1

Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar

Környezetgazdálkodási Intézet

Hidrogeológiai- Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék

A Kazincbarcikai szennyvíztisztító telep technológiájának

bemutatása, értékelése

Szakdolgozat

Készítette: Bacsiszta Adrienn

Szakirány: Geo-környezetmérnök

Konzulensek:

Dr. Takács János egyetemi docens, ME

Nyersanyagelőkészítési és Környezeti

Eljárástechnikai Intézet

Liszkayné Lámer Judit szennyvíztechnológus,

Északmagyarországi Regionális Vízművek ZRt.

Miskolc, 2013. május 8.

2

SZAKDOLGOZAT- FELADAT KIÍRÁS

BACSISZTA ADRIENN

szigorló BSc. Geo-környezetmérnök szakirányos hallgató részére

Feladat:

A Kazincbarcikai szennyvíztisztító telep technológiájának bemutatása, értékelése

A kommunális szennyvíztisztítás legfontosabb feladata, hogy a választott technológiával

folyamatos üzemeltetés alatt biztosítható legyen az elérendő tisztított víz minősége.

Célszerű az üzemeltetési eredmények alapján a technológiát értékelni és a megfelelő

technológiai módosításokat megtervezni, és alkalmazni. A Jelölt feladat, hogy a

Kazincbarcika városában megvalósított szennyvíztisztítási technológiát értékelje az

alábbiak szerint:

A munka során az alábbi feladatokat kell megoldani:

Szakirodalmi összefoglalásban ismertesse a kommunális szennyvíz főbb

szennyezőit, azok hatásait, általános tisztítási technológiáját.

Foglalja össze a vonatkozó jogszabályokat;

Vázolja a kazincbarcikai szennyvíztisztító telep technológiáját, értékelje annak

működését, szükség esetén tegyen javaslatot annak módosítására.

Beadási határidő: 2013. május 8.

Konzulensek: Dr. Takács János egyetemi docens, ME Nyersanyagelőkészítési és

Környezeti Eljárástechnikai Intézet

Liszkayné Lámer Judit szennyvíztechnológus, ÉRV ZRt.

Miskolc, 2013. január 10.

3

Eredetiségi Nyilatkozat

"Alulírott Bacsiszta Adrienn, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom, hogy ezt a diplomatervet /szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, és a diplomatervben csak az irodalomjegyzékben felsorolt forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem." Miskolc, 2013. május 8.

...................................................

a hallgató aláírása

4

Tartalomjegyzék

Eredetiségi Nyilatkozat.......................................................................................................... 3

Tartalomjegyzék .................................................................................................................... 4

Bevezetés ............................................................................................................................... 6

1. Mindennapi vízhasználat ................................................................................................ 7

2. Vízszennyezés ................................................................................................................ 9

2.1. Szennyvizek keletkezése, kezelése ........................................................................... 11

2.1.1. Szennyvizek szennyező anyagai ........................................................................... 11

2.1.1.1. Szerves szennyező anyagok .................................................................................. 12

2.1.1.2. Szervetlen szennyező anyagok ............................................................................. 14

2.2. Szennyvizek fajtái..................................................................................................... 16

2.2.1. Kommunális eredetű szennyvizek ........................................................................ 16

2.2.2. Ipari eredetű szennyvizek ..................................................................................... 16

2.2.3. Csapadékvíz .......................................................................................................... 17

3. Kommunális szennyvizek eredete ................................................................................ 17

3.1. Kommunális szennyvizek gyűjtése és tisztítása ....................................................... 17

3.2. Kommunális szennyvizek mennyiségi, minőségi változásai .................................... 18

4. Kommunális szennyvizek környezeti hatása................................................................ 20

5. Kommunális szennyvizek általános tisztítási folyamata .............................................. 21

5.1. Mechanikai tisztítás .................................................................................................. 22

5.1.1. Kő és kavicsfogó ................................................................................................... 23

5.1.2. Rácsok ................................................................................................................... 23

5.1.3. Homokfogó ............................................................................................................ 25

5.1.4. Zsír vagy olajfogó ................................................................................................. 27

5.1.5. Ülepítők ................................................................................................................. 28

