KKK KONFERENCIA BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF SOPRON, MÁJUS 24.

KKK KONFERENCIA BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF SOPRON, 2011. MÁJUS 24. BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VÍZSGÁLATA FERTŐRÁKOS, BALF Gribovszki Zoltán Kalicz Péter Kucsara Mihály

A szűrőmező kialakítása Rendeltetés a Fertő-tó vízminőségének védelme A tisztított szennyvíz útja: Ülepítő csatorna-szakasz Beeresztő zsilip Elosztó csatorna-szakasz Osztó zsilipek (3 db) Szűrőmező Lecsapoló zsilipek (2 db) Virágosmajori csatorna

Próba- és kísérleti üzem Megfelelőség Megfelelő minőség Fertő-tó típusú víz Vizsgálatok (2004. május 2006. október): Minőségi paraméterek terepi és laboratóriumi vizsgálata Mennyiségek mérése, illetve mennyiségi adatok gyűjtése Rövid időtartamú, de nagy adatgyakoriságú, un. expedíciós mérés-sorozatok A befogadó minőségi jellemzése Meteorológiai adatok felhasználása Mennyiségi és minőségi jellemzők, s azok időbeliségének leírása

Vízháztartás Mérés Számítás (becslés) Kifejezés maradék tagként S Q in P Q out ET G ahol: S: készletváltozás a vizsgált időszak alatt (mm) Q in : felszíni hozzáfolyás (mm) P: csapadék (mm) Q out : felszíni elfolyás (mm) ET: evapotranszspiráció (mm) G: felszín alatti hozzá- ill. elszivárgás (mm)

Vízszintek (moaf) BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Készletváltozás ( S) Vízszintmérések naponta (kontrol kéthetente) Elkülönülő és újraegyesülő szektorok, vízszintek Vízjáték: 25-30 cm 116,05 116,00 115,95 115,90 115,85 115,80 115,75 115,70 Szűrőmező közepe (napi mérések) Szűrőmező eleje (napi mérések) 115,65 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1.

Tisztított szennyvíz (m 3 /nap) BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Felszíni hozzáfolyás (Q in ) Napi változatosság, heti és éves ritmus Átlagosan: 280,8 m 3 /nap 3,8 mm/nap 1385 mm/év 500 450 400 350 300 250 200 Napi mennyiségek Havi átlagok 150 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1.

Vízhozam (l/sec) Vízhozam (l/sec) BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Felszíni hozzáfolyás (Q in ) Szivattyú-adatok ellenőrzése ( ) Árhullámok bemérése (!?) 5 Beeresztő zsilip I. Osztózsilip II. Osztózsilip III. Osztózsilip 25 4 20 15 3 10 2 5 0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 1 0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00

Napi csapadékösszeg (mm) BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Csapadék (P) 2004 2005 2006 V.-X. 322,2 337,1 323,3 XI.-IV. 159,5 287,0 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Fertő-tó vízszintje (moaf) 115,70 115,60 115,50 115,40 115,30 115,20 115,10 115,00 114,90 114,80 0 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 114,70

Napi evapotranszspiráció (mm) BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Evapotranszspiráció (ET) Számított értékek Erőteljes éves ritmus Átlagos évi összeg: 1125,8 mm (ET» P) 16 Telítési hiány (g/m 3 ) 12 14 9 12 6 10 3 8 0 6-3 4-6 2-9 0 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. -12

Vízszintek (moaf) BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Felszíni elfolyás (Q out ) A felszíni elfolyás nem állandó Bukószint Vízszintkülönbségek a lecsapoló bukóknál Köbözéssel: + 0,2-0,5 l/sec 7-17 mm/hó 116,10 116,00 115,90 115,80 115,70 115,60 115,50 115,40 115,30 115,20 115,10 II. Lecsapoló zsilip II. Lecsapoló zsilip Átbukási szint Virágosmajori cs. 115,00 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1.

