:
A víz élet, gondozzuk közösen! VÍZGYŰJTŐ-GAZDÁLKODÁSI TERV - 2015 Készítette: Buzás Kálmán c. egyetemi tanár BME, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék 2015. szeptember
TARTALOM 1 Bevezetés... 3 2 Érdekek és prioritások... 2 3 Reális alternatíva lehet-e decentralizált szennyvízkezelés?... 6 3.1 A decentralizált szennyvízkezelésnél alkalmazott tisztítási megoldások... 7 3.2 Szennyvíztisztító kislétesítmények, kisberendezések és a természetközeli szennyvíztisztítók... 9 4 A csatornázatlan hazai kistelepülések... 23 4.1 Településjellemzők... 23 4.2 Környezeti érzékenység vizsgálata az egyedi szennyvízkezelő létesítmény által kibocsátott tisztított szennyvíz vonatkozásában... 31-1 -
Készítette: Buzás Kálmán c. egyetemi tanár BME, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék - 2 -
1 Bevezetés Jelen útmutató 1 azon, 2000 lakosegyenérték (LE) szennyezőanyag-terhelés alatti települések önkormányzatai számára készült, amelyek támogathatóság hiányában nem vehettek (vehetnek) részt a Nemzeti Települési Szennyvízelvezetési és -tisztítási Megvalósítási Programban (25/2002. (II. 27.) Korm. rendelet), de szeretnék megvalósítani a hosszútávon is fenntartható, költségoptimalizált szennyvízelvezetést, szennyvíztisztítást Az Útmutató segítséget kíván nyújtani a fenti települések önkormányzatainak a településen keletkező szennyvizek tisztításával kapcsolatos településfejlesztési tervek megvalósításának műszaki megoldási lehetőségeiről és az azokhoz rendelhető, becslés szintű, várható beruházási és működési költségekről. Egy adott településnél az ismertetett műszaki megoldások közül nem mind választható. Az egyes megoldások alkalmazásának kizárását elsősorban a település környezeti adottságai határozzák meg. A döntési szempontból fontos környezeti adottságokat valamennyi önkormányzat térképes megjelenítésben és táblázatosan megtalálja az Útmutatóban, ami tartalmazza a műszaki és jogszabályi előírásokat, továbbá a szakszerű üzemeltetés és fenntartás igényeit is. A környezeti feltételek ismerete a tervezők számára is fontos, mivel a tervek környezetvédelmi hatósági ellenőrzése és elfogadása is ilyen szempontú értékeléssel kapcsolatos. A tanulmánykészítésekor még nem tudható, hogy az unió által támogatott Nemzeti Települési Szennyvíz-elvezetési és tisztítási Megvalósítási Program -ból (továbbiakban Program) kimaradt 2 a szennyvízkezelés 3 milyen formában valósul meg. Nem nyilvánosak, így nem is ismertek a politikai szándékok és a költségvetésből erre fordítható források. Mindössze annyit tudunk, hogy az ország több mint 2300 településéből méret szerint közel tartozik ebbe a kategóriába, melyek közül 845-ben nem megoldott a szennyvízkezelés. Feltételezzük, hogy a vidékfejlesztés, a települések népességmegtartó képességének növelése és a környezet állapotának javítása érdekében, a nem túl távoli jövőben ezeken a településeken is fejlesztések valósulnak meg. Ha ezek programszerűen, településszinten, közpénzek felhasználásával és pályáztatás útján történnek, a 2015-ben lezáruló Program, annak szabályozása és tapasztalatai nem, vagy csak korlátozottan hasznosíthatók a kistelepülési kategóriában. Quo vadis szennyvízkezelés? A településeken keletkező szennyvizek kezelésének közismert, a fejlett világban elterjedt módja a szennyvíz csatornahálózaton való gyűjtése és elvezetése a szennyvíztisztító 1 Az Útmutató felhasználja a BM.. Főosztálya által létrehozott munkacsoport által elkészített Útmutató anyagát. A munkacsoportnak a BM, az OVF és néhány VIZIG szakemberein kívül a szerző is tagja volt. Ezért az esetenként szószerinti szöveg felhasználásánál sem használtunk idézőjelet. 2 Kistelepülésnek tekintjük a 2000 LEÉ-nél (lakosegyenértéknél) kisebb méretű településeket, ahol egyébként kevés kivételtől eltekintve a lakosok száma és lakosegyenérték-szám, ipari szennyvíz hiányában azonosnak vehető. 3 A továbbiakban, összefoglalóan szennyvízkezelésnek nevezzük a településen keletkező szennyvizek gyűjtésével, szállításával, tisztításával, a tisztított szennyvíz elhelyezésével, továbbá a szennyvíziszap kezelésével és/vagy elhelyezésével, hasznosításával kapcsolatos valamennyi tevékenységet, illetve azok műszaki megoldásait. - 3 -
telepre. A szennyvíztisztító egy vagy több települést szolgál ki. Utóbbi esetben regionális csatornázási rendszerként a kiszolgált távolabbi településekről a szennyvíz csővezetéken jut el a tisztítás helyére. A települési szennyvíz kezelésének lehetséges műszaki megoldásait az 1. ábra foglalja össze. A központosított szennyvízkezelés beruházási és üzemeltetési feladatai kiforrott jogszabályi háttéren alapulnak és megfelelő hatósági ellenőrzés mellett végezhetők. Az alkalmazható tisztítási technológiák ismertek, csakúgy, mint az azoknak teret adó műtárgyak méretezési alapelvei, és megoldott a szakemberképzés is a hazai felsőoktatásban. Erre a szolgáltatásra kiterjedt hazai és nemzetközi vízipar települt, amelynek gyártó cégei széles választékban kínálják a rendszer felépítéséhez szükséges termékeket és gépi berendezéseket. A rendszer üzemeltetésére alapított vállalatok pedig szabályozott, szakszerű közműszolgáltatást nyújtanak a lakosságnak. A rendszerváltáskor fennálló elmaradottságunk felszámolását döntően, átlagban a beruházási igény 80%-a mértékéig, a célzott uniós támogatási források tették lehetővé, amelyek felhasználásával már elfogadható szintre csökkentettük a lemaradást. Kétségtelen, hogy uniós források nélkül, csak hazai forrásokra támaszkodva a fejlődés ennyire gyors üteme nem valósult volna meg. Ez a forrás azonban nem állt és nem áll az önálló kistelepülések rendelkezésére. Feltételezve, hogy a derogációs határidő végére, 2015 decemberére valamennyi 2000 LEÉ feletti településen, illetve agglomerációban a lakosság elfogadható hányada használhatja a központosított szennyvízkezelési szolgáltatást, az adott infrastrukturális területen korszakhatárhoz érünk, és feltehető a kérdés: Hogyan tovább? A és a nagyobb települések ellátatlan peremterületein, ahol a feltételek a lakossági ráfordítási képességtől eltekintve a kistelepülésekéhez hasonlók, legyen-e programszerű fejlesztés a szennyvízkezelés területén, és ha igen milyen műszaki-gazdasági és támogatási megoldással, milyen jogi szabályozási keretben? Ezt a kérdést természetesen csak akkor érdemes és értelmes feltenni, ha feltételezzük, hogy van/lesz politikai szándék a kimaradt lakosság életkörülményeit jelentősen javító fejlesztések megvalósítására. A továbbiakban szakmai szempontok szerint elemezzük ezt az összetett, soktényezős problémát azzal a szándékkal, hogy az eredményekkel hozzájáruljunk a megalapozott szakmapolitikai döntések meghozatalához. - 4 -