5.1.5.1. Hosszanti átfolyású ülepítők ................................................................................. 29

5.1.5.2. Vízszintes átfolyású sugárirányú ülepítő .............................................................. 30

5.1.5.3. Függőleges átfolyású tölcséres ülepítők ............................................................... 31

5.2. Biológiai tisztítás ...................................................................................................... 32

5.2.1. Aerob biológiai tisztítás ........................................................................................ 33

5.2.1.1. Eleveniszapos biológiai tisztítás ........................................................................... 34

5

5.2.1.2. Csepegtetőtestes biológiai szennyvíztisztítás ....................................................... 36

5.2.1.3. Forgó-merülő tárcsás biológiai szennyvíztisztítás ................................................ 36

5.2.1.4. Oxidációs árok ...................................................................................................... 37

5.2.2. Anaerob biológiai tisztítás .................................................................................... 38

5.3. Kémiai szennyvíztisztítás ......................................................................................... 39

6. Jogi előírások................................................................................................................ 40

7. Kazincbarcika város rövid bemutatása ......................................................................... 43

7.1. Domborzat, földtani közeg és éghajlat ..................................................................... 44

7.2. Vizek ......................................................................................................................... 44

8. Kazincbarcika szennyvízelvezetése és tisztítása .......................................................... 45

8.1. A szennyvízelvezető- tisztítóműre vonatkozó adatok .............................................. 45

8.1.1. A csatornahálózat általános jellemzése ................................................................. 46

8.1.1.1. Gravitációs csatornahálózat általános jellemzése ................................................. 46

8.1.1.2. Nyomás alatti hálózat általános jellemzése........................................................... 47

8.2. A szennyvíztisztító telep főbb adatai ........................................................................ 47

8.3. A kazincbarcikai szennyvíztisztító telep technológiája, műtárgyai, berendezései ... 47

8.3.1. Fogadó és mechanikai leválasztó egység .............................................................. 48

8.3.2. Szennyvízkezelő műtárgyak ................................................................................. 49

8.3.3. Iszapkezelés .......................................................................................................... 51

8.4. Szennyvízminőségi vizsgálatok rendszere ............................................................... 54

8.5. Tisztított szennyvíz mennyisége, minősége ............................................................. 55

9. Javaslatok ..................................................................................................................... 63

Összefoglalás ....................................................................................................................... 67

Summary .............................................................................................................................. 69

Irodalomjegyzék .................................................................................................................. 71

Mellékletek, ábrák, táblázatok jegyzéke.............................................................................. 73

6

„Víz! Se ízed nincs, se színed, se zamatod, nem lehet meghatározni téged,

megízlelnek, anélkül, hogy megismernének. Nem szükséges vagy az életben:

Maga az élet vagy.” (Antoine de Saint-Exupéry)

Bevezetés

A lakóhelyemtől nem messze Kazincbarcikán található az Északmagyarországi

Regionális Vízművek Zártkörűen Működő Részvénytársaság (továbbiakban ÉRV ZRt.),

melyről a környezetemben csak pozitív dolgokat hallottam. Már az első látogatásom

alkalmával betekintést nyerhettem a Társaság széleskörű működési tevékenységeibe. Az

ÉRV ZRt. fél évszázados szakmai múltjával, magas működési színvonalával és kiemelkedő

eredményeivel az északkelet- magyarországi régió meghatározó vízközmű- szolgáltatója.

A Társaság Technológiai és Környezetvédelmi Osztályán eltöltött hat-hetes

szakmai gyakorlatom alkalmával még jobban megismertem a vízközmű-szolgáltatást, mely

magában foglalja a víztermelését, - kezelését,- elosztását valamint a szennyvizek gyűjtését

és kezelését. Az osztályon eltöltött idő során bejártuk Heves, Nógrád és Borsod-Abaúj-

Zemplén megyék víztározóit, mint például Köszörű- völgy, Hasznos és Lázbérc, valamint

a tározók mellett megismerkedtünk számos vízmű technológiájával is.

