MaSzeSz Konferencia Lajosmizse, 2012 május A szennyvízkérdés Közép - Kelet Európában a 21. század elején Patziger Miklós* és Somlyódy László** Alelnök, Magyar Szennyvíztechnikai Szövetség ** Egyetemi tanár, BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék, Past president, Magyar Szennyvíztechnikai 1 Szövetség Fénykép: F Patziger - Somlyódy
1989 SU EU
Rendszerváltozást követően 1990 RU Közép-Európa EU CEE
EU integrációt követően 2010
Forrás: Somlyódy&Shanahan (1995) Világbank felmérés (1992): Szennyvízkérdés a 90-es évek elején
Szennyvíz fejlesztések alakulása Szennyvíz fejlesztések Fejlettségi szint 1990 + T Tervezett 1 Körülmények 2 által megzavart Fejlettségi szint 1990 Startégia 1990 1990 + T Időtartam Idő
Módszer Világbank felmérés: ADATBÁZIS 1 (1992) Lengyelország, Csehország, Szlovákia, Magyarország, Bulgária Települések > 25 000 LE ADATBÁZIS2 (2011) Lengyelország, Csehország, Szlovákia, Magyarország, Bulgária több, mint 20 SZVTP KÉT kérdőívre adott válaszok Adatkiértékelés, - értelmezés és szűrés Összehasonlítási alap: AUSZTRIA Köszönet: R. Arsov, V. Comos, G. Cema, T. Dippong, H. Kroiss and J. Wanner
GDP : 1990 és 2010 50000 40000 30000 20000 10000 19600 45000 GDP/fő ( /fő/a) GDPAUSZTRIA/GDP KEU : 8-1990 4-2010 1990 2010 18300 15300 16300 13000 6300 7500 3500 2800 3700 1700 1800 3100 Ausztria Cseh. Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia Szlovákia Forrás: IMF (2010)
Vízdíjak: 1990 és 2010 Vízdíj [ /m 3 ] 1990 1,4 1,2 1 1,2 1,1 1,1 1,0 2010 0,8 0,6 0,6 0,6 0,4 0,2 Ausztria* Cseho. Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia Forrás: * Életminisztérium Ausztria (2010), Somlyódy & Shanahan (1995)
Vízfogyasztás: 1990 és 2010 Vízfogyasztás [l/fő/d] 425 1990 2010 400 350 300 200 100 145 150 170 95 200 230 110 110 125 235 Ausztria* Cseho. Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia Szlovákia Forrás: * Életminisztérium Ausztria (2010), Somlyódy & Shanahan (1995)
Vízdíj hatása Vízfogyasztás csökkenése millió m 3 /év 200 180 160 140 120 100 Budapest (1991-2001) Vízdíj Lakossági fogyasztás HUF/m 3 120 100 80 60 40 20 80 1991 1995 2000 0 11 Forrás: Somlyódy (2007) Patziger - Somlyódy
Hidraulikailag alulterhelt telepek 1000 m 3 /d 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Teljes hidraulikai kapacitás Hidraulikai terhelés < 700 700-2000 2000-5000 5000-10000 Telepméret (m 3 /d) > 10000 Forrás: Somlyódy (2007)
Vízellátás: 1990 és 2010 100 80 83 Vízellátás [%] 90 96 98 98 99 92 98 90 93 1990 2010 76 86 60 48 40 20 Ausztria* Cseho. Bulgária Magyaro. Lengyelo. Románia Szlovákia Forrás: * Életminisztérium Ausztria (2010), Somlyódy & Shanahan (1995)
Közműolló Ausztria vs. Magyarország (1950 2010) 100 90 80 Ausztria ~0% 20% 70 60 Vízellátás Vízellátás 50 40 30 Csatornázottság Csatornázottság 20 10 Magyarország 0 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Forrás: Kroiss, H. Implementation of the Water Framework Directive and other Relevant Wastewater Related EU-directives in Austria (2011), Ministry of Rural Development, 14 Hungary (2011) Patziger - Somlyódy
Helyzetkép 2010 Nagy fejlesztések BKSZT 300 000 (900 000) m³/d 15 Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Helyzetkép 2010 Nagy fejlesztések BKSZT 300 000 (900 000) m³/d 16 Somlyódy -BKSZT Patziger Fénykép:
Helyzetkép 2010 Győr Nagy fejlesztések 17 Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Helyzetkép 2010 Sopron Nagy fejlesztések 18 Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Nagy fejlesztések Helyzetkép 2010 Kecskemét 19 Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Helyzetkép 2010 Veszprém Nagy fejlesztések 20 Fénykép: F. Sztraka Somlyódy - Patziger Forrás: J. Boda, Mélyépterv
Szennyvíztisztítás Magyarországon: 1990
Szennyvíztisztítás Magyarországon: 2003
Szennyvíztisztítás Magyarországon a jövőben (2015) KÉSÉS
K - EU SZENNYVÍZ PROJEKTEK ASSET MAN. Díjak EU - 70 % Nyers szennyvíz Szabályozás Helyi finanszírozás 15 % TÁMOGATÁS PROJEKT Üzemeltetési költségek ÁLLAM - 15 % Engedélyek FIDIC Kezdés 3-6 év Befejezés
1990 2010 +/- Kérdések GDP 6 ország 1 5.4 GDPAUSTRIA/GDP-6 ország 8 3.5 TÁMOGATÁS ( /CAP) - 400-500 Megfizethető? SZABÁLYOZÁS NEMZETI EU WFD, UWWD VÍZELLÁTÁS (%) 90 + 5 CSATORNÁZOTTSÁG (%) 60 + 10 SZENNYVÍZTISZTÍTÁS (%) 50 + 15 Iszapkezelés? ÖSSZESEN (%) 50-90 + 30 Több? AUSZTRIA, ÖSSZESEN (%) I. K - EU ÖSSZEFOGLALÁS 63-83 + 50 ENGEDÉLYEZÉS? LASSÚ Átlátható? VÍZDÍJ 1 50 x Megfizethető? VÍZFOGYASZTÁS 1 0.5 x ELŐMOZDÍTÓ TÉNYEZŐK
SZENNYVÍZTISZTÍTÓK TECHNOLÓGIAI JELLEMZŐI
II. K-EU TECHNOLÓGIAI JELLEMZŐK 1. NYERS SZV. ÖSSZETÉTEL PROBLÉMÁK HÍG/TÖMÉNY 2. ELŐÜLEPÍTÉS NAGY C ELTÁVOLÍTÁS 3. DENITRIFIIKÁCIÓ ALACSONY N ELTÁVOLÍTÁS 4. UTÓÜLEPÍTŐK ALACSONY HATÉKONYSÁG OKOK Alacsony vízfogyasztás, infiltráció, kevertvíz és csapadékvíz gazdálkodás Alacsony vízfogyasztás, túl nagy térfogatok Alacsony C/N arány, kis térfogatok, sokféle nem tiszta technológia Kis térfogatok/medencemélységek, rossz kialakítások 5. ELTÁVOLÍTÁSI HATÁSFOKOK (%) 6. EU HATÁRÉRTÉKEK TÚLLÉPÉSE ( %) BOI 5 ön öp LA 90 60 60-10 - 15 45-65 35-70 30-80 7. ENERGETIKAI HATÉKONYSÁG ALACSONY ENERGETIKAI HATÁSFOK Tervezés, üzemeltetés, benchmarking
Vizsgált telepek Idegen víz (infiltr. & záporvíz) Alacsony vízfogyasztás 28 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek V 29 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Hidraulikai csúcsterhelések PE QMAX/QD - Q MAX -/Q LE D QMAX/QD (wet weather) [-] QMAX/QD (záporvíz) [-] 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10000 100000 1000000 10000000 PE >> 2*Qd 30 Somlyódy - Patziger
Előülepített szennyvíz Vizsgált telepek Eltávolítási hatékonyság [%] Removal efficiency [%] 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Előülepítés Removal eltávolítási efficiency hatékonysága BOI BOD 5 5 38 % 10000 100000 1000000 10000000 LE PE 31 Somlyódy - Patziger
Primary settling Túl nagy előülepítő térfogatok t > 1-1,5 h a vizsgált telepeken 32 Somlyódy - Patziger A miskolci szennyvíztisztító telep előülepítő medencéi
Vizsgált telepek Nyers szennyvíz C/N arány BOI 5 /ön BOI 5 /ön 6 Nyers szennyvíz 7 Előülepített szennyvíz 5 6 Telepek száma 4 3 2 1 Telepek száma 5 4 3 2 1 0 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 > 7 BOI 5 /TN [-] 0 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 >7 BOI 5 /TN [-] 33 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek 91/271 EGK irányelv (25 mg/l) BOIelf BOD5 /BOI eff irányelv / BOD5 treshold 3 2 1 0 BOD BOI 5 5 12 % 10000 100000 1000000 10000000 PE LE túllépi betartja 34 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek TNelf /TN eff / határérték TN treshold 3 2 1 TN 45 % túllépi az adott ország vonatkozó határértékét 0 10000 100000 1000000 10000000 PE LE TNelf effluent/ /TN irányelv TN 91/271EEC 1 3 2 1 TN related to 91/271 EEC (10 mg/l) 0 10000 100000 1000000 10000000 35 60 % túllépi PELE Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek TPelf TN effluent/tn /TP criteria criteria 1 TP 35 % túllépi az adott ország vonatkozó határértékét 7 6 5 4 3 2 1 0 10000 100000 1000000 10000000 PE LE TPelf /TP irányelv 7 6 5 4 3 1 2 1 TP 70 % túllépi (1 mg/l) 0 10000 100000 1000000 10000000 36 PE LE Patziger - Somlyódy