1. ábra: A települési szennyvíz tisztításának megoldásai - 1 -
2 Érdekek és prioritások Napjaink kérdése: milyen árat fizetünk ezért a központosított, csatornahálózatszennyvíztisztító telep rendszerért, és ha ez magasnak bizonyulna a, nem lehet-e hasonló szolgáltatást nyújtó, de olcsóbban megvalósítható rendszer/eke/t létesíteni? Ezt a kérdést elsősorban a szennyvízkezeléssel még nem rendelkező települések vonatkozásában célszerű feltenni. Várhatóan 2015 után ezek kivétel nélkül a 2000-nél kevesebb lakosú (lakosegyenértékű) települések lesznek az ennél nagyobb városok peremterületei mellett. A szennyvízkezelés kiépítéséhez egyértelműen kimutatható köz- és magánérdekek fűződnek. Meggyőződésünk, hogy bár a két érdekcsoport között nincs ellentét, amennyiben a megfogalmazható közérdekek egyúttal magánérdekeket is szolgálnak, a prioritás a közérdeké. A közérdekeket árnyalhatjuk aszerint, hogy az érintett köz mekkora lélekszámú csoportot foglal magába, és bár ez vitatható, prioritást adhatunk a nagyobb lélekszámú érintett csoportnak a kisebbel szemben. Azt gondolhatnánk, hogy ezen az alapon a kistelepülések lélekszáma szerint egyszerű rangsor állítható fel, ha a szennyvízkezelés programszerű megvalósítására kerül sor. A helyzet azonban ennél összetettebb, mert az érdekeltek köre egyáltalán nem biztos, hogy csak a település lakossága. Gondoljunk például egy ivóvízbázis területén fekvő kistelepülésre. Az innen a környezetbe kibocsátott szennyezés miatt az érintettek száma a települési lakószámot akár nagyságrendekkel is meghaladó mértékű lehet. Hasonló a helyzet például a Balaton vízgyűjtőjén is, ami nem csak ivóvízbázis, de nagy gazdasági potenciállal rendelkező turisztikai célpont is. A szennyvízkezeléshez kapcsolódó legfontosabb köz- és magánérdekeket az alábbiakban foglaljuk össze: Bármely, a központosított szennyvízkezeléstől eltérő rendszer elsőrendű prioritása, mint közérdek továbbra is az egészségügyi kockázatok, a járványos megbetegedések kockázatának elfogadható mértéken tartása marad. Hasonlóképpen, a jó környezeti állapot elérése és/vagy fenntartása is közérdeknek minősül. Annál is inkább mert ez nem csak az élővilág, de annak részeként az ember védelmét is szolgálja, így akár az első prioritás kiterjesztéseként is tekinthetjük. Magánérdek az életminőséget befolyásoló, komfortos háztartási vízhasználat feltételeinek, így a szennyvízkezelésnek a megvalósítása. Ám ha ez település szinten a háztartások többségében létrehozható, már hatótényezővé válik a település népességmegtartó képességének növelésében és javíthatja az ipartelepítés valószínűségét, új munkahelyek keletkezését is. Ez a szinergikus hatás a magánérdekek nagy számát közérdekké (is) emel(het)i. Magánérdek az ingatlan értékének a szennyvízkezelés megvalósulásával jelentős növekedése. - 2 -
A központosított szennyvízkezelés egyeduralkodóvá válásához vezető kényszerek A szennyvizek csatornákkal való elvezetésének tanulságos története van, amint azt Juhász Endre könyvében 1 átfogóan és olvasmányosan ismerteti. A napjainkban közkedvelt turista célpontok, a középkori városok megmaradt részei, kezdetben olyan területek voltak, melyek leginkább jellemző sajátossága az utcákat belengő penetráns bűz volt, amit nagyrészt a házakból egyszerűen kiöntött, és legfeljebb az időnkénti csapadék által lemosott emberi ürülék és vizelet okozott. Kedvezőbb körülmények voltak ott ahol a városok vezetése előírta a falazott pöcegödrök építését. Ettől a bűz forrása némileg csökkent, de a szennyezőanyagok talaj/talajvízbe szivárgása nem, mivel a pöcegödrök nem voltak szigeteltek. Ez az állapot továbbra is komoly egészségügyi kockázattal járt, hiszen a vizet a ma ismert vízellátás hiányában főként kutakból nyerték, melyek vize továbbra is igen szennyezett maradt. Rendszeresen megjelenő súlyos kolerajárványok pusztították a városi lakosságot. Időbe tellett, a XIX. század második felére, mire az orvostudomány fejlődése feltárta az ok-okozati kapcsolatot a szennyezett környezet miatt fertőzővé vált víz és a járványok kitörése között. Döntő szerepe volt annak, hogy ebben az időben zajlott le az emberiség fejlődésének új irányt szabó, ipari forradalomnak nevezett gazdasági, technológiai és társadalmi változás is. Az iparosodás egyre több munkást igényelt. Az emberek korábban soha nem volt ütemben költöztek a városokba. Kezdetét vette a napjainkban is tartó urbanizáció folyamata. Ennek során, a városok területi terjeszkedése ellenére is, jelentős mértékben növekedett a laksűrűség és ezzel a városi környezet szennyezőanyag terhelése. A kezdetleges higiénés viszonyok között a kitörő járványok súlyossága pedig fokozódott. Az első kényszer a központosított szennyvízkezelés fejlődésében a kolerajárványok elkerülése volt. A városokban meglévő csatornák eredetileg nyílt árkok voltak, és a csapadékvíz elvezetését szolgálták. Az épületek számának növekedése, az utak burkolása a csapadék egyre nagyobb hányadának elvezetését igényelte. A belterületek értékének növekedése miatt az árkokat a felszín alá bújtatták és belevezették a házak, lakások szennyvizét is. Az európai (és észak amerikai) nagyvárosok ma létező csatornahálózatának gerincét napjainkban is ezek az egyesített rendszerű csatornák alkotják. A csatornák kiépítése megszüntette a bűzt és a lakosság közvetlen érintkezési lehetőségét a szennyezett környezettel. A városok élhetőbb feltételeket kezdtek nyújtani a lakosságnak, és a higiénés viszonyok a belterületen jelentősen javultak, különösen a vezetékes ivóvízellátás kiépülését követően. Az eredeti probléma azonban nem oldódott meg igazán, mivel a szennyezőanyagok környezeti kibocsátása a közvetlen mindennapi élettérből áthelyeződött a befogadó vízfolyásokba. A víz mindenkori nélkülözhetetlensége miatt a városok, de jóformán valamennyi település vízfolyás/ok/, tavak mentén létesült, ezért a szennyezőanyagok teljes mértékben nem kerültek ki a város területéről. A szennyezett vizek bevezetése következtében a befogadók vizének minősége, attól függően, hogy mennyire voltak bővizűek és mennyi lakos szennyvize került beléjük, nagymértékben romlott. 