6. Vízvédelem. Környezetvédelem NGB_KM002_1. Széchenyi István Egyetem

Átírás

1 Környezetvédelem NGB_KM002_1 6. Vízvédelem 2016/2017. tanév I. félév Bedő Anett egyetemi tanársegéd SZE AHJK Környezetmérnöki Tanszék 1e

2 Előadás tartalma A vízről általánosságban Víz körforgása Vizek osztályozása Víz készletek Kritikus vízfelhasználású területek Vízszennyező anyagok Vízminőség romlás Vizek minősítése Szennyvíztisztítás 2

3 Víz Ha a tudósok megvizsgálnak egy bolygót valahol a Naprendszerben, arra keresve a választ, hogy kifejlődhetett-e rajta az élet, az első tényező, amit után kutatnak a víz enélkül nem létezhet élet. A víz meghatározó szerepet játszott az élet alakulásában, s ma is fontos szabályozó funkciót tölt be a földi anyagáramlásban (csapadék, erózió, folyók vízszállítása, szennyezőanyagok közvetítése, az élővilág életfeltételeinek és az éghajlat kialakításában. Az élettelen természet folyamataiban is kiemelt jelentősége van: befolyásolja az ásvány- és kőzetképződést, meghatározó szerepe van a felszínen zajló anyagforgalomban és éghajlati folyamatokban). A gazdasági tevékenységekben is nélkülözhetetlen. 3

4 A víz fizikai állapotai Az egyetlen vegyület, amely a Földön természetes körülmények között mindhárom halmazállapotban megtalálható Folyékony Szilárd Légnemű Vízmolekulák közötti kölcsönhatás eredménye Kovalens és hidrogénkötés 4

5 A Föld vízkészlete A Föld felszínét 71 %-ban tengerek (óceánok és beltengerek), 2 %-ban a szárazföldeken található felszíni vizek borítják. A felszíni vízkészlet teljes mennyiségét egyenletesen elosztva ~ 2700 m vastag vízburkot kapnánk. Föld vízkészlete: ~ 1,6 milliárd km 3 -re becsülik 82 %-a az óceánokban 15,5 %-a a litoszféra mélyebb rétegeiben kötött vízként tárolódik. 5

6 A Föld vízkészlete Tároló mennyiség 1000 km 3 -ben % litoszféra (kötött víz) ,5 litoszféra (szabad víz a felszín alatt) ,5 világóceán ,3 sarkvidéki és magashegységi jég ,69 édesvizű tavak 125 0,01 sós tavak 100 0,01 légkör 12,3 0,0008 vízfolyások 1,25 0,00006 élőlények 1,13 0,00006 Összesen (a Föld vize) ~ ~ 100 6

7 7

8 Újratermelődési idő A víz elhelyezkedése Óceánok és tengerek Újratermelődési idő 3700 év Sarki és hegyvidéki jég és hó év Felszín alatti vizek Édesvizű tavak Sós vizű tavak Talajnedvesség Folyóvizek Vízpára a légkörben 300 év év év 280 nap nap 9 nap 8

9 A kontinensek vízkészlete Kis- és édesvizű tavak: >1 millió Világ legidősebb és legmélyebb tava: Bajkál-tó (a Föld folyékony édesvízkészletének kb. 20 %-a Felszíni vagy felszín alatti lefolyású tavak Lefolyástalan: Kaszpi-tenger, Aral-tó, Nagy-Sós-tó Kaszpi-tenger: területileg és térfogatilag a világ legnagyobb tava (tenger = mérete és sótartalma) 9

10 A kontinensek vízkészlete 10

11 A víz körforgása Természetes körforgás Motorja: napsugárzás és gravitáció Igen összetett folyamat (függ: éghajlati, kőzettani, lejtő-, növényzeti és csapadékviszonyoktól) 11

12 A víz körforgása Párolgás (óceánok felszínéről), desztilláció folyamata (fontos tisztítási eljárás) Kicsapódás (kondenzáció) Csapadékképződés Három fő körforgási út Óceán légkör óceán Óceán légkör szárazföld óceán (nagy jelentőségű, mert zárja a körfolyamatot) Szárazföld légkör szárazföld 12