Vízszintek (moaf) BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Szivárgás (G) 116,00 115,95 115,90 115,65 115,79 115,85 115,80 115,75 115,70 115,70 115,81 115,65 Szennyvíztisztító szűrőmezője Rákos-patak szűrőmezője 115,60 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 2004. szeptember 30. Vízszintek Szivárgás lehetősége és iránya 115,77 116,18 116,06 115.87

Szivárgás (G) Talajvízszint észlelő kutak Szivárgási tényező (k) Szintkülönbségek (dh/ds) 0,1 ~ 0,2 m 3 /fm/nap Jobb oldal: +5 ~ -15 m 3 /hó Ball oldal: -10 ~ -40 m 3 /hó

A számszerűsítés bizonytalanságai S Q in P Q out ET G Q in : A szivattyúk üzemidejéből számítva ( ) P: A közelben, de pontszerűen mérve (±) O out : A zsilipek melletti elfolyás (+) ET: Tapasztalati formula (±) G: Szivárgás az ülepítő csatornából ( ) A két szűrőmező között (±) A szűrőmezőből a rét felé ( esetleg ±) S: Évközben változik (±)

Vízháztartási összetevők havi számértékei (mm-ben) Hónap Q in ET P Q out S G Május 103,5-137,6 84,0-13,0-50,0 13,1 Június 104,1-162,8 120,5-11,0-30,0-20,8 Július 105,9-192,7 15,6-9,0-30,0 110,2 Augusztus 109,8-180,5 29,1-7,0-10,0 58,6 Szeptember 88,2-125,5 20,4-5,0 0,0 21,9 Október 91,5-66,7 52,6-7,0 10,0-80,4 November 81,5-15,8 27,4-9,0 40,0-124,1 December 83,3-18,7 24,3-11,0 50,0-127,9 Január 82,3-44,5 13,6-19,1 50,0-82,3 Február 78,4-33,4 32,0-60,6 40,0-56,4 Március 89,2-49,9 16,4-89,9-10,0 44,2 Április 90,2-97,7 45,8-38,3-60,0 60,0 04.05.-05.04. 1108,0-1125,8 481,7-279,9 0,0-184,0

Vízháztartási elemek arányai Hidrológiai évre vonatkoztatva: a bevételi elemek arányai Q in ~ 69 % P ~ 31 % a kiadási elemek arányai ET ~ 64 % Q out ~ 22 % G ~ 14 % Május Június Július Augusztus Szeptember Október November December Január Február Március Április Május Június Július Augusztus Szeptember Október November December Január Február Március Április Május Június Július Augusztus Szeptember Október Bevételek Kiadások Készletváltozás Szivárgás Kifolyás Csapadék Evapotranszspiráció Tisztított szennyvíz 350 300 250 200 150 100 50 0-50 -100-150 -200-250 -300-350

Minőségi jellemzők Vízmintavételek (nyáron 2 hetente, télen havonta) A telepről elfolyó szennyvíz. A puffermedence kifolyó vize az un. beeresztő zsilipnél. A szűrőmező eleje. A szűrőmező közepe. Az I. jelű lecsapoló zsilipnél. A II. jelű lecsapoló zsilipnél. Terepi mérések (Kiegészül): A szűrőmező elején a 3 osztózsilipnél A szűrőmező első harmadában (Dinka Mária által építetett pallósor végén). A szűrőmező utolsó harmadában (Dinka Mária által építetett pallósor végén). A Rákos-patak szűrőmezőjének elején. A Rákos-patak szűrőmezőjének végén. A Virágosmajori-csatornában levert karó mellett.

Minőségi jellemzők A bejárások alkalmával a terepen mérve: Vízhőmérséklet ph Fajlagos vezetőképesség Oldott oxigén Laboratóriumi adatok alapján (Vízmű akkreditált labor): KOI BOI Nitrogénformák (NH 4+, NO 2-,NO 3-,) Összes foszfor Lebegő anyag

Minőségi jellemzők: N-formák

Minőségi jellemzők: öp

A fertőrákosi szűrőmező hatékonysága Megvalósul az utótisztulás Jellemzők Szűrőmezőre érkező víz Szűrőmezőről távozó víz Tisztítási hatékonysá g Érkező fajlagos terhelés Távozó fajlagos anyagáram Terhelés visszatartása (mg/l) (mg/l) % (g/nap/ha) (g/nap/ha) % BOI 5 20,80 9,45 54,57 701,02 87,09 87,58 LA 17,70 10,00 43,50 596,54 92,16 84,55 NH 4+ -N 0,44 0,07 83,93 14,68 0,65 95,61 öp 1,45 0,91 37,24 48,87 8,39 82,84 100 80 (%) 96,2 91,8 83,9 90,4 100 80 (%) 87,6 84,6 98,9 97,8 95,6 97,4 82,8 60 60 40 54,6 43,5 37,2 40 20 20 0 BOI5 LA NO2--N NO3--N NH4+-N ön öp 0 BOI5 LA NO2--N NO3--N NH4+-N ön öp