1 A szennyezett vízfolyások vize veszélyessé tette az innen származó víz lakossági használatát, a fürdést és károsította a vízi élővilágot. A második kényszert a vízbázis és a vízminőség védelmének igénye jelentette. A megoldást pedig a szennyvíztisztítás, a csatornahálózatok végpontjain létesülő szennyvíztisztító telepek szolgáltatták. Mára a csatornán összegyűjtött és elvezetett szennyvíz kellő mértékű tisztításának szükségessége nem csak szakmai evidencia, de jogszabályi előírás is, amennyiben az önkormányzatoknak törvényben előírt, kötelezően elvégzendő feladata a településen keletkező szennyvizek megfelelő kezelésének biztosítása. A nagyobb városok lakosságának túlnyomó többsége a szennyvízcsatornázás létét, és a lakásokban meglévő, vízöblítéses WC-t természetesnek veszi. A vezetékes ivóvízellátással együtt megteremtette a biztonságos személyi és háztartási higiéné fenntartásának alapvető feltételeit. Hiánya, jellemzően a városok peremterületein, az ingatlanok alacsony értékében, illetve a hasznosítás korlátozásában jelentkezik. Napjainkra a településfejlesztés, benne az ipar működése, illetve az ipartelepítés aligha lehetséges a csatornázás megvalósítása nélkül. A csatornázásnak tehát a közegészségügyi, környezetvédelmi és életminőség (lakhatási komfort) javító hatásain kívül nem lebecsülhető járulékos hatása is van a munkahelyek létesítésének elősegítésével. A fejlődő világ megapoliszaiban, ahol naponta tízezrekkel növekszik a lakosság száma, a csatornázásszennyvíztisztítás rendszerének kiépítési üteme ezzel nem tud lépést tartani Hazánk, illetve Európa városaiban azonban az urbanizáció mértéke nem ilyen drámai. Összességében megállapíthatjuk, hogy a rendszer mind közegészségügyi, mind pedig a folyamatosan szigorodó szabályozás ellenére, környezetvédelmi szempontból is működőképes. - 3 -
Járni jár, csak nem jut! A közérdekű fejlesztések közpénzből történő megvalósítása nem igényel indoklást. Az azonban joggal vethető fel, hogy miért kellene közpénzeket magánérdekek kielégítésére fordítani? A fenti érdekek közül lévén másodrendű állampolgárok, legalább olyan mértékben jogosultak erre, mint a már az utolsó kétségtelenül ide tartozik. Kistelepülési fejlesztésekről lévén szó, egy lehetséges, a támogatás mellett szóló érv bizonyosan felhozható: a teljes magyar lakosság mintegy 11%-át kitevő kistelepülési lakosok, nem csatornázott nagyobb települések lakói. Ez azonban csak akkor igazolható, ha egyúttal azt is feltételezzük, hogy ezeken a is legalább akkora közérdek, nevezetesen közegészségügyi és környezetvédelmi érdek szól a csatornázási fejlesztések mellett, mint a nagyobbaknál. Be fogjuk mutatni, hogy ez, legalábbis a (ii) érdeket tekintve, a kistelepülések túlnyomó többségében nem feltétlenül igaz. A másodikként felsorolt (ii) érdek jelenléte nagymértékben a később részletezett helyi viszonyok függvénye. A harmadikként (iii) említett azonban nagyon is jelen van, és elegendő indokot szolgáltat/hat/ a fejlesztések megvalósításához. Ezen a ponton eljutunk a pénzügyi források részletesebben eddig még nem érintett témaköréhez. Nem közismert, ezért kiemeljük, hogy a szennyvízcsatornázás és tisztítás fajlagos beruházási költsége, például 1 lakosra vagy lakásra vetítve, bármely más közművel összehasonlítva a legmagasabb. A kistelepülések szempontjából kedvezőtlen, hogy ezek a fajlagos mutatók sokkal rosszabbak a nagyobbakénál. 4 Nagyvárosi környezetben a csatornázás-szennyvíztisztítás beruházási költségein belül az előbbi a meghatározó, amennyiben arra átlagosan a teljes összeg mintegy 70-75%-a jut, természetesen a helyi körülményektől függően jelentős szórással. A bemutatott példából is látható, hogy a csatornázás fajlagos költsége erősen függ a laksűrűségtől. Némi egyszerűsítéssel úgy vehetjük, hogy minél kisebb a laksűrűség, fajlagosan annál drágábban építhető ki a csatornahálózat. A kapcsolat erősen nem lineáris, a laksűrűség csökkenésével a csatornázási költség egyre nagyobb mértékben nő. A kistelepülések csatornázása tehát költség-hatékonyság szempontjából a fajlagos költségekben kimutathatóan rosszabb, esetenként sokkal rosszabb, mint a nagyobb városoké. A szennyvíztisztító telep beruházási költségének aránya az összes beruházáson belül, ebben a kategóriában, becsülhetően nem éri el a 10%-ot sem. Tehát, ha a városi lakossághoz hasonlóan elvárható, hogy a kistelepülési lakosok is kapjanak a szennyvízkezelés megvalósításához állami (és/vagy az Unióból származó) támogatást, akkor azzal kell számolni, hogy erre ingatlanonként/lakosonként jóval, akár egy nagyságrenddel is többet kell(ene) fordítani, legalábbis ha a központosított szennyvízkezelés mellett születik döntés. 4 Ez egyszerűen érzékeltethető, ha példának veszünk egy városias beépítésű utcarészletet, mondjuk egy zártsorú, hatemeletes épülettel, szintenként 4 db, összesen 24 db lakással. Tételezzük fel, hogy lakásonként átlagosan 2.5 fő él, összesen 60 lakóval. A ház utcafrontja összemérhető hosszúságú egy átlagos kistelepülési 20 m szélességű ingatlanéval, ahol ugyancsak átlagosan- egy 2.5 fős család él. Ekkor az 1 lakosra vetített, megépítendő csatornahossz a városban 0.33 m, míg a kistelepülésen 8 m. A különbség 24-szeres. Ez az egy nagyságrendnyi eltérés még akkor is tetemes, ha figyelembe vesszük, hogy a városban bizonyosan nagyobb átmérőjű csatorna szükséges, az építés költségei is nagyobbak, és több szennyvízátemelőre is szükség lehet. Ehhez kapcsolódik a fajlagosan drágább szennyvíztisztítási költség is, csökkentve a kistelepülési szennyvízkezelés összesített költséghatékonyságát. - 4 -