13 A víz természetes körforgása Po = óceáni párolgás, Co = óceáni csapadék, Ck = szárazföldi csapadék, Pk = a szárazföldek teljes párolgása (Pk = Pv + Pe + Pt), Pv = szabad vízfelszín (tavak, folyók) párolgása, Pe = talajpárolgás (evaporáció), Pt = a növényzet párolgása (transpiráció), L1 = felszíni lefolyás, L2 = felszín alatti lefolyás 13

14 14

15 A víz társadalmi-gazdasági körforgása Talajból kitermelt víz: használat tisztítás felszíni vizek fokozatos szennyeződés csökken a megfelelő minőségű felszíni víz 15

16 A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása Légköri vizek Csapadék Párolgás Felszíni vizek Vízfolyások (patak, folyó, folyam) Állóvizek (tavak, fertő, mocsár, láp, vizes élőhelyek) Óceánok, tengerek Felszín alatti vizek Parti szűrésű vizek (a felszíni vízfolyást övező, azzal közvetlen kapcsolatban levő víztartó porózus kőzetek rétegeiből kitermelt víz) Talajnedvesség, talajvíz, rétegvíz, nem karsztosodott kőzetek hasadékvizei, karsztos kőzetek hasadékvizei: karsztvíz 16

17 Parti szűrésű víz 17

18 A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása Csapadékvíz Levegő páratartalma és fizikai tényezők megváltozása Főleg a felszíni vízkészleteket gyarapítja Keletkezése pillanatában gázokat old ki a levegőből Útjai Beszivárog a talajba Elpárolog a levegőbe Felszíni vízként folyik tovább 18

19 A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása Folyóvíz Vízfolyások minden előforduló formája Közvetlenül a csapadék, közvetve a talajból feltörő források táplálják Jellemzői Kialakult mederben folyik A víz a magasabb pontról az alacsonyabb felé áramlik A vízhozam kisebb-nagyobb ingadozása Zárja a víz körforgalmát Oldott és lebegő szerves és szervetlen anyagokat tartalmaz 19

20 A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása Állóvíz Szárazföldi mélyedésekben elhelyezkedő, oldalról zárt, álló víztömeg, amely a tengerrel nincs közvetlen összeköttetésben Jellemzői A víz tartózkodási ideje hosszabb, mint a folyókban A feltöltődési folyamatok miatt a Föld minden állóvize időszakosnak tekinthető 20

21 A természetes vizek előfordulási típusai, osztályozása Állóvíz Tó olyan állóvíz, amelyben a nyílt vízfelület dominál, a szegélynövényzet egy keskeny part menti részre korlátozódik Fertő a nyílt vízfelület csökkent, a part menti növénytársulások szélesek (Fertő-tó, Velencei-tó) Mocsár Láp nyílt víz csak foltokban van jelen a vízi növényzet annyira elszaporodik, hogy a vizenyős felületen csak kis tocsogókban van jelen a víz Tengervíz tengerekből vagy óceánokból származó víz; magas sótartalom; a felszín közeli réteg O 2 -ben túltelített 21 (fotoszintézis)

22 Fertő-tó Mocsár Láp 22

23 Világtengerek - korallzátonyok felszíni vízhőmérséklet emelkedése változások az élővilágban esőerdők után a 2., világtengerekben a leggazdagabb ökológiai rendszer (óceánok 0,3 %-a, fajok 25 %-a, tengeri halfajok 2/3-a) élelmet biztosítanak a szigetlakóknak nagyon érzékenyek (2 C hőmérsékletváltozás klímaváltozás indikátorai, trópusi tengerek hőmérséklete: elmúlt 100 évben 1 C-ot emelkedett) ha > 28 C a korallzátony kifehéredik (algák korallpolipok) légkör CO 2 -tartalma, vizek hőmérséklete (melegebb víz kevesebb gáz) 23

24 Világtengerek - korallzátonyok táplálkozásban betöltött szerep: Ázsiában kb. 1 milliárd ember elsődleges fehérjeforrása). 2002: Föld lakosságának több, mint fele 100 km-nél közelebb és a tengerpartokhoz (2025: ¾) szennyezés Halászat korábban: halászhajók mérete, száma szabott határt 1990-es évek óta a halászat nem szerencse kérdése, hanem a technikai fejlettségé Halászterületek kimerülés 24