Az ÉRV ZRt. az ivóvízellátás mellett csatornaszolgáltatási és szennyvíztisztítási

tevékenységet is végez. A társaság 50 db kommunális szennyvíztisztító telepet, valamint 1

db ipari szennyvíztisztító telepet üzemeltet, melyek összes kapacitása körülbelül 39 570

m3/nap. Minden szennyvíztisztító telepen a legjobb technológia alkalmazására, illetve a

hatékonyság és tisztítási hatásfok növelésére törekszenek. Mivel egyetemi tanulmányaim

során tantárgyi óra keretében már tanultam szennyvíztisztítást, így számomra ez a

tevékenység volt az, amely a leginkább felkeltette szakmai érdeklődésemet. Ezért is

választottam szakdolgozatom témájának a szennyvíztisztítást.

A szakdolgozatomban műszaki beállítottságomhoz közel álló területtel a

Kazincbarcika városában megvalósított szennyvíztisztítási technológia bemutatásával,

működésének értékelésével foglalkozom.

Az első fejezetben vizeink általános jellemzőit, tulajdonságait mutatom be, a vizeik

keletkezésétől azok elszennyeződéséig. Bemutatom az ivóvíz fontosságát, a

vízszennyezést, valamint a keletkező szennyvizek kezelését, a szennyvizek fajtáit illetve

azok szennyező anyagait.

7

Szakdolgozatom második fejezetében szakirodalmi összefoglalással ismertetem a

kommunális szennyvizek főbb jellemzőit, környezetre gyakorolt hatását valamint általános

tisztítási technológiáját. Továbbá ismertetem az szennyvíztisztításra vonatkozó általános

jogszabályokat.

A harmadik fejezetben bemutatom a kazincbarcikai szennyvíztisztító telep

technológiáját, a szennyvíz összegyűjtésétől, az egyes technológiai lépcsőkön keresztül

történő tisztításon át a befogadóba történő tisztított és ártalommentes víz bevezetésen

keresztül.

Az utolsó fejezetében a szakdolgozatomnak értékelem a szennyvíztisztító telep

működését az önellenőrzések során mért vízminőségi paraméterek alapján és szükség

esetén javaslatot teszek annak módosítására valamint a telep technológiájának esetleges

fejlesztésére.

1. Mindennapi vízhasználat

A természetben előforduló víz vegyületek keveréke. Kémiai értelemben a víz

hidrogén (H+) és hidroxil (OH

-) ionokból álló H2O összegképletű vegyület. Más néven

dihidrogén- monoxid. Fagyáspontja 0°C, forráspontja 100°C. A víz az egyetlen olyan

anyag a Földön, amely mindhárom halmazállapotban megtalálható. A „víz” megnevezés

általában a szobahőmérsékleten folyékony állapotra vonatkozik, szilárd állapotban jégnek,

míg gázhalmazállapotban gőznek nevezik.

Ahogy szervezetünk jelentős részét a víz teszi ki, úgy a Föld felszínének mintegy

háromnegyed részét is a víz borítja. Ezért is nevezik „kék bolygónak”. Ennek a

vízmennyiségnek azonban csak egy része, a felszíni és felszín alatti vizek azok, amelyek az

emberiség számára felhasználhatóak. A föld teljes vízkészlete kb. 1,4 milliárd m3, ez a

Föld teljes tömegének 0,02% - a. A becsült vízkészletek több mint 97%-át óceánok és

tengerek teszik ki. Ezek azonban magas sótartalmuk miatt közvetlenül nem alkalmasak

sem ivóvíz-, sem ipari víz- felhasználásra, de még mezőgazdasági célokra sem.

Az édesvíz mennyisége a Föld vízkészletének csupán 3%-a, melynek jelentős része

mintegy 80%-a a sarki jégtakarókban található gleccserek és állandó hótakarók

formájában. Így a ténylegesen rendelkezésre álló édesvízkészlet a Föld teljes

vízkészletének csupán csak 0,5%-a. Ennek kis része felhők, köd, vízgőz formájában az

atmoszférában van jelen, míg nagyobb része a felszín alatt illetve felszíni vízként tavak,

8

folyók alakjában fordul elő. A Föld állandó körforgásban lévő vízkészletét az 1. táblázat

foglalja össze.