Témafelvetés A Fertő-tó védelme Balf község geográfiai helyzete A tisztított szennyvíz sorsa osztrák és magyar oldalon Balfi lehetőségek A szűrőmező, mint lehetőség Szükségesség és lehetőség

1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF A tisztított szennyvíz mennyisége Szabálytalan változatosság Mennyiség minőség Mennyiség tisztítási hatékonyság 450 400 350 300 250 200 150 100 50 m 3 /nap 2007 2008 2009 0

Napi szennyvízmennyiség (m3) Napi csapadékösszeg (mm) 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. 11. 1. 1. 1. 3. 1. 5. 1. 7. 1. 9. 1. BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF A tisztított szennyvíz mennyisége 450 400 350 m 3 /nap 2007 2008 2009 Havi átlagos napi mennyiség: 165-200 m 3 /nap 300 250 200 Tényleges napi mennyiségek: 117-490 m 3 /nap 150 100 Szennyvíz mennyisége csapadékviszonyok (?) 50 0 600 0 550 5 500 450 400 350 300 250 200 150 10 15 20 25 30 35 40 45 100 1. 1. 1. 31. 3. 2. 4. 1. 5. 1. 5. 31. 6. 30. 7. 30. 8. 29. 9. 28. 50

KOI Határérték: 50 mg/l (Fertő-tó esetében kissé szigorú előírás) Fertőrákosi tisztított: 44-77 mg/l Szűrőmező végén: 50-110 mg/l Virágosmajori-csatorna: 45-65 mg/l Év Tisztítatlan (érkező) szennyvíz Minta Min Max Átlag Medi án Tisztított szennyvíz Minta Min Max Átlag Medi án 2005. 46 890 9170 2084 1495 46 28 320 70 53 2006. 43 740 3750 1675 1610 45 32 300 95 76 2007. 48 650 2400 1289 1173 50 27 220 56 48 2008. 46 375 2100 1183 1143 48 28 115 55 50 2009. 40 535 6080 1490 1418 41 32 220 59 57

BOI Év Határérték: 25 mg/l Fertőrákosi tisztított átlagosan 20 mg/l Szűrőmező végén: 15 mg/l Virágosmajori-csatorna: Tisztítatlan (érkező) szennyvíz Minta Min Max Átlag Medi án Tisztított szennyvíz Minta Min Max Átlag Medi án 2005. 38 0,1 2157 815 713 40 0,93 192 28 19 2006. 39 379 1765 649 593 40 4,2 190 37 26 2007. 40 287 2061 555 477, 5 42 1,1 40,5 12 11 2008. 36 96 710 469 470 38 2 31 14 12 2009. 37 195 985 583 570 39 0,41 70 19 15

Ammónia Határérték: 5 mg/l Fertőrákosi tisztított: 0,1-10 mg/l Szűrőmező végén: 0,06-0,07 mg/l Virágosmajori-csatorna: (A tóvízben a nitrát-nitrogén a jellemző) Év Tisztítatlan (érkező) szennyvíz Minta Min Max Átlag Medi án Tisztított szennyvíz Minta Min Max Átlag Medi án 2005. 46 42,5 122,1 78,5 73,5 46 0,15 26,0 3,2 0,8 2006. 43 57,6 166,1 97,1 90,6 45 0,15 50,5 8,5 2,7 2007. 47 50,6 164,1 101,1 96,5 49 0,02 16,2 0,8 0,3 2008. 46 66,6 227,4 130,3 127,9 47 0,04 2,3 0,3 0,2 2009. 40 45,9 249,0 113,3 107,6 40 0,03 25,0 1,8 0,2

öp Határérték: 1 mg/l Fertőrákosi tisztított: 1-4 mg/l Szűrőmező végén: 1-2 mg/l Virágosmajori-csatorna általában 0,2 mg/l Vasszulfát-adagolás a telepen! Tisztítatlan (érkező) szennyvíz Tisztított szennyvíz Év Minta Min Max Átlag Medi án Minta Min Max Átlag Medi án 2005. 44 5,6 70,4 11,0 8,2 44 0,2 3,6 0,9 0,6 2006. 39 5,2 15,5 7,8 7,2 41 0,2 2,8 0,7 0,5 2007. 47 4,5 54,4 10,5 7,1 49 0,2 3,4 0,9 0,7 2008. 42 4,5 19,8 11,0 9,9 44 0,2 8,1 1,7 1,0 2009 39 2,7 17,6 9,6 9,0 39 0,3 4,4 1,3 1,1

Lebegőanyag Év BIOLÓGIAI SZŰRŐMEZŐK VIZSGÁLATA: FERTŐRÁKOS, BALF Tisztítatlan (érkező) szennyvíz Minta Min Max Átlag Határérték: 35 mg/l Fertőrákosi tisztított: 15-20 mg/l Szűrőmező végén: 5-10 mg/l Virágosmajori-csatorna: (Nyílt vízen magasabb) Medi án Tisztított szennyvíz Minta Min Max Átlag 2005. 24 240 1660 590 540 24 0 80 17 18 Medi án 2006. 33 270 840 438 420 33 0 95 21 20 2007. 35 210 640 387 370 37 0 25 10 10 2008. 33 270 760 484 440 36 5 40 18 15 2009. 30 300 920 595 600 31 10 45 20 15

A fertőrákosi szűrőmező hatékonysága Megvalósul az utótisztulás Jellemzők Szűrőmezőre érkező víz Szűrőmezőről távozó víz Tisztítási hatékonysá g Érkező fajlagos terhelés Távozó fajlagos anyagáram Terhelés visszatartása (mg/l) (mg/l) % (g/nap/ha) (g/nap/ha) % BOI 5 20,80 9,45 54,57 701,02 87,09 87,58 LA 17,70 10,00 43,50 596,54 92,16 84,55 NH 4+ -N 0,44 0,07 83,93 14,68 0,65 95,61 öp 1,45 0,91 37,24 48,87 8,39 82,84 100 80 (%) 96,2 91,8 83,9 90,4 100 80 (%) 87,6 84,6 98,9 97,8 95,6 97,4 82,8 60 60 40 54,6 43,5 37,2 40 20 20 0 BOI5 LA NO2--N NO3--N NH4+-N ön öp 0 BOI5 LA NO2--N NO3--N NH4+-N ön öp

Szűrőmező kialakításának helyrajzi lehetősége

Szűrőmező kialakításának helyrajzi lehetősége Gyep Natura 2000 Magaskórósbozótos

Szűrőmező kialakításának műszaki lehetősége Lehetséges befogadó: Balfi-csatorna Rendelkezésre álló terület: 1-2 ha Rendelkezésre álló szintkülönbség: 1-1,5 m (Lehetőség többkazettás kialakításra) Talaj: humuszos-iszapos réteg alatt, 1,20-1,70 mélységben kékesszürke agyag, alatta kavics Lehetséges területfoglalás és tartózkodási idő Ajánlott terhelés q (mm/nap) Szükséges terület A (ha) Tartózkodási idő t (nap) h = 0,50 m Tartózkodási idő t (nap) h = 0,10 m Q napi = 700 m 3 /nap Q napi = 490 m 3 /nap Q napi = 200 m 3 /nap 25 50 25 50 25 50 2,8 1,4 1,96 0,98 0,8 0,4 20 10 20 10 20 10 4 2 4 2 4 2

Záró gondolatok Az egyik oldalról: Tény, hogy a vízinövényzetes vegetáció (ökoszisztéma) hatással van a vízminőségre. Ha a lehetőség adott, akkor azzal célszerű élni. A másik oldalról: A szennyvíztisztító működését (hatékonyságát) több tényező befolyásolja. Természetes, hogy a változó alapanyagból változó produktum keletkezik. Rendkívüli események (haváriák) is előfordulhatnak. Ezek kezelésére alkalmas lehet egy vízinövényzetes szűrőmező, amely: nem helyettesítheti a szennyvíztisztító telep szakszerű és lelkiismeretes működtetését, de mint kiegészítő elem, növeli a hatékonyságot és a biztonságosságot.

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!