25 25

26 Édesvizek Összes vízkészlet 2,5 %-a (létfontosságú) Sokáig nem tartották számottevő erőforrásnak Gyors népességnövekedés + környezetszennyezés óriási minőségromlás vízfelhasználás iránti gyorsan növekvő igények stratégiai jelentőségű nyersanyag ENSZ: 1980-as évek az ivóvíz és a csatornázás évtizede 26

27 Édesvizek Mennyiségi és Az emberiség a rendelkezésre álló vízkészlet 54 %- át használja Minőségi korlátozás 2,3 milliárd fő veszélyeztetett a rossz minőségű vizek miatt; >5 millió ember/év hal meg fertőzésben (vérhas, malária) Föld 500 legnagyobb folyójának fele nagyon szennyezett, kiszáradás fenyegeti: Sárgafolyó, Colorado, Nílus, Ganges : ~25 millió környezeti menekült Johannesburgi Konferencia csökkenteni kell azok számát, akik nem jutnak ivóvízhez ENSZ tiszta víz éve 27

28 A vízfelhasználás szerkezete Mezőgazdaság a használt vizet elhasználja Ipar és kommunális szektor a használt vizet visszaszolgáltatja 1 kg rizs 1-3 m 3, 1 kg búza 1 m 3 vizet igényel Egy személynek ált. 300 kg gabonára van szüksége egy személy élelmezéséhez 300 m 3 víz évente évente 90 millióval szaporodó emberiség 27 milliárd m 3 új vízigény (856 m 3 /sec folyó vízhozama) 20 évente egy teljes Mississipi vízmennyiségére lenne újonnan szükség 28

29 Vízhasználatok környezetvédelmi problémái mezőgazdasági vízhasználat ha az öntözési gyakorlat rossz: szikesedés, mocsarasodás felszín alatti vízkészlet: nem megújuló felszíni vízkészlet: túlzott felhasználás miatt lecsökken a folyók vízhozama ipari vízhasználat mennyiségében nem okoz jelentősebb problémát, minőségében viszont igen kommunális vízhasználat fejlett és fejlődő országok közti különbségek angol WC elterjedése tisztálkodási kultúra megváltozása WC-öblítés, autómosás, kertöntözés ivóvíz minőségű vízzel valós vízárak alkalmazása 29

30 Vízfelhasználás kontinensenként 30

31 Vízfelhasználás szektoronként 31

32 Nemzetgazdasági vízfelhasználás 32

33 Felhasználás országonkénti szerkezete Mezőgazdaság Ipar Kommunális India Mexikó Ausztrália FÁK országai Japán USA Kanada Nagy-Britannia Németország < Éghajlati adottságok + gazdasági szerkezet + fejlettség hatalmas különbségek 33

34 A vízfelhasználás összetétele a háztartásokban 34

35 Az emberi vízbiztonság fenyegetettsége 35

36 A világ vízszegény területeinek térképe 36

37 Vízfelhasználás szerkezete Vízhiányos ország, ahol az évente megújuló vízkészlet kevesebb mint 1000 m 3 /fő 37

38 Példák kritikus vízfelhasználású területekre Aral tó 1963-ban területe még km 2 volt, átlagos mélysége 16 méter, legnagyobb mélysége pedig 68 méter volt. Sótartalma: csupán 1%. Az 1960-as évek során azonban már a folyók vízhozamának 90%-át fordították öntözésre. A tó területe ettől fogva látványos, és jól dokumentálható csökkenésen ment át felülete negyedére, vízkészlete harmadára csökkent, s 1993 óta megkezdődött feldarabolódása is. A betöményedő víz sótartalma már 3,5% körül alakul (és folyamatosan nő), amivel sikerült az egykori élővilág nagyobb részét is kipusztítani. Mikro klimatikus változás párolás megnőtt

39 Aral - tó Példák a folyók antropogén beavatkozásokra bekövetkező vízjárás-változásaira (Forrás: Vörösmarty-Sahagian 2000)

40 Aral - tó

41 Csád - tó A Szahara déli pereme mentén található Csád-tó az Aralhoz hasonlóan krízishelyzetben van. Egykor a világ hatodik legnagyobb tava volt. Mára 5 %-ra zsugorodott. A vízgyűjtő területén az elmúlt évtizedekben a megszokottnál kevesebb csapadék esett. Egyre jelentősebb méreteket öltő öntözés. 21. század közepére akár teljesen el is tűnhet.