Vízfajták Vízmennyiség

ezer m3 %

Óceánok, tengerek 1.320.104 97,16

Sarki jég, gleccserek 30.000 2,207

Szárazföld vizei

- felszíni vizek

- felszín alatti vizek

- talajnedvesség

126

8.400

67

0,009

0,618

0,005

Légköri vizek 13 0,001

1. táblázat: A Föld állandó körforgásban lévő vízkészlete

Vízellátási célokra a felszín alatti vizek kedvezőbbek, mivel a talajvízben még

megtalálhatók a talajrétegből felvett, különböző szerves és szervetlen anyagok, illetve

mikroorganizmusok. Ezzel ellentétben a nagyobb mélységbe leszivárgó vizek, mint a

rétegvíz, artézi víz már nem tartalmazzák ezeket. A felszín alatti vizek fontos csoportja

még a karsztvíz, amely dolomitos kőzetek járataiban, repedéseiben található. 1

Kémiai értelemben tiszta víz a természetben nem található. Minden víz kevesebb

vagy nagyobb számú kémiai komponenst tartalmaz. A tiszta és egészséges ivóvíz nem

tartalmazhat olyan kémiai anyagokat és mikroorganizmusokat, amelyek bármilyen módon

károsíthatják az egészséget. Tartalmazniuk kell viszont azokat az anyagokat, amelyekre a

szervezetnek szüksége van. Az ivóvíz az emberi szervezet számára nélkülözhetetlen

tápanyag. Ivóvizet felszíni vagy felszín alatti vízbázisból nyerhetünk. A vízbázisok

védelméről védőterületek kijelölésével gondoskodunk. A vízbázisból kinyert víz a

felhasználástól függő tisztításra szorul. Az emberi eredetű szennyezések következtében a

természetben található vizek jelentős része azonban közvetlen emberi fogyasztásra

alkalmatlan. Így a felszíni és felszín alatti vizek tisztítására különböző technológiákat

alkalmazunk annak érdekében, hogy megfelelő minőségű ivóvizet kapjunk. Az a víz,

amely megfelel az aktuális ivóvízszabvány követelményeinek, ivóvíznek tekinthető.

1 http://www.ervrt.hu/cgi-bin/index.php?hlid=30

9

Az ivóvízzel szembeni elvárások a következők:

• színtelen

• szagtalan

• kellemes ízű

• hőmérséklete: 8-12°C

• ne legyen nagy a sótartalma

• ne legyen nagy a szerves anyag tartalma

• ne tartalmazzon

- mérgező anyagokat

- kórokozó mikroorganizmusokat

- lebegőanyagot, vagy egyéb zavarosságot okozó anyagot

- kellemetlen ízt vagy szagot okozó anyagot.

Az ivóvíz szabályozásokat kiterjedés szerint három csoportba sorolhatjuk:

- globális szabályozás

- regionális szabályozás

- országos szabályozás

Az ivóvíz minőségére vonatkozó szabványok az egyes komponensek maximálisan

megengedhető koncentrációit (MAC érték) határozzák meg. Az Európai Unióhoz történő

csatlakozás szükségessé tette a szolgáltatott ivóvíz minőségére vonatkozó Közösségi

előírások alkalmazását. Az szolgáltatott ivóvíz minőségére vonatkozóan kiadásra került

201/2001. (X.25.) Kormányrendelet az ivóvíz minőségi követelményeiről és az ellenőrzés

rendjéről, illetve az azt módosító 47/2005. (III.11.) Kormányrendelet. Az EU Direktívák

átvétele jelentős változást okozott a hazai ivóvízszabvány teljesíthetőségében, mivel

számos komponens tekintetében a 201/2001-es Kormányrendelet jóval szigorúbb

határértéket ír elő, mint az azt megelőző MSZ 445. A Föld ivóvízkészletét a

népességrobbanás, a víz pocséklása és szennyezése nagymértékben csökkenti. 2

2. Vízszennyezés

Minden olyan emberi tevékenység, illetve anyag, mely a víz fizikai, kémiai, biológiai

és bakteriológiai tulajdonságait, azaz természetes minőségét károsan megváltoztatja