Vizsgált telepek V ANOXIKUS meglévő / szükséges [-] 2 1 3 0 1000 10000 100000 1000000 10000000 2 LE meglévő / szükséges [-] 60% nem elégíti ki 75% nem elégíti ki Iszapkor (Ɵ) 1 0 1000 10000 100000 1000000 10000000 LE 37 Patziger - Somlyódy
Vizsgált telepek Lebegőanyag TSSelf /TSS eff / irányelv 3 2 TSS treshold 1 1 0 TSS LA 30 % túllépi 10000 100000 1000000 10000000 PE LE 38 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Felületi hidraulikai terhelés (Utóülepítők) 5 4 q A 50 % túllépi qa [m/h] 3 2 1 0 10000 100000 1000000 10000000 PE LE Max. 1,6 m/h, ATV A 131 (2000) 39 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Iszaptérfogat terhelés qsv [l/m2.h] PE q SV 45 % túllépi 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 10000 100000 1000000 10000000 LE Max. 500 (650) l/(m 2.h), ATV A 131 (2000) 40 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Utóülepítők mélysége Depth of SST-s investigated/required depht based on ATV A 131 (2000) 3 80 % alulmúlja az irányelv szerinti minimumot h Klarwasser-und Rückstromzone 1 h Trenn-und Rückstromzone 2 h meglévő /h ATV A 131 Depth of SST-s investigated / Depth [ATV A 131] 2 1 0 Túl sekély medencék h Dichtestrom- und Speicherzone h Eindick- und Räumzone 10000 100000 1000000 10000000 PE LE 3 4 41 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Stengelfej Rossz kialakítás 42 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek Technológiai követelményrendszer 25 % kielégíti 75% Nem elégíti ki 43 Somlyódy - Patziger
Vizsgált telepek elektromos energia fogyasztás 160 kwh/le.a 140 120 100 80 60 kwh/le.a 100 80 Agis, 2001 - Austria 60 GFM, 2007 - Bavaria (Germany) Somlyódy & Patziger - CEE 40 Agis, 2001 - Austria GFM, 2007 - Bavaria (Germany) Somlyódy & Patziger - CEE 40 20 20 0 1000 10000 100000 1000000 PE 0 60000 260000 460000 660000 860000 1060000 44 PE Átlagos elektromos energia fogyasztás > 60 000 LE GER és AUT 20 kwh/le/a (Agis, 2001; GFM, 2007) K - EU CEE 25 % több energia + 25 kwh/pe/a tisztítási hatékonysági problémák Patziger - Somlyódy (Somlyódy & Patziger 2011)
Vizsgált telepek Biogáz hasznosítás [a vizsgált telepek %-a] Use of Renewable Energy [% of the plants investigated] 35 NO Nincs 50 HEAT Csak ENERGY hőenergia 15 45 ELECTRIC Elektromos and energia HEAT ésenergy hőenergia Patziger - Somlyódy
Összefoglalás 1 1990: Fejlett vízellátás, fejletlen csatornázottság és szennyvíztisztítás, nyílt közműolló, alacsony GDP, fejlesztések finanszírozása (?) Utóbbi 20 év: Átlag 30% fejlődés a vízi közművesítésben (!AUT 50%!), 70% EU kofinanszírozás Probléma: kistelepülések, technológiák megalapozottsága és költség hatékonysága, hosszú átfutási idő Vízdíjak nőttek, fogyasztás csökkent-> tömény szennyvizek Csatornák állapota, kevertvíz gazdálkodás hiánya -> híg szennyvizek 46 Patziger - Somlyódy
Összefoglalás 2 Tervezési irányelvek, modellek felülvizsgálata, aktualizálása Telepek: alacsony C/N, kis anoxikus térfogatok, alulméretezett és rosszul kialakított utóülepítők Energetika Fontos célkitűzés összegezni az elmúlt évek fejlesztéseinek tapasztalatait és a hátralévő úton ezek figyelembe vételével haladni 47 Patziger - Somlyódy