42 Csád - tó

43 Csád - tó

44 Árvizek gondja

45 A vízszennyezők csoportosítása Szennyezés jellege Fizikai Érzékszervi hatás Kémiai A szennyezőanyag jellemző káros hatása Szín, zavarosság, magas hőmérséklet, lebegő anyag, hab, radioaktivitás Íz, szag Szerves és szervetlen vegyületek Biológiai Patogén baktériumok, vírusok, egyéb mikroorganizmusok (állatok, növények) 45

46 Vízszennyezések Vízszennyezés Minden olyan, rendszerint mesterséges külső hatás, amely a felszíni és a felszín alatti vizek minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra és a benne végbemenő természetes folyamatok biztosítására csökken vagy megszűnik Időben rendszeres (folyamatos) ipari üzemek, szennyvíztisztítók, mezőgazdaság rendkívüli (haváriaszerű) természetes és rendkívüli ipari katasztrófák, szabotázs akciók 46

47 Vízszennyezések Anyag szerint klasszikus komponensek (sók, oldott oxigén, szerves anyagok, N-, P-vegyületek) a vizekben feltétlenül szükségesek; mennyiségüktől függ, hogy szennyezett-e mikroszennyezők: íz és szagrontó, mérgező, rákkeltő, szervezetben akkumulálódó. Abban a formában, ahogy az ember a környezetbe juttatja, még nem szennyező, de átalakul, helyet változtat és szennyezővé válik már kis mennyiségben is károsak (szervetlen (Fe,Mn,Zn, Hg, Cd, Pb), szerves (kőolaj, detergensek, peszticid, fenol)) 47

48 Vízszennyezések Hőszennyezés a víz hőmérsékletének mesterséges megváltoztatásával okozott kár Nagyon veszélyes felszíni vízszennyezés (kevésbé látványos) megzavarja a vízben végbemenő életfolyamatokat O 2 oldhatósága a víz hőmérsékletével fordítottan arányos (csökken az oxigén oldhatósága) (a melegedő vizek élővilága megváltozik) A hőhatás nem szennyeződés, hanem hatásaiban válik azzá biológiai lebomlást nehezíti, egyes élőlények eltűnhetnek Legkritikusabb vízszennyező hatás 48

49 Egy folyó hőszennyezése. Jól elkülönül a folyóból hideg vizet felvevő hely, a hűtő tavacskák, valamint a meleg vizet visszajuttató rész. 49

50 Vízszennyezők radioaktív anyagok érzékszerveinkkel nem érzékelhető, biológiailag irreverzibilis változások fertőzést okozó mikroorganizmusok háztartási szennyvizekkel (patogén baktériumok, vírusok) 50

51 Vízszennyezések Eredet szerint pontszerű helye pontosan meghatározható diffúz eredetének helye konkrétan nem határozható meg (légkörből, felszíni lefolyások közvetítésével földekről) Megjelenési forma felszínen úszó (mosószerhab, festék, állattetem, békalencse, stb.) vízben lebegő és oldott (víz elszíneződése, szag utal a jelenlétre eutrofizáció, halpusztulás) Ágazatok szerint települési (házi szennyvíz, csapadék) ipari (hűtővíz, technológiai víz) mezőgazdasági (állattartó telepek szennyvizei) közlekedési szennyvíz (szervízhálózatok szennyvizei, tankhajó-katasztrófák) 51

52 Vízszennyezés a légkörből Szmogjelenség kialakulása: ózon és más oxidáló hatású gázok füstköd Savas esők 52

53 Vízminőségromlás oxigénhiány Nyáron túlzott mértékben elburjánzott vízi növényzet nagyfokú bomlási/rothadási folyamatok oxigén lecsökken a vízben Télen jégréteg akadályozza az oxigén víztérbe jutását jégrétegre hullott hó árnyékoló hatása Egyéb okok szerves és szervetlen szennyező anyagok vízbe jutása kedvezőtlen hidrometeorológiai helyzet növényzet hirtelen rothadása 53