2 Bíró Tibor- Vízkezelés- Szennyvízkezelés előadás

10

vízszennyezésnek minősül. A vízszennyezés következtében a víz emberi fogyasztásra

részben vagy teljesen alkalmatlanná válik. Valamint a természetes vízi életfolyamatok is

kárt szenvednek. Vízszennyezés a mérgező, fertőző, sugárzó illetve egyéb ártalmas

anyagok, mint például a kommunális szennyvíz és ipari szennyvíz vízbe vezetése.3 A

vízszennyező anyagokat a következő csoportokba sorolhatjuk:

• betegséget okozó ágensek (baktériumok, vírusok, protozoák, paraziták)

• oxigénigényes hulladékok (házi szennyvíz, állati trágya és egyéb biológiailag

lebomló szerves anyagok, amelyek csökkentik a víz oldott oxigéntartalmát)

• vízoldható szervetlen anyagok (savak, sók, toxikus nehézfémek és vegyületeik)

• szervetlen növényi tápanyagok (nitrát, foszfát)

• szerves vegyületek (vízben oldódó, illetve nem oldódó olaj, kőolaj származékok,

peszticidek, detergensek, stb.)

• hordalékanyagok vagy szuszpendált anyagok (nem oldódó talajrészecskék, és

egyéb szervetlen vagy szerves anyagok, amelyek a vízben szuszpendált formában

maradnak)

• radioaktív anyagok

• hő

A vízminőséget rontó hatás származhat a vízgyűjtő természetes forrásaiból is (természetes

vízszennyezés), sőt magában a vízben is keletkezhet. Ennek megfelelően beszélhetünk

pontszerű és diffúz vízszennyezésről. A pontszerű szennyezés kis kiterjedésű, könnyen

lehatárolható rendszerint egyféle szennyezőanyagból származik, ezzel szemben a diffúz

szennyezés nagyobb térbeli kiterjedésű. A szennyezés a szennyező anyag vízbe jutásával,

azaz az emisszióval kezdődik, majd a vízben terjedve – transzmisszió – kisebb- nagyobb

víztömeg szennyeződhet el, ezt imissziónak nevezünk. A szennyezőanyag kiterjedésétől és

továbbterjedésének mértékétől függően beszélhetünk lokális, fluviális, regionális és

kontinentális szennyezésről. Ha a szennyezés váratlanul, hirtelen valamely baleset,

műszaki meghibásodás, mulasztás hatására helyi jelentőséggel, erőteljesen következik be,

akkor havária szennyezésről beszélünk. 4

3 http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/kornykem1/szennyviz.htm

4 http://stelczer.gportal.hu/gindex.php?pg=126203&nid=26033

11

2.1. Szennyvizek keletkezése, kezelése

Tágabb értelemben szennyvíznek tekinthető minden szennyezett víz. A szennyvíz az

ipari vagy háztartási vízfogyasztás végterméke, lényegében bármely olyan víz, amely

emberi behatásra szennyeződött, illetve eredeti minősége romlott. Manapság a szennyvizek

fő forrása tehát a lakosság, beleértve mindenféle szolgáltatót, valamint ipari tevékenységet.

Az előző úgynevezett szociális szennyvíz, lakásokban, intézményekben, üzemekben

keletkezik. Az utóbbi pedig az ipari tevékenységhez felhasznált, s annak során

elszennyezett víz. A szennyvíz tisztítás nélkül úgynevezett szürkevízként visszaforgatható

a fogyasztó vízrendszerébe, elhelyezhető emésztőgödörben vagy szikkasztóban, illetve

elvezethető csatornahálózaton keresztül.

