizonyítja. 26

27 Kísérleti kezelések Laboratóriumi (ún. mikrokozmosz) kísérletek: - levegőztetés, meszezés, oxidálás kémiai oxidálószerekkel (hipermangán, hidrogén-peroxid, hypo, klórmész); - a bakteriális lebontás intenzifikálása effektív mikroorganizmus (ún. EM) készítményekkel; - valamint ezek kombinációi. Félüzemi (ún. mezokozmosz) kísérletek: - beoltás élő felszíni vízzel a szennyezőanyagok lebontását végző élőlények elszaporítása érdekében; - mesterséges felület (ún. alzat) alkalmazása a nagyobb mennyiségű élőbevonat kialakulásának biztosításához (azaz az aktív tófelület növelése érdekében); - valamint a két kezelés kombinációja 27

28 Laboratóriumi (mikrokozmosz) kísérletek hipermangános és oltott meszes kezelés levegőztetés 28

29 Mezokozmosz kísérletek A kísérletben használt termálvizek: kísérleti kádak db kád TOCS GYCS 12 db kád TOT BCS 12 db kád GYT BT élőbevonatos kezelés Kezelések 2009-ben és 2010-ben: 1. 10% Körös víz hozzáadása ( beoltás ) 2. mesterséges alzatok alkalmazása 3. az 1. és 2. számú kezelések együttes alkalmazása 2010-ben sertéshígtrágya hígfázisával és biológiailag tisztított szennyvízzel is végeztünk kísérleti beoltásokat, illetve szén, nitrogén és foszfor tápanyag-kiegészítést. 29

30 A szennyezőanyag eltávol volítás s hatékonys konysága: az eddig elért kísérleti k eredmények összefoglalásasa Paraméter Jellemző koncentrációk Kibocsátási határértékek Szükséges csökkentés mg/l mg/l % Eddig elért csökkenés (%) tározók (6 hónap átlaga) mesocosmos (12 hét átlaga) KOI k BOI ammónium N összes fenol Na egyenérték 98 % 45 %

31 Az eddigi eredmények összefoglalása (1) A tározás hatása: már a hideg téli időszakban is bekövetkezik kisebb mértékű szennyezőanyag eltávolítás, melynek intenzitása a nyári meleg periódusban jelentős mértékben fokozódik. A laboratóriumi mikrokozmosz kísérletekben tesztelt fizikai-kémiai és biológiai kezelések nem csökkentették lényeges mértékben a szennyezőanyagok koncentrációját. A félüzemi mezokozmosz kísérletekben vizsgált biológiai módszerek hatásosnak bizonyultak. Kiemelendő, hogy már egyszerű tározással is csökkenthető a szennyezőanyagok koncentrációja, amely további biológiai beavatkozásokkal fokozható. 31

32 Az eddigi eredmények összefoglalása (2) Következtetés: a biológiai módszereken alapuló, tavas kezelés és tározás egy lehetséges, alternatív megoldás. Pénzügyi eredmények rövid távon: vízszennyezési bírság megtakarítás (a szarvasi termálkutak esetében jelenleg évi mft, később évi mft). Gazdasági eredmények hosszabb távon: a termálvíz-hasznosító gazdasági társaságok - módosított jogszabályoknak megfelelő - nyereséges működése hosszabb távon is. Az eredmények hasznosulása más ágazatokban: a tavas kezelési technológia alkalmazható gyógy- és termálfürdők elfolyó használt vizének, valamint egyéb használt vizek és szennyvizek kezelésére is. 32

33 A közös k s munka folytatása Szarvason A szarvasi konzorcium tovább dolgozik ( ) - már megkötött kutatási szerződések keretében: - BAREX Kft. - HAKI - Gyógy-Termál Kft. - HAKI - THERM-ORGAN Kft. - HAKI - HAKI - ELTE Mikrobiológiai Tanszék A BAREX-GOP projekt ( ) indítása: - Energetikai célra hasznosított termálvizek természetközeli kezelési és továbbhasznosítási technológiájának kidolgozása ( kombinált vízkezelés) Kidolgozott ÖKOTHERM pályázat benyújtás előtt: - Összes só, illetve Na-tartalom csökkentése - használt termálvizek hulladékanyagai kinyerési és hasznosítási lehetőségeinek kidolgozása (nagy sótartalmú termálvizek) 33

34 Köszönöm a megtisztelő figyelmet! 34