A kistelepülési lakosság más szempontból is kedvezőtlen helyzetben van. A szennyvízkezelés rendszerét, mint minden műszaki rendszert a hosszú, - csatorna esetén fél évszázados - élettartam elmúltával fel kell újítani a szolgáltatás fenntartása érdekében. Ehhez pénzre van szükség, amit a működés során, a fizetendő szolgáltatási díj egy részének elkülönítetten kezelt felhalmozásából, az amortizációs alapból kell és lehet pótolni. Az amortizációs hányadot a beruházási költségre vetítjük Például 50 éves élettartam esetén 50 év elmúltával a felújítás költségének rendelkezésre kell állnia, tehát évente a beruházási költség 2%-át erre a célra be kell szedni a szolgáltatást igénybevevőktől. Ezen a műszakigazdasági törvényszerűségeket mellőző rezsicsökkentés sem segít, legfeljebb a felhalmozást évekre el lehet halasztani, de végül elkerülhetetlen a ráfordítás. Így az elmaradt befizetés pótlása azokat is terhelni fogja, akik a drágábban kiépített rendszert nem is használták. Magyar sajátosság a közműadó, amit a szolgáltatási csatornahossz alapján vetnek ki az üzemeltetőre. Könnyen belátható, hogy ha az üzemeltető a bevételt hozó szolgáltatást a csak fajlagosan hosszú hálózattal képes ellátni, ez a közteher olyan mértékben rontja a szolgáltatás gazdasági mutatóit, hogy az üzemeltetés akár nettó veszteséges is lehet (amire van is az országban példa). A nagyobb költséggel kiépített rendszer tehát magasabb szolgáltatási díjat eredményez. Ez pedig a kistelepülési lakosság országszerte jellemzően alacsony ráfordítási képessége mellett a (központosított) szennyvízkezelés rendszerének gazdasági fenntarthatóságát veszélyezteti. A fentiekből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a kistelepülési szennyvízkezelés programszerű és településszintű megvalósításában, a mindig korlátozottan rendelkezésre álló közpénzek miatt kiemelt fontossága van a központosított megoldás helyett az olcsóbb/ak/ megvalósításának. Azonban az olcsóbb megoldásoknak is ki kell elégíteniük azokat a közegészségügyi és a környezetvédelmi előírásokat, valamint lehetőség szerint biztosítaniuk kell a lakosság számára (közel) olyan komfortos életkörülményeket, amilyeneket a központosított rendszertől megkövetelünk! - 5 -
3 Reális alternatíva lehet-e decentralizált szennyvízkezelés? A központosított szennyvízkezelés korlátainak érzékelése a gyors urbanizációval jellemezhető országokban intenzív kutatásokat indított el az 1970-es években. A Világbank által finanszírozott program a fejlődő világ számára keresett megfizethető szennyvízkezelési megoldásokat az időközben egyre jelentősebb szerepet kapó ökológiai megfontolások figyelembevételével. Napjainkra a megfelelő szennyvízkezelési rendszer megtalálásának igénye globális jelentőségűvé vált, amennyiben egyre gyakrabban merülnek fel fenntarthatósági kételyek a hagyományos, csatornahálózat-központi szennyvíztisztítási megoldásokat illetően. A központosított szennyvízkezelés, annak ellenére, hogy az egyes települések igen változatos feltételeket teremtenek a megvalósítás és működtetés számára, lényegében világszerte egységes képet mutat. Mindenhol közös rendszerjellemző, hogy a szennyvizet, mint közegészségügyi veszélyforrást zárt, felszín alatti, a lakosság számára a szennyvízzel való kontaktust kizáró módon, szennyvízcsatorna hálózaton kivezeti a város területéről és a vízi környezetbe való bevezetés előtt, annak védelme és a még maradó közegészségügyi veszélyeztetés megszüntetése érdekében megtisztítja. A tisztított szennyvíz maradék szennyezőanyagainak határérték alatti koncentrációja és az ezzel keletkező szennyezőanyag áramok azonban továbbra is a befogadók pontszerű (de már kezelhető) terhelését okozzák. Kutatások hatására született meg a központosított alternatívájaként a decentralizált szennyvízkezelés ideája, amit a műszaki fejlesztések eredményeként megjelent kiskapacitású tisztítóberendezések tettek a gyakorlatban is megvalósíthatóvá. A decentralizált szennyvízkezelés lényegi rendszerjellemzője, hogy feladjuk a szennyvizek településről való kivezetésére szolgáló költséges csatornahálózat kiépítését és végponti tisztítását. Helyette a szennyvizet a keletkezés helyén, vagy annak közelében tisztítjuk meg, és a tisztított szennyvizet a környezetben helyezzük el. A decentralizált szennyvízkezelésnél tisztított szennyvíz tehát a település területén, a felszíni vagy a felszín alatti vízben jelenik meg. A szennyvíztisztítás, bár technikailag képesek vagyunk rá, sohasem bocsát ki kémiailag tiszta H 2 O-t. Erre csak olyan extrém helyzetekben kényszerülünk, mint például egy embereket szállító űrhajó belső tere. A tisztítás megkívánt mértéke csak akkora, hogy a befogadó környezetben ne keletkezzen irreverzibilis, a környezeti élővilág által nem helyreállítható állapotromlás, illetve mérgező, vagy fertőző betegségeket okozó helyzet. A decentralizált szennyvízkezelésnél a tisztított szennyvízben határértéket nem meghaladó koncentrációban maradó szennyezőanyagok tehát nem-pontszerű, kvázi diffúz szennyezést okoznak a település területén. A decentralizáltság mértéke különböző lehet (2. ábra). Szélsőséges az ingatlanonként telepített szennyvíztisztító. Ezt a kialakítást nevezzük egyedi szennyvíztisztításnak. Számos esetben az egyeditől kedvezőbb kialakítás lehet a kisebb-nagyobb ingatlan-csoportonkénti - 6 -
tisztítás. Műszaki, gazdasági, környezeti és közegészségügyi hatásvizsgálatot igényel, hogy tisztán egyedi, tisztán csoportos kiszolgálású, vagy vegyes megoldás lesz-e a legkedvezőbb. 2. ábra: A központosított és a decentralizált szennyvízkezelési rendszerek kialakításának elvi lehetőségei 3.1 A decentralizált szennyvízkezelésnél alkalmazott tisztítási megoldások Nemzetközi kitekintésben a decentralizált szennyvízkezelés napjainkra három, alapvetően különböző célokat megvalósító irányzatra bomlott: (a) egyszerű higiéniai eszközök, (b) kiskapacitású, mechanikai-biológiai tisztító egységek és (c) szeparált szennyvízgyűjtésen alapuló visszaforgatás alkalmazása. a) Az egyszerű higiéniai eszközök közé tartoznak a latrinák, módosított vízöblítéses WC-k (pour-flush toilet), melyeknél az öblítés manuálisan, nem tartályból történik, a komposztáló WC-k melyek a lakáson kívül helyezkednek el, és a száraz WC-k, amik szagtalanítással a lakásban is elhelyezhetők. Minimális higiéniai szolgáltatást - 7 -