Ennek megfelelően a szennyvíztisztítás feladata, hogy megfelelő minőségű tisztított

szennyvizet bocsásson a befogadóba. Azzal annak biocönózisát kedvező irányba alakítsa,

vagy stabilizálja. Az adott víztestben ne okozzon sem eutrofizációt, sem oxigénhiányt. Ne

juttasson olyan kritikus szerves anyagot a víztestekbe, melyeket a vízi szervezetek

akkumulálhatnak, felhalmozhatnak, és ma még ismeretlen csak hosszabb idő után

jelentkező károkat okozzanak. A legfontosabb hosszú távú feladat a szennyvizek

tisztításának szabályozásánál illetve a befogadók vízminőség védelménél, az oxigén-

egyensúly valamint a természetes vizek öntisztuló kapacitásának biztosítása. A tisztított

vizeknél elsődleges határértéknek tekintik azok biológiailag még lebontható szerves anyag

tartalmát illetve annak oxigénigényét. Másodsorban a tisztításnál azokat a komponenseket,

tápanyagokat kell eltávolítani a szennyvízből, melyek gyors alga és növényi szaporodást

eredményezhetnek, és ezzel a befogadókban ismételten túlzott szerves anyag terhelést

okozhatnak.5

2.1.1. Szennyvizek szennyező anyagai

A szennyező anyagok két fő csoportba sorolhatók. Az egyik a szerves szennyező

anyagok, a másik a szervetlen szennyező anyagok. Míg a szerves szennyező anyagok

bomlanak, oxidálódnak, csökkentik a víz oxigén tartalmát. Addig a szervetlen szennyező

anyagokra általános hatás nem mondható, szennyező hatásukat mibenlétüktől függően

fejtik ki. Mindkét szennyező fajta jelen lehet a vízben oldott és szilárd formában is. A

szennyvíz szilád anyag tartalmát megadni és külön elemezni akkor szükséges, ha

mennyisége vagy méreteloszlása a szokásostól lényegesen eltér, és ezért külön kezelést

5 Ábrahám F. és társai- A szennyvíztisztítás alapjai (2007.)

12

igényel. Gondot okozhat, valamint különleges kezelést igényelhet még a szennyvíz

mikrobiológiai szennyezettsége is, ha a szennyezettsége a szokásos kommunális

szennyvízétől lényegesen eltér.6

2.1.1.1. Szerves szennyező anyagok

A szerves anyagok változatosak és igen nagy számban vannak jelen. Analitikai

meghatározásuk drága. Az analitikai megadás helyett a gyakorlatban a lebontáshoz

szükséges oxigén igénnyel való jellemzés terjedt el.

A szerves anyagok oxidálása a környezetben biológiai úton valósul meg. A

jelentkező oxigén szükséglet alapján levezett mérőszám a BOI azaz Biológiai Oxigén

Igény. A BOI a szennyvíz biológiai úton lebontható szerves anyag tartalmát méri. A BOI a

szerves szennyezők mikroorganizmusok általi lebontásakor felhasznált oxigén

mennyiséget jelenti, mértékegysége mg O2/l. Ez a biokémiai oxidáció lassú folyamat, teljes

befejeződése elméletileg a végtelen időponthoz tartozik. A gyakorlatban általában az

ötnapos oxigénigény (BOI5) használatos. A BOI5 mérőszám, az 5 nap alatt, 20°C-on

végrehajtott erjesztés során kapott oxigénigény. A meghatározott BOI érték csak akkor

arányos a víz/szennyvíz szennyezőanyag tartalmával, ha a mikrobaközösség működését

nem gátolják toxikus anyagok. Kommunális szennyvizek BOI5 értéke 200-300 mg/l,

biológiai kezelés után: 15-40 mg/l, tiszta folyóvíz értéke: 1-3 mg/l.

A szennyvizek szerves szennyezőanyag tartalmával függ össze a lakosegyenérték

(LE) fogalma. Lakosegyenértéknek az egy lakos által naponta a csatornába bocsájtott

szennyvíz szerves anyag tartalmát nevezzük. Az EU települési szennyvíztisztítást

szabályozó irányelve a lakosegyenérték fogalmát a következőképp határozza meg: egy LE

az a szennyvízben lévő biológiailag lebontható szerves szennyezőanyag-mennyiség,

amelynek ötnapos biokémiai oxigénigénye 60 g BOI5 naponta (91/271/EGK irányelv, 2.

cikk).