54 Vízminőségromlás eutrofizáció A vizek növényi tápanyagdúsulása által kiváltott biológiai reakció (P,N) a felszíni vizek elnövényesedése (algásodás, hínárosodás) természetes és mesterséges hatásokra is bekövetkezhet A tavi elöregedés jellemzője, feltöltődéshez vezet természetes és mesterséges hatásokra következik be erózióval, deflációval a felszíni vizekbe jutó tápanyagok (főként a N- és P-tartalmú műtrágyák) és a szennyvizek elősegítik a folyamatot 54

55 Eutrofizáció 55

56 Vizek minősítése A víz minősége a víz fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak összessége, illetve a vízben végbemenő fizikai, kémiai és biológiai folyamatok eredménye is. A víz minőségét természetes és antropogén hatások határozzák meg. A vízminőség kapcsolatban van a hidrológiai állapotokkal is, amelyet a vízgyűjtő terület geológiaiés talajadottságai, az éghajlati, időjárási körülmények szabályoznak. A vízgyűjtő területen folytatott ipari, mezőgazdasági tevékenység, a közlekedés, a települések szerkezete, a területhasználatok stb. szintén visszatükröződnek a vízminőségben. A vizeket ért környezeti hatásokra a vízi ökoszisztéma válaszol, a vizek minősége így állandó változásban van. 56

57 Vizek minősítése A felszíni vízminőséget fizikai, kémiai és néhány biológiai paraméter vizsgálatával adják meg. A vizsgált paramétereket 5 csoportba sorolja: 1. az oxigénháztartás jellemzői, 2. a tápanyagháztartás jellemzői, 3. mikrobiológiai jellemzők, 4. mikroszennyezők és toxicitás, 5. egyéb jellemzők. A csoportokat ötosztályos rendszerben minősítik I. osztályú, kiváló, II. osztályú, jó, III. osztályú, tűrhető, IV. osztályú, szennyezett, V. osztályú, erősen szennyezett minőségű víz. Az egyes csoportba tartozó paraméterek közül a legrosszabb mutató (a leggyengébb osztályzatot kapó paraméter) határozza meg a csoport osztályba sorolását. 57

58 Vizek minősítése A felszín alatti vizek minőségét nem osztályozzák, mint a felszíni vizeket, hanem határértékeket adnak meg: háttér koncentráció, szennyezettségi határérték, intézkedési szennyezettségi határérték, kármentesítési szennyezettségi határérték. 58

59 Magyarország felszíni vizeinek állapota 59

60 Magyarország felszíni vizeinek állapota Magyarország vízben szegény ország < 1000 m 3 /fő/év csapadék tranzit-ország (felszíni vizek 96%-a) teljes vízgyűjtő hazánkban: Zala, Kapos, Zagyva Duna települési szennyvíz, cukor-, papír- és cellulózipar (szerves szennyezők) szén- és olajtüzelésű erőművek (mikroszennyezők) Budapest erőteljes hatása besorolás oxigén- és tápanyagháztartás, mikroszennyezők: III. o. bakterológiai szempont: Bp. alatt IV., o., Bp. felett III. o. 60

61 Magyarország felszíni vizeinek állapota Tisza külföldről érkező mellékfolyások (Románia: alacsony színvonalú szennyvíztisztítás; magyar szakaszon jelentős javulás, Szeged alatt újra romlik a Maros szennyezettebb vizei miatt) Mellékvízfolyások széles tartományban ingadozik a vízminőség (III., IV., V.) 61

62 Magyarország felszíni vizeinek állapota Balaton mikrobiológiai szempontból nem szennyezett (I. osztályú) 1970-es évek: eutróffá vált (P- és N-terhelés) vízgyűjtőkre kiterjedő szennyvíztisztítási program tisztított szennyvizek más gyűjtőbe történő elvezetése Kis-Balaton védőmű szakaszos üzembe helyezése műtrágya-felhasználás csökkentése hígtrágya-telepek bezására Szűrőrendszerek építése a vízfolyások torkollatásba 62

63 Magyarország felszíni vizeinek állapota Velencei-tó vízháztartása a 90-es évek elejére deficitessé vált (kiszáradás veszélye) pótlás: karsztvízzel eutrofizáció: előrehaladott állapotban (oldott sók, ásványi anyagok) Hazánkban az egy főre jutó vízfogyasztás 1385 m 3 /év 70 %: ipar + energetika (kohászat, élelmiszeripar, vegyipar) 18 %: mezőgazdaság 12 %: ivóvíz 63

64 Magyarország felszíni vizeinek állapota 64

65 Magyarország felszí alatti vizeinek állapota Parti szűrésű víz: összes felszín alóli vízkivétel csaknem 34 %-a, minősége általában a folyó vízminőségével van összefüggésbe Talajvíz: szinte a legérzékenyebb a szennyeződésekre, csatornázatlanság, műtrágya, Alföldön természetes arzéntartalom Rétegvíz: sok esetben ivásra alkalmatlan, metán, vas, mangán, arzéntartalma miatt, a felszín alatti vízkivétel rontja a minőségét, összes felszín alóli vízkivétel 48 %-a Karsztvíz: összes felszín alóli vízkivétel 14 %-a, Karsztvíz készletek: Aggtelek, Rudabánya, Bükk, Dunántúli-középhegység, a nyílt karsztok vize a felszíni szennyeződésekre nagyon érzékeny, egyébként ivásra alkalmas 65

66 Kommunális vízhasználat 66

67 A szennyvíztisztítás lehetőségei Célja a szennyvizeknek a befogadóra nézve veszélyes anyagait eltávolítsuk, vagy átalakítsuk, illetve, hogy megteremtsük az újrafelhasználás minőségi feltételeit. Lakosegyenérték (LEÉ) A szennyvízkezelő berendezések méretezésére használatos egység, melyet egy lakos által egy nap termelt szennyvíz szervesanyag-tartalmából eredeztetnek, illetve ennek lebontásához szükséges 5 napos biokémiai oxigénigényből. BOI 5 = 60 g / nap x lakos: A szennyvíz szerves anyag tartalmának mértékegysége, mely egyenlő azzal a szerves anyag mennyiséggel, melynek lebontásához 60 grammos (BOI 5 ) oxigénigény társul. 67

68 A szennyvíztisztítás lehetőségei A vízszennyezés elleni védekezés lehetőségei: a szennyezést csökkentő vagy megszüntető technológiai módosítás; technológiai módosítás a víztakarékosság érdekében (pl. a víz többszörös vagy ismételt felhasználása); a szennyvizekben található értékes anyagok visszanyerése; szennyvíztisztítás. 68

69 Kommunális szennyvíztisztítás Mechanikai Célja: a durva szennyezések eltávolítása Rácsok: uszadék, durva felfogása Homokfogó: szennyvíz sebessége lecsökken homokszemcsék kiülepednek Ülepítőmedence: finomabb frakciók kiülepednek Flokkulálás: ülepítés elősegítése kisebb szemcséket összetapasztja Derítés: oldott állapotú anyagokból csapadék képződik Flotáció: a vizet átbuborékoltatják, olaj és zsírcseppek felúsznak és lefölözhetők Biológiai Célja: a szervesanyag-eltávolítás Mikroorganizmusok tevékenységén alapul Csoportosítás: teljes és részleges tisztítás Kémiai A befogadó előírásaihoz igazodó speciális tisztítás Vegyi anyagok lebontása Pl: P-vegyszeres kicsapás,ammónia-ioncserélő stb. 69

70 Kommunális szennyvíztisztítás Fertőtlenítés Klórozás, ózonos és UV-sugárzásos fertőtlenítés Biológiai (biokémiai) oxigénigény (BOI) A vízben lévő szerves anyagoknak baktériumok általi lebontásához szükséges oxigénmennyiség adott idő és hőmérséklet alatt. Kémiai oxigénigény (KOI) A vízben lévő szerves anyagok kémiai lebontásához, oxidálásához szükséges O 2 mennyiségét jelenti. A víz szennyezettségének mérőszáma. 70

71 Szennyvíztisztítási folyamat ábra 71

72 Biológiai szennyvíztisztítás Az a biológiai kémiai folyamat, aminek során a növényi és állati hulladékokban és elpusztult testekben jelen levő nitrogén oxidálódik előbb nitritekké, majd nitrátokká. Cél: szervesanyag-eltávolítás, nitrifikáció A szennyvíztisztítást mikroorganizmusok végzik 1. mesterséges: csepegtetőtestes, eleveniszapos 2. természetközeli módszerek vizes rendszerűek: csörgedeztetés, szennyvíztisztító tavak, úszó- vagy lebegőnövényes, élőgépes szennyvíztisztítás, nádastó szilárd hordozójú rendszerűek: szikkasztás, öntözés, homok- vagy talajszűrés, gyökérzónás/növényágyas szennyvíztisztítás 72

73 Biológiai szennyvíztisztítás Csepegtetőtest: nagy fajlagos felületű anyagokkal (salak, műanyagok, bazalttufa) henger alakú műtárgyakat töltenek meg, szennyvizet a tölteten csörgedeztetik. A töltet felületén a mikroorganizmusok telepeiből kocsonyás állagú hártyás rendszer, az ún. biológiai hártya képződik, amelynek felületén adszorbeálódnak, majd lebomlanak az oldott és kolloid szerves anyagok. Utóülepítés szükséges, oxigénellátás kell - természetes vagy mesterséges levegőztetés. 73

74 Biológiai szennyvíztisztítás Eleveniszapos szennyvíztisztítás A szennyvizet az előzetes kezelés után a bioreaktorba vezetik. A bioreaktorban helyezkedik el az ún. eleveniszap biomassza, egy heterogén mikroorganizmus szuszpenzió. A bioreaktorokban megtörténik a szennyezőanyagok biológiai eltávolítása. A szuszpenzió ezek után az utóülepítőbe kerül, ahol elválasztják a biomasszát a tisztított víztől. Az elfolyó vizet ezután fertőtlenítőbe (pl. klórozó) vezetik, majd beeresztik a befogadó vízbázisba. Az utóülepítőben kiülepített iszap egy részét eltávolítják a rendszerből (fölösiszap elvétel), a másik részét recirkuláltatják a bioreaktorokba. A mikroorganizmusok a szerves vegyületek lebontásakor keletkező energiát saját életműködésükhöz használják fel. A szerves anyag energiatermelésben részt vevő része szén-dioxiddá, szulfáttá, vízzé alakul át, míg más része az új sejtanyag felépítésére használódik el. A sejttömeg (eleveniszap/fökösiszap) utóülepítéssel elkülöníthető a megtisztított szennyvízből. 74

75 Biológiai szennyvíztisztítás 75

76 GYÖKÉRTERES SZENNYVÍZTISZTÍTÁSI ELJÁRÁS A tisztítási eljárás az ökológiai rendszer önszabályozott kölcsönhatását használják ki. Olyan szennyvíztisztítási eljárás, amely a nád gyökérterében illetőleg a nádgyökerekkel átszőtt és a talajban élő aktív baktériumok és gombák több mint tízezer fajtáját használja fel a szennyvíz tisztítására. 76

77 GYÖKÉRTERES SZENNYVÍZTISZTÍTÁSI ELJÁRÁS 77

78 Biológiai szennyvíztisztítás Élőgépes szennyvíztisztítási technológia: sorba kapcsolt reaktorok, mindben más típusú baktérium más-más szennyeződéstől tisztít (aerob, anaerob körülmények) 78

79 Kémiai tisztítás Célok/eszközök finom lebegőanyag eltávolítása: homokszűrő, mikroszűrő foszfor- és nitrogén eltávolítása: derítés, kicsapás, denitrifikáció, ioncsere stb. sótalanítás: fordított ozmózis, elektrodialízis, desztilláció baktérium- és víruseltávolítás: aktív szén adszorpció, klórozás, ózonizálás 79

80 Szennyvíziszap Módszerek Mezőgazdasági hasznosítás Alacsony szennyezőanyag-tartalom Állandó összetétel Nagy tápanyag-tartalom Megfelelő kihordhatóság Csíramentesség Elhelyezés hulladéklerakóra Mechanikai víztelenítés és szárítás Égetés 80

81 Csepeli szennyvíztisztító 81

82 Csepeli szennyvíztisztító A régió legnagyobb szennyvíztisztítója m 3 /nap szennyvíz tisztítására alkalmas. Kis helyigény, korszerű technológia. Minden épületben teljes szagkezelés. Az iszaprothasztás végtermékét energiatermelésre, fűtésre és talajjavításra használják. A tisztított víz törpe vízművön át hagyja el a telepet energiát termel. A keletkezett biogázt az iszap felfűtésére használják. 82

83 Köszönöm a figyelmet! 83