nyújtanak, míg a környezetszennyezés (talajvíz) elkerülésének nem tulajdonítanak jelentőséget. A fekáliás fázist visszatartják, a folyadékfázis pedig a környezetbe kerül. Egyes országokban a stabilizálódott, komposztálódott maradék növényi tápanyagtartalmát hasznosítják. Viszonylag olcsók és tervezési szempontból egyszerűek, döntően a fejletlen országok higiéniai viszonyainak javítására szolgáló egyszerű megoldások. Hazai viszonyok között az eseti alkalmazásoktól eltekintve a központosított szennyvízkezelés településszintű kiváltására nem nyújt alternatívát. b) A kiskapacitású tisztítóegységek legalább mechanikai és biológiai tisztítást végeznek. A hazai, jogszabályban is rögzített terminológia szerint megkülönböztetünk: (1) szennyvíztisztító kislétesítményeket 5 és (2) szennyvíztisztító kisberendezéseket. 6 A biológiai tisztítás a nagy telepeken is alkalmazott típusú reaktorokban (fixfilmes, vagy eleveniszapos reaktor), illetve az úgynevezett természetközeli tisztítási egységek 7 valamely típusában mehet végbe. Ez az alapkiépítés a környezeti-közegészségügyi kívánalmaktól függően kiegészülhet a növényi tápanyag (N, P) eltávolítással, fertőtlenítéssel, vagy membrános szilárdanyag eltávolítással. A vonatkozó emissziós határértékek többé-kevésbé megegyeznek a központosított rendszerek kisebb szennyvíztisztító telepeire vonatkozókkal. Alkalmazási területük a fejlett országokban a csatornával nem ellátott településrészekre és a turistaközpontokra korlátozódik. Jellemző, hogy ez a decentralizált megoldás az egyébként korábban központosított rendszereket kiépítő, magas tisztítási hatásfokot előíró országokban terjedt el. c) A visszaforgatásos rendszerek alkalmazásánál (3. ábra) a prioritás a környezetvédelmen van, amihez azonban a magas fokú higiéniai követelmények betartása is párosul. Vannak országok, ahol a kialakult háttéripar újszerű WC berendezéseket fejlesztett ki és forgalmaz. Ezek alkalmasak jellemzően a vizelet és a széklet külön elvezetésére oly módon, hogy minimális fegyelmezettség betartása mellett a szokásos WC használati rutint nem befolyásolják. 5 egyedi szennyvízkezelés: olyan egyedi szennyvízkezelő létesítmények alkalmazása, amelyek legalább 1, legfeljebb 50 lakosegyenérték szennyvízterhelésnek megfelelő települési szennyvíz tisztítását, végső elhelyezését, illetve átmeneti gyűjtését, tárolását szolgálják, 6 Az egyedi szennyvízkezelő kisberendezés: olyan vízi létesítmény, amely a települési szennyvizek nem közműves, biológiai tisztítását energia bevitel segítségével végzi, 7 Természetközeli tisztítási olyan biológiai szennyvíztisztítási eljárás, amely során a szennyezőanyagok lebomlását a hordozó talajhoz, homokhoz, kavicshoz, növények gyökerének felületéhez kapcsolódó mikroorganizmusok végzik aerob vagy anaerob módon, valamint a tavas szennyvíztisztítási megoldások - 8 -
3. ábra: Szeparált szennyvízgyűjtés és -hasznosítás A szeparált szennyvízkivezetés és az ehhez kapcsolódó, a szennyvízben lévő növényi tápanyagok (N, P), valamint a legkevésbé szennyezett szürke szennyvíz közvetlen hasznosítása jelenleg nem látszik reális alternatívának településszinten, programszerűen szervezett szennyvízkezelési esetekben. További, elsősorban közgazdasági hatásvizsgálat és a döntéstől függően számos jogszabály módosításra lenne szükség. 3.2 Szennyvíztisztító kislétesítmények, kisberendezések és a természetközeli szennyvíztisztítók 3.2.1 Szennyvíztisztító kislétesítmények A szennyvíztisztító kislétesítményeket a csatornázatlan településeken már régóta alkalmazzuk. A létesítmények jellemzője, hogy a tisztítási folyamatokhoz nem szükséges külső energia bevitele. Ebben a vonatkozásban hasonlók a természetközeli szennyvíztisztítás létesítményeihez. Az esetek egy részében azonban nem hagyható el a villamos energia felhasználása, ha a helyi domborzati feltételek miatt a létesítmény egyes elemei közötti szennyvízáramlást nem lehet gravitációsan biztosítani, ezért szivattyúzni kell. A környezeti feltételeket figyelembevevő műszaki tervezés és kialakítás határozza meg, hogy elérhető-e a megkívánt tisztítási hatásfok. A kislétesítmények további jellemzője, hogy kivételes esetektől eltekintve csak ingatlanonként telepítve alkalmazzuk. A műszaki megoldás két, minden esetben szükséges egységből áll: (i) az előtisztítást végző műtárgyból (szakmai elnevezése oldómedence, vagy oldóakna, és (ii) az előtisztított szennyvizet a talajba szivárogtató szikkasztó csőhálózat. A - 9 -
hagyományos, jó tervek alapján akár házilagosan is kivitelezhető rendszer felépítését felépítést a 4. ábra mutatja. 4. ábra: Hagyományos szennyvíztisztító kislétesítmény kialakításának elvi ábrája Az oldómedence/oldóakna a szennyvízben lévő és eltömődést okozó szennyvíz összetevők leválasztására szolgál (zsír, étolaj, szálas anyagok és a konyhai előkészítő munkákból valamint a takarításból származó, ülepedőképes, homokszerű anyagok). Ezek a folyamatok fizikai folyamatok és megfelelnek a nagy szennyvíztisztító telepek mechanikai tisztítási lépcsőjének. Emellett spontán bekövetkezik az oldott és a néhány 10 mikron (kolloidális) méretű szervesanyagok részleges biológiai lebomlása is. Az innen kikerülő szennyvíz azonban még további biológiai tisztítást igényel, mielőtt kijut a környezetbe. Ez a biológiai tisztítási folyamat megy végbe a szikkasztómező alatti talajtérben, pontosabban az ott található talajszemcsék felületén, az elszaporodó lebontó baktériumok által kialakított biológiai hártyában. Ez a folyamat okozza, hogy a tervező által meghatározott méretű szikkasztómezőből kettőre van szükség: egy aktuálisan működőre és egy tartalékra. A biológia hártya ugyanis a szemcsék felületén folyamatosan vastagodik, ami idővel a talaj hézagrendszerének fokozatos eltömődéséhez vezet. Ez az állapot már lényegében a működésképtelenség állapota, Ezt megelőzően át kell kötni a szennyvizet a tartalék mezőre. Egy mező eltömődésig tartó élettartama általában 2-3 év. Az eltömődött és tartalékká váló szikkasztómezőt nem kell újraépíteni vagy tisztítani. 2-3 év alatt a biológia - 10 -
hártya magától lebomlik és a mező újra használhatóvá válik. A tartalék szikkasztómező kétségtelenül hátrányos, mivel az ingatlan beépítetlen területének nagyobb hányadát igényli, mint amekkorára például a kisberendezéseknél szükséges lehet. A szikkasztórendszer által igényelt terület egy adott szennyvízmennyiség mellett az ingatlan talajának elszivárogtató képességétől függ. Minél kisebb ez, annál nagyobb területre van szükség. Ez lényeges szempont lehet az alkalmazás értékelésénél, mivel a szikkasztómező területe csak korlátozottan használható. Például oda nem ültethetők mélyebb gyökerő cserjék és fák, közelében nem létesíthetők ásott kutak sem (5. ábra). 5. ábra: Védőtávolságok a szikkasztómezőtől Nem alkalmazható ez a megoldás, ha a talaj igen durvaszemcsés, nagy áteresztőképességű (például kavics), mert a gyorsan átszivárgó víz és a kavicsszemek viszonylag csekély felülete nem biztosítja az elvárt biológiai tisztítást. Ugyancsak alkalmatlanok a közel vízzáró talajok (például agyag, iszapos agyag) mert ezeknél nagyon nagyméretű szikkasztómezőre lenne szükség. Ezeket a problémákat áthidalhatjuk a rendszer részleges módosításával. Ekkor a szikkasztócsövek alá, azokkal párhuzamosan egy-egy gyűjtő (drén) cső kerül. A kettő közé pedig kedvező tulajdonságú homokréteget építünk be. Az eredeti talaj helyett ez a homokréteg fog a biológiai tisztítás tere lenni. Az ilyen megoldást homokszűrő ároknak hívják. A szivattyúzás nélkül kialakítható rendszer nem igényel üzemeltetést. A tulajdonosnak csak két tennivalója van: a) ha észleli, hogy a szennyvíz már nem képes elegendő ütemben elszivárogni (ezt nyilvánvalóvá válik a szennyvíz visszaduzzadása miatt), a tartalékmezőre - 11 -
vált, és b) legsűrűbben évente, de általában 2 évente szippantós kocsival eltávolíttatja az oldómedencébe felgyülemlett és visszatartott iszapot és uszadékot. Kislétesítmények, modernizált változatban, a kereskedelemben is kaphatók. Ezek időálló műanyag elemekből épülnek fel. A modernséget elsősorban a speciális a talajtól sokkal kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkező mesterséges anyagból álló, a biológiai tisztítást segítő szivárgó rétegek, a nagyobb biztonsággal tartható tisztítási hatásfok jelenti (6. ábra). 6. ábra: Szennyvíztisztító kislétesítmény modernizált változata 3.2.2 Szennyvíztisztító kisberendezések A kisberendezéses szennyvízkezelés a kislétesítményekéhez hasonlóan két fő egységből áll: a) a tisztítást végző berendezésből és b) a tisztított szennyvíz környezetben való elhelyezésére szolgáló szikkasztó mezőből. A hasonlóság azonban ebben ki is merül. Míg a kislétesítmény első egysége, az oldómedence csak előtisztítást végez, és a biológiai tisztítás a talajbeli szivárgás során megy végbe, a kisberendezés maga végzi a biológiai tisztítást és a talajba már tisztított szennyvíz kerül. Ez hatással van a szikkasztómező méretére, ami legfeljebb a fele a hagyományos kislétesítményeknél szükségesnek, mivel a tartalékmező elhagyható. A biológiai szennyvíztisztító kisberendezésekben alkalmazott technológiák megegyeznek a nagy szennyvíztisztító telepeken találhatókéval. Többnyire azonban az eleveniszapos biológiai tisztítás a jellemző. Az épületben keletkező szennyvizek (konyhai, fürdőszobai, WC.) beérkezését követően egy szűrő tartja vissza a darabos szennyezőket. Ezt követően a - 12 -
vízben maradt oldott szennyező anyagok eleveniszap segítségével aerob és anaerob biológiai folyamatok során bomlanak le. A kamrarendszeren áthaladó szennyvíz, az egyik zónából a másikba történő átfolyása és áramlása során történik meg a tisztítás. A folyamatos biológiai lebontáshoz szükséges oxigént a berendezéshez tartozó kompresszor biztosítja, sűrített levegő bejuttatásával. A szennyvíz a berendezés különböző résztereiben oxigénmentes (anoxikus), valamint oldott oxigént tartalmazó (aerob) környezetbe kerül. Ez a folyamat a nagy szennyvíztisztító telepek működési modelljét alkalmazza. A biológiai tisztítást élő szervezetek, különböző mikroorganizmusok végzik oly módon, hogy a számunkra szennyezőnek, számukra viszont tápanyagnak minősülő szerves anyagokat a vízből kivonva elfogyasztják, és ebből folyamatosan új baktériumsejtek keletkeznek. Az új sejtek tömegét fölösiszapnak nevezzük, amit a berendezésből el kell távolítani és biztonságos módon, megfelelő helyre, többnyire valamely közeli szennyvíztisztító telepre, esetleg mezőgazdasági területre el kell juttatni. A fölösiszap térfogata egy négyfős család esetében körülbelül 0,5 m 3 évente. A lebontó, tisztító mikroorganizmusok életben maradását egyes, a háztartásokban tisztálkodáshoz, takarításhoz használt vegyszerek veszélyeztetik. A legfőbb veszélyt, a fertőtlenítő, erősen oxidáló vegyszerek, mint például a Hypo, Domestos, illetve a hosszú hatású egyéb fertőtlenítő szerek (például a WC-fertőtlenítők) okozzák. Ezen szerek alkalmazása ugyan nem teljesen tiltott, ám mennyiségük erősen korlátozott. Hypo-ból naponta például 1 dl körüli mennyiség a megengedett, ám a legtöbb berendezésgyártó erősen ajánlja a mellőzésüket, a más, helyettesítő szerekre való áttérést. Az enyhébb szerek, mint például a szappan kevésbé ártalmasak a rendszerre, ráadásul ezekből kis mennyiség jut egyszerre a biológiai szennyvíztisztítóba a zuhanyzás, vagy kézmosás során. A fegyelmezett háztartásvezetés kiemelkedő fontosságú. Ha ugyanis elpusztítjuk a lebontó szervezeteket, a biológiai tisztítás megszűnik és a berendezés mindaddig nem teljesíti környezetvédelmi feladatát, amíg az újraélesztés meg nem történik. Ez akár két hetet is igénybe vehet. A fegyelmezett háztartásvezetésbe bele tartozik, hogy fokozottan kerülni kell a nehezebben bontható szervesanyagok, a használt étolaj és a zsír lefolyóba, WC-be öntését. Az erős tisztítószerekhez hasonlóan tilos a maradék festékek és azok oldószereinek a tisztítóberendezésbe juttatása. A tiltás nem csak a szerves oldószeres mázolóanyagokra, de a falfestékekre, akár a vízbázisúakra is vonatkozik. Nem ajánlott a népszerű nevén konyhamalacnak nevezett darálószerkezet használata sem. Ez a szerkezet a nagyobb méretű darabokból álló élelmiszer maradékok finomra darabolását végzik, így azok a lefolyón/wc-n eltávolíthatóvá válnak. Ez azonban a tisztítóberendezésben működési problémákhoz vezet(het). A felsoroltak csatornahálózat használata esetén is kerülendők, de ott a nagyobb hígítás miatt a hatásuk kevésbé jelentkezik, mint a kisberendezéseknél, különösen az egyedi, ingatlanonként kialakított esetekben. A hazai piacon több mint tíz féle kisberendezés kapható, és a számuk növekvő tendenciát mutat. A berendezések tisztítási kapacitása 2(4) - 50 lakosegyenérték között változik, gyártótól/forgalmazótól függően. - 13 -
Jelenleg csak az forgalmazhat előregyártott szennyvíztisztító kisberendezést, akinek a berendezése CE megfelelőségi jelöléssel rendelkeznek. A vásárlás során ennek meglétét ellenőrizni és igazolni szükséges. A CE megfelelőségi jelölés bármelyik Európai Unió tagországában megszerezhető. A berendezések műszaki paraméterei és az egyes berendezésekre rendelkezésre álló hazai működési tapasztalatok mutatnak minőségi különbségeket. Ezek alapján bizonyos gyártmány/ok legjobbnak nyilvánítása azonban félrevezető lehet. A CE megfelelőségi jelöléssel ellátott berendezések garantálják, hogy a berendezés képes a termékhez csatolt tanúsítvány szerinti tisztított szennyvíz minőséget előállítani, de nem garantálja, nem is garantálhatja, hogy az a beépített berendezésnél is így lesz..az ugyanis, hogy valamely berendezés hogyan működik, nem csak annak saját paramétereitől függ. A végső minősítést jelentősen befolyásolja a helyszíni beépítés megfelelősége, a gyártó/forgalmazó, vagy az üzemeltetésre vállalkozó ellenőrző, hibaelhárító szakmai munkája, és nem utolsósorban a berendezés használóinak fegyelmezett háztartásvezetése. Az engedélyek, illetve a minősítések ellenőrzésekor figyelni kell arra, hogy a vásárolni kívánt termék típusa, tisztítókapacitása pontosan megegyezzen az engedélyen, illetve a minősítésen feltűntetett terméktípussal, tisztítókapacitással. Egyedi vagy csoportos kiszolgálású berendezést alkalmazzunk? A kisberendezés típusának megválasztása mellett döntést igényel a decentralizált szennyvízkezelés szélsőséges, ingatlanonkénti egyedi, vagy a csoportos kiszolgálású berendezések alkalmazása. A legtöbb esetben valószínűsíthető, hogy a vegyes alkalmazás lesz a legkedvezőbb. Üzemelés biztonsági és üzemköltség csökkentési okokból törekedni kell a csoportos kiszolgálású kisberendezések alkalmazására. Ugyanis minél kevesebb ingatlant szolgál ki a kisberendezés, annál inkább jelentkeznek a megbízható működést veszélyeztető olyan körülmények, melyek nem egyeztethetők össze a biológiai tisztás alapvető jellegzetességével. Azzal ugyanis, hogy a lebontó mikroorganizmusok akkor működnek hatékonyan és stabilan, ha a berendezésben tartózkodó szennyvíz, mint környezet a számukra ideális. Ezt a szennyvíz környezetet négy alapvető paraméterrel jellemezhetjük: (i) a szennyvíz oldott oxigén koncentrációjával, (ii) a szennyvíztérben lévő mikroorganizmusoknak a mindenkori beérkező és eltávolítandó szervesanyagok mennyiségének megfelelő arányával és (iii) a szennyvíz hőmérsékletével és (iv) a tartózkodási idővel. Némi leegyszerűsítéssel mindegyik paraméternél az állandóság, de legfeljebb csak a kismértékű ingadozás a kedvező. Így a legkedvezőtlenebb feltételek az egyedileg alkalmazott berendezéseknél jelentkeznek: a berendezés hidraulikai terhelése (a beérkező vízhozam) itt változik a legszélsőségesebben; gondoljunk a háztartási vízhasználat szokásos menetére, a beérkező szennyezőanyagok mennyisége is erős ingadozást mutat, hiszen a WC vagy a mosogatóvíz erősen szennyezett, míg a fürdővíz alig, a beérkező víz hőmérséklete ingadozik (WC öblítővíz vs. zuhanyozó vize) és - 14 -
az adott méretekkel rendelkező berendezésben az erősen ingadozó beérkező vízhozamok eltérő tartózkodási időt eredményeznek, előfordulnak szélsőséges állapotok, amikor például megnő az ingatlan lakóinak száma (vendégek) és ezzel a keletkező szennyvízmennyiség, vagy éppen nullára csökken a tisztítandó szennyvíz mennyisége, ha hosszú nyaralásra elmennek a lakók, emiatt a berendezésben tisztítást végző élő szervezetek nem kapnak tápanyagok és elpusztulnak. A fentiekre az egyes kisberendezések eltérő mértékben érzékenyek. Minél több ingatlan kiszolgálását végzi egy berendezés a decentralizált szennyvízkezelés elvének megfelelően, annál kevésbé jelentkeznek a fenti problémák, mivel a több szennyvízkibocsátó kiegyenlítettebb terhelést okoz a berendezésben, hiszen kevéssé valószínű, hogy egy utcában például mindenki egyszerre menjen szabadságra, vagy fürödjön, stb. További szempont az üzembiztonság. Az eleveniszapos technológiával működő kisberendezések meghibásodása tipikusan a levegőztető kompresszor membránjánál jelentkezik. Könnyen belátható, hogy a meghibásodás valószínűsége arányos a berendezések számával. Ha csökkentjük a berendezésszámot a decentralizált, csoportos kiszolgálású megoldás alkalmazásával, csökkentjük a meghibásodások számát is. Ha a csökkentés mértéke jelentős, nagyobb esély kínálkozik a gyorsabb javításra is. 3.2.3 Természetközeli szennyvíztisztítók A természetközeli szennyvíztisztítás meghonosodott, de kissé félrevezető elnevezés, amennyiben valamennyi biológiai tisztításnak alapvető jellemzője, hogy élőlények természetes élettani folyamatait vesszük igénybe. Az eltérés az, hogy a címben foglalt megoldások nem épített beton, vagy műanyag műtárgyakat igényelnek, ahol a lebontó szervezetek számára a környezeti paramétereket (levegőztetés, keverés és a szervesanyag/lebontó mikroorganizmus arány) üzemeltetés jelleggel szabályozzuk. Ezért külső energia bevitelre a tisztítási folyamathoz nincs szükség (kivétel a levegőztetett szennyvíztisztító tó!). Ez kedvező, így azonban a működést teljes mértékben meghatározza a tervezés és a kivitelezés. Szabályozási lehetőség hiányában ezek helytelen volta az egész tisztítás hatékonyságát lerontja. A természetközeli szennyvíztisztítók három nagy csoportja különíthető el: a) a tavas, b) a gyökérzónás szennyvíztisztítók, melyek lehetnek és (b1) szabad vízfelszínű (b2) felszín alatti átfolyásos kialakításúak, (épített wetland-ek /műmocsarak/) c) a nyárfás szennyvízöntözés - 15 -
Szennyvíztisztító tavak (7. ábra) A szennyvíztisztító tavakban a vízben diszpergálódott mikroorganizmusok végzik a szervesanyagok lebontását. Attól függően, hogy a tavak vízterét levegőztetjük-e, megkülönböztetünk aerob, fakultatív és anaerob szennyvíztisztító tavakat. A tavak üzemeltetése nem bonyolult, azonban területigényük nagy és a lebontási, tisztítási hatásfokuk alacsony. A talajvíz védelme érdekében a tó medrét szigetelni kell. Közegészségügyi, továbbá szagproblémák miatt kistelepülési, egyedi megoldásként nem alkalmazható. A kedvezőtlen hazai tapasztalatok miatt alkalmazásuk egyébként sem ajánlott, általában az engedélyező hatóságok sem támogatják. 7. ábra: Tavas szennyvíztisztítás Gyökérzónás szennyvíztisztítók A gyökérzónás szennyvíztisztítók földműként kialakított medencékből állnak, melyekbe megfelelő anyagú töltetet helyeznek el, majd ebbe ültetik a növényzetet. A növényzet bármelyik vízi-mocsári növényfajta lehet, azonban a nád, a sás, a gyékény és káka alkotja a leggyakrabban alkalmazott fajok körét. Ezeket a nővényeket általában monokultúrákként telepítik. A medencében elhelyezett töltet anyaga lehet homok, kavics, kőzúzalék, talaj vagy ezek keveréke. Az eltömődési folyamatok veszélye miatt, kizárólag jó szivárgási tényezőjű anyagok (frakcionált homok, frakcionált kavics) beépítése javasolható. A beültetett növényzet - 16 -
gyökérzete megfelelő telepítés, illetve műtárgy-kialakítás esetén teljesen átszövi a szűrőtöltetet (Dittrich E.). Szabad vízfelszínű megoldások Ezeknél a megoldásoknál az épített medencében elhelyezett töltőanyag felszíne felett időszakosan vagy állandó jelleggel vízborítás és vízátfolyás van (8. ábra). A tavas szennyvíztisztítástól elsősorban az különbözteti meg őket, hogy a víztérbe telepített növények vannak, melyeknek szerepe van a tisztításban. 8. ábra: Szabad vízfelszínű megoldás Felszín alatti átfolyású, gyökérzónás megoldások (Dittrich E.) Ezekben a rendszerekben a tisztítandó szennyvíz a medencék töltőanyagán keresztül, kizárólag a felszín alatt áramlik. A fentieket is tekintve hazai szakirodalom ezeket nevezi gyökérzónás szennyvíztisztítóknak. A gyökérzónás szennyvíztisztító rendszerek lehetnek vízszintes átfolyásúak (9. ábra) és függőleges átfolyásúak (10. ábra), vagy ezek kombinációi. A függőleges átfolyású rendszereknél a legelterjedtebbek a függőleges-lefelé áramlású műtárgyak. - 17 -
9. ábra: Vízszintes átfolyású gyökérzónás szennyvíz-tisztító műtárgy sematikus rajza (Dittrich 2006) Függőleges-lefelé áramlású konstrukciós változat esetén a töltet felső rétegében, a műtárgy hossza mentén helyezik el az osztódréneket. A műtárgy fenekén az osztódrénekhez hasonló geometriai elosztású gyűjtődréneket építenek be. Az osztó és a gyűjtődrének között 0,5 1,2 m vastag szűrőtöltet végzi a szennyvíz tisztítását. 10. ábra: Függőleges-lefelé áramlású gyökérzónás szennyvíz-tisztító műtárgy sematikus rajza (Dittrich 2006) - 18 -
11. ábra: Gyökérzónás szennyvíztisztító látképe A gyökérzónás medencében a szennyvíz tisztítása összetett (fizikai, kémiai, biológiai) folyamatok révén megy végbe. A tisztítási hatásfok szempontjából a hideg időszak (a biológiai lebontás szempontjából ilyen a tartósan 10 C o alatti hőmérséklet) kritikus. Ilyenkor a tisztítás szempontjából lényeges biológiai folyamatok egy része nem, vagy csak alig megy végbe. Nyárfás szennyvízöntözés (12. ábra) A 12. ábra szerint, az előtisztított (ülepített) szennyvizet szivárogtató árkokkal felosztott, telepített fákkal rendelkező területre vezetve két folyamat biztosításával tisztítjuk meg. Ideális esetben a beszivárogtatás során a talajlakó élőlények a szervesanyag lebontását végzik, majd az így keletkező, már fa növények által elvehető tápanyagokat (nitrogén és foszfor) a (fák) hasznosítják. Ha vízigényes fákat ültetünk, a vegetációs időszakban a kijuttatott víz is hasznosul. A gyorsan növő nyárfák helyett egyéb vízigényes fák is ültethetők (15. ábra). Az egyszerűnek tűnő megoldás természetesen gondos tervezést igényel, érzékeny a helyi talaj jellemzőire. A megvalósult hazai elhelyezések között jól és nagyon rosszul működőek egyaránt előfordulnak. Szippantott szennyvízzel az ilyen megoldások nagyobb kockázattal működtethetők, az egyébként kiépítendő csatornahálózat pedig jelentősen megdrágítja a létesítést. Kritikus időszak a hideg téli, illetve a vegetációs időszakon kívüli periódus, amikor a feltételezett tisztítási-hasznosítási folyamatok lényegében nem működnek. Az alkalmazási lehetőségek közül egyértelműen ki kell zárni az egyedi, ingatlanonkénti kialakítást. - 19 -
12. ábra: Nyárfás szennyvízöntözés - 20 -
13. ábra: A szennyvízöntözésnél telepíthető fafajták Kombinált megoldások Az ismertetett természetközeli tisztítási megoldások bizonyos mértékig egymással összekapcsolhatók, amivel egyes hátrányos tulajdonságokat megszüntethetünk és/vagy a hátrány mértékét csökkenthetjük (14. ábra). - 21 -
14. ábra: Kombinált megoldások A természetközeli szennyvíztisztítók előtt mechanikai tisztításra van szükség. Mivel az egyedi, ingatlanonkénti elhelyezés, elsősorban a közegészségügyi kockázat miatt nem lehetséges, alkalmazásuk csatornahálózat kiépítését igényli. A szippantott szennyvizek igen nagy szervesanyag koncentrációja miatt az ilyen szennyvizek esetében sem használhatók. Ezek miatt a tisztító létesítmények esetenként kedvező, alacsony beruházási és az üzemeltetési költségét jelentősen megnöveli. - 22 -
4 A csatornázatlan hazai kistelepülések 4.1 Településjellemzők Magyarország településszerkezetére jellemző, hogy magas (76,2 %) a kistelepülések aránya, ezeken a területeken azonban a lakosságnak csak 16,8 %-a koncentrálódik. Kevés nagyvárosunk van, Budapesten kívül mindössze 4 településünk népessége haladja meg a 150.000 főt. Összességében ez a helyzet a települési szennyvizek összegyűjtése és tisztítása szempontjából nem kedvező, hiszen a térben koncentráltabban elhelyezkedő lakosság közművel történő ellátása hatékonyabb és kisebb költséggel jár. A 2000 LE-nél kisebb méretű települései közül 845 tartozik a 2015 végéig csatornázással nem ellátandó a kategóriába. A települések száma megyénként igen eltérő (1. táblázat). A többi kistelepülése költséghatékonyság és/vagy környezetvédelmi megfontolások miatt már rendelkezik a jogszabályban meghatározott szennyvízelvezetési agglomeráció szennyvíztisztító telepéhez kapcsolt csatornahálózattal. A keletkező szennyvizek kezelését a vonatkozó Irányelv tagállami hatáskörbe utalja és a megoldásra nem ír elő sem határidőt sem pedig műszaki megoldási módszert. A Szennyvíz Irányelv 3. cikkeje szerint: ahol a gyűjtőrendszerek létrehozása nem indokolt, akár azért, mert nem járna környezeti előnyökkel, akár mert túlságosan drága lenne, ott azonos szintű környezetvédelmet nyújtó egyedi rendszereket, vagy más megfelelő rendszereket kell alkalmazni. 1. táblázat: Csatornázatlan kistelepülések megyénkénti megoszlása Csatornázatlan Csatornázatlan Megye kistelepülések Megye kistelepülések száma száma Bács-kiskun 40 Komárom-Esztergom 6 Baranya 166 Nógrád 23 Békés 29 Pest 8 Borsod-Abaúj-Zemplén 79 Somogy 104 Csongrád 13 Szabolcs-Szatmár- Bereg Fejér 14 Tolna 35 Győr-Moson-Sopron 19 Vas 66 Hajdú-Bihar 26 Veszprém 41 Heves 19 Zala 82 Jász-Nagykun-Szolnok 15 Összesen 845 A Tanács A vízpolitika terén a közösségi fellépés kereteinek meghatározásáról szóló - egyebek között az Irányelvre is támaszkodó - 2000/60/EK irányelve, a Víz Keretirányelv 60-23 -