Biológiai úton nem lehet minden szerves anyagot oxidálni, ezért az oxidáló

vegyszerekkel mért oxigénigény a KOI azaz a Kémiai Oxigén Igény. Értéke nagyobb,

mint a jellemző BOI érték. A KOI az összes szerves anyag tartalmat méri. A kémiai úton

oxidálható szerves anyaggal eqvivalens oxigén mennyiségét erős oxidáló vegyszerrel

határozzák meg. Ilyen például a kálium- bikromát vagy a kálium- permanganát. Kevert

6 Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

13

szennyvizeknél a szerves anyag- tartalom jellemzésére mind a BOI5 mind a KOI értéket

megadják.7 Néhány jellegzetes érték láthatunk a 2. táblázatban.

Szennyvíz fajtája BOI5 [mgO2/l] KOI [mgO2/l]

Tiszta folyóvíz 1-3

Erősen szennyezet

folyóvíz 30

Átlagos települési

szennyvíz 200-350 600

Ipari szennyvíz n*1000

2. táblázat: Néhány szennyvíz fajtára jellemző BOI5 és KOI érték

A KOI meghatározására használatos módszerek hátránya, hogy a vízben jelenlévő

redukáló szervetlen anyagok is reagálnak a kálium- permanganáttal, így a KOI

meghatározás pozitív hibával végezhető el. Ezért a KOI helyett egyre inkább elterjed a

szerves anyagok meghatározási módszereként a vizek teljes szerves széntartalmának

meghatározása, amit TOC-nek nevezünk. Ez az angol Total Organic Carbon kifejezés

rövidítése.

A lenti 1. ábra a szennyvíz szervesanyag tartalmát jellemző paraméterek egymáshoz

való viszonyát szemlélteti. Az ábrán a ThOI az elméleti oxigénigény, ami a mintában lévő

összes szervesanyag 100 %-os oxidációja esetén adódna.

1. ábra: A szennyvíz szerves anyag tartalmának jellemzői

Forrás: http://www.zoldinfolanc.hu/doksik/miskolc/szennyviz/Szennyviz1.htm

7 http://www.zoldinfolanc.hu/doksik/miskolc/szennyviz/Szennyviz1.htm

14

Nehezen lebomló szerves szennyező anyagok:

A nehezen lebomló szerves szennyező anyagok nagy koncentrációban a vizek

oxigéntartalmának csökkentésével fejtik ki káros hatásukat. Kis hányaduk nehezen bomlik

és más kis koncentrációban is káros, mérgező, felhalmozódó tulajdonságú.6

Ezek, a szerves

mikroszennyezők néven is számon tartott vegyületek a következők:

• kőolajok és származékaik

• növényvédő szerek, rovarölő szerek

• szintetikus mosószerek

• poliklórozott bifenilek (PCB-k)

• fenolok

Mikrobiológiai szennyezők

A mikrobiológiai szennyezők esetében a szennyvizek jó táptalajai a

mikroorganizmusoknak. Ezért a szennyvízben számtalan fajtájuk megtalálható, számuk

akár 1-38*106

/cm3 is lehet. A mérnöki gyakorlatban csak emberi szervezetre veszélyes

mikroorganizmusokat vesszük számításba, ez körülbelül 20-30 fertőző komponenst jelent.

Ezek a fertőző mikroorganizmusok az emberi és állati ürülékkel kerülnek a szennyvízbe.

Nehézségekbe ütközik a 20-30 féle kórokozó identifikálása illetve jelen nem létének

bizonyítása. Így alakult ki a fertőzöttség megállapítására a fekália jelenlétének vizsgálata.

A vizsgálatot nem fertőző, de jól reprodukálható reakciót szolgáló mikroorganizmusok

kitenyésztésével végzik.6 Ilyen alkalmazott indikátor mikroorganizmusok például:

- fekália koliform

- fekáliás streptococcus

- clostridium perfingens

2.1.1.2. Szervetlen szennyező anyagok

A szervetlen szennyezők mennyiségét egyedi koncentrációjukkal kell jellemezni,

nincs a BOI, illetve a KOI-hez hasonló együttes mérőszámuk. Mennyiségük igen nagy és

igen változatos lehet. Szervetlen szennyezők közé tartozik:

Nitrogén: Előfordulhat elemi-, szerves-, nitrit-, nitrát-nitrogén és ammónia

formában. Az elemi nitrogén inert tulajdonságú, nem jelent szennyezést. A többi

előfordulási forma azonban szennyezőnek számít. A nitrogénvegyületek többféle forrásból

juthatnak a vizekbe, ez lehet műtrágya, szerves trágya, szerves anyagok bomlása révén, és

esetenként szennyvízkezelő berendezésből. Az ammónia jelenléte indikálja a bomló

15

szerves anyagok jelenlétét. Az ammónia 0,2-2 mg/l koncentráció- értéktől toxikus,

megengedett koncentrációja 0,02-0,025 mg/l. Az ammóniát a nitrifikáló baktériumok

oxidálják és nitriteteket, nitrátokat hoznak létre. A vizek nagy nitrit- nitrát tartalma a

vízinövények, algák eutrofizációját okozza. A szennyvizek nitrit- nitrát tartalma, mint

oldott szennyező átkerülhet az ivóvizekbe és csecsemőknél halált okozhat. E tulajdonsága

miatt az ivóvízben megengedett határértéke 50 mg/l. Csecsemőkre vonatkozóan a nitrát

tartalom egy képlettel számítható. Jól működő szennyvíz-tisztítóknál az elfolyó víz

maximum 20 mg/l NH4+ és 5-30 mg/l NO3

- tartalmú, de ez területenként eltérhet.

Foszfor: Nem mérgező, de fölös mennyisége a természetet károsan deformálhatja.

A vizek nagy foszfor tartalma eutrofizációt eredményezhet. Foszforszennyezést, a

természetes emberi tevékenység is okozhat. Az emberi kiválasztás személyenként naponta

2g foszfort, ezen felül a hagyományos mosószerek további 2g foszfort visznek a vizekbe.

Folyamatos foszfor- kimosódást okoz továbbá az erőteljes műtrágyázás is. Valamint a

természetben a kőzetek mállástermékeként is keletkezhet oldható foszfor. Ezeken felül a

foszfor ez élő szervezetek fontos építőeleme. A bioszférában kizárólag teljesen oxidált

formában van jelen foszfátként, a pH-tól függően PO43-

, HPO42-

vagy H2PO4-

orofoszfát

vegyületként. A foszfor, limitáló tényező, 10 mg/m3 foszfortartalom alatt a rendszer

oligotrof, azaz nem történik biológiai produkció. 20 mg/m3 felett eutotróf a rendszer, azaz

a fotoszintézis végbemehet.

Toxikus fémek: Az esszenciális fémek, mint a bór, cink, króm, kobalt, mangán,

molibdén, ón, réz és vas kis koncentrációban szükségesek az élővilág számára. Az arzén,

kadmium, ezüst, higany, ólom, berillium, azaz a toxikus fémek az élő szervezeteket

mérgezik. Az esszenciális fémek optimálist jóval meghaladó koncentrációban, valamint a

nem-esszenciálisak növekvő koncentrációban fokozottan mérgezőek. Mérgező hatást csak

az oldott fémszennyezők okoznak, az oldhatatlan fémvegyületek biológiailag inaktívak.

Szennyvizeink általában igen kis koncentrációban tartalmaznak fémszennyezőket, de a

biológiai folyamatok során megkötődnek, és a képződött biomasszában felhalmozódnak,

így sok ezerszeres koncentrációt is elérhetnek. 6

16

A szennyvizek leírására a következő fontosabb jellemzőket használjuk:

• lebegőanyag tartalom – a szennyvízben mind szerves, mind szervetlen anyagok

megtalálhatóak. Ezek általában szűréssel eltávolíthatóak, de oldott anyagok

formájában is megtalálhatók melyek fizikai szűréssel távolíthatóak el a rendszerből.

• ülepedési képesség – mikro- makroszennyezők frakcionális kiválása a

szennyvízből.

• elektromos vezetőképesség

• redoxi potenciál (oxidációs állapot)

2.2. Szennyvizek fajtái

A szennyvizeket keletkezésük, minőségük és tisztítás után felhasználásuk szerint az

alábbi csoportokba sorolhatjuk. 8

2.2.1. Kommunális eredetű szennyvizek

Háztartások által kibocsájtott víz. Főként emberi salakanