Biológiai ivóvíz-tisztítási kísérlet a Balatonszéplaki Felszíni Vízműben XXI. MHT Ifjúsági Napok Mosonmagyaróvár, 2014. szeptember 18-19. Pintér Anett Rita Fejlesztési Főmérnökség
A kísérletek célja Alap kiinduló állapot: A Balaton környéki települések vízellátása a felszíni vízellátásra (volt) alapozott A kezelő művek: részben elavult technológiával dolgoznak üzemük szezonális, a költségek magasak rekonstrukciójuk indokolt. Válaszok a vízellátás jövőbeni megoldására: A felszíni víz lecserélése környékbeli karsztvízzel A víz nem igényel különösebb kezelést Távvezeték építésekre volna szükség Ellenállás a vízkitermelés kapcsán Szűk keresztmetszetek megszüntetése A vízkezelő művek rekonstrukciója A vízfogyasztás súlypontjában épültek Olcsó technológia kell!!!!!!!!! A víztisztítási technológia kiválasztása: pl. membrán technológia drága Biológia szűrés Alkalmassága bizonyítandó. Ez a kísérletek célja!
Felszíni Vízművek megoldásai Fonyódi Felszíni Vízmű Fonyód - Kary elem csere után Balatonöszöd - DEVIG vízkezelő Balatonöszöd - ZENON vízkezelő
Balatoni felszíni vízművek sajátosságai Felszíni vízmű Tervezési kapacitás [m 3 /d] Kapacitás [m 3 /d] Fajl. ktg. [Ft/m3] Üzemtani állapot Téli átlag [m 3 /d] Nyári átlag [m 3 /d] Nyári csúcs [m 3 /d] Fonyód 15.000 9.000 102 Szezonon kívül áll 0 2516 5210 Balatonöszöd régi 3.600 3.200 0 2124 4829 Szezonon kívül 71 áll Balatonöszöd Zenon 5.000 4.800 0 2166 6074 Balatonszéplak 23.000 17800 34 Balatonkenese 10.000 7.400 85 Balatonfüred régi 8.000 2650 183 Balatonfüred Kary 5.000 Folyamatosan üzemel Szezonon kívül áll Folyamatosan üzemel Szezonon kívül áll 11600 15600 17800 0 6024 10156 2158 3854 12120 Balatonalmádi I-III. 7.000 2.820 2036 2301 8825 Folyamatosan 106 üzemel Balatonalmádi Kary 5.300 790 261 1280 6090
Balatoni felszíni vízművek kihasználtsága
A nyersvíz paraméterei Duna Balaton Élővíz típus folyó tó Oldott oxigén [mg/l] 8-14 9-10 KOIps [O 2 mg/l] 3-5 3 4,5 BOI 5 [mg/l] < 5 0,3-2 Zavarosság [FNU] <150 5 35 (70) ph [-] 7,5 8,5 8,4 8,6 Telepszám 22 C-on / ml 5000-20000 10-200 Telepszám 36 C-n/ ml 150-2500 3-40 Coliform / 100 ml Collilert coliform-szám 400 1300 0 2 Forrás DMRV DRV
Mit csinál a parti szűrés? Szerves tápanyag Oldott oxigén Forrás: FV Zrt.
A biológiai szűrés modellezése Részfolyamat Feltétel (hajtóerő) Fenntartja Konvektív anyagáram, szivárgás Konduktív anyagáram, diffúzió Bio-kémiai folyamat, lebontás Nyomáskülönbség Koncentráció különbség Redoxi környezet Szivattyúzás Baktériumok munkája Baktériumok életösztöne Soros folyamat Visszacsatolás
Hasonlósági feltételek Pe w D S d m L / d L aktív d m Jel Megnevezés Parti szűrés Mesterséges biológiai szűrés Biofilmhordozó homok zeolit Pe Pe-szám 12,9 := 12,8 d m Mértékadó szemcseátmérő [m] 1,50E-03 1,25E-05 D S Szubstrát diffúziós tényező [m 2 /s] 2,00E-10 2,00E-10 w Szűrési sebesség [m/d ] Szűrési sebesség [m/h] Szűrési sebesség [m/s] 0,015 0,0063 1,73E-6 0,74 2,05E-4 L/d L / d viszony 10 000 := 10 000 d m Mértékadó szemcseátmérő [m] 1,5E-3 1,25E-5 L aktív Biológia aktív réteg vastagsága [m] 15 0,125
A kísérleti berendezés felépítése
A megépített berendezés Waterscope Biológiai szűrőegység Nano-ezüst fertőtlenítő egység
Helyszíni mérések Mérési jellemző Dim Végzi Mérés / mintavétel időpontja hó-nap, óra:perc DRV labor Vízóraállás m3 DRV labor Hőmérséklet nyersvíz C DRV labor Oldott oxigén nyersvíz Oldott oxigén tisztított víz mg/l mg/l DRV labor Redox potenciál nyersvíz Redox potenciál tisztított víz mv mv DRV labor
Hagyományos labor mérések Mérési jellemző Dim Végzi KOI ps nyersvíz mg/l DRV labor KOI ps tisztított víz mg/l BOI 5 nyersvíz BOI 5 tisztított víz Zavarosság nyersvíz Zavarosság tisztított víz mg/l mg/l FNU FNU DRV labor DRV labor ph nyersvíz - DRV labor Férgek/ véglények nyersvíz Férgek/ véglények tisztított víz Telepszám 22 C-on nyesvíz Telepszám 22 C-on tisztított víz Telepszám 22 C-on fertőtlenített víz Telepszám 37 C-on nyesvíz Telepszám 37 C-on tisztított víz Telepszám 37 C-on fertőtlenített víz Coliform nyersvíz Coliform tisztított víz Coliform fertőtlenített víz dbszám/l dbszám/l dbszám/l dbszám/l dbszám/l dbszám/l dbszám/l dbszám/l dbszám/100 ml dbszám/100 ml dbszám/ 100 ml DRV labor DRV labor DRV labor DRV labor
Speciális mérések, vizsgálatok Mérési jellemző Dim Végzi Férgek véglények tisztított víz dbszám/l Waterscope mérés Közösségi DNS izolálás és 16S rdns amplifikációja PCR-rel TRFLP-elemzés Pásztázó elektronmikroszkópikus vizsgálatok ELTE labor ELTE labor ELTE labor
mg/l FNU Részleges mérési eredmények Oldott oxigén Zavarosság 12 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 Mérési sorszám Nyers Tisztított 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 Mérési sorszám Nyers Tisztított KOI ps BOI 5 mg/l O 2 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 2 4 6 8 10 Mérési sorszám Nyers Tisztított mg/l O 2 2 1,5 1 0,5 0 0 2 4 6 8 10 Mérési sorszám Nyers Tisztított
Specialitás MTI Fotó: Varga György
Eredmények és további lépések 1. Lépés (ez történt részlegesen eddig) a biológiai szűrőhatás megállapítása, stabilitásának bizonyítása. 2. Lépés A szűrési sebesség növelése a szűrési hatékonyság csökkenéséig. 3. Lépés A korrozív zeolit réteg cseréje elegendően kicsi mértékadó szemcseátmérővel rendelkező állékony műanyag biofilm-hordozóra.
Köszönöm megtisztelő figyelmüket! H-8600 Siófok, Tanácsház u. 7. Tel.: (+36) 84 501 000 Fax: (+36) 84 501 250 E-mail: drv.zrt@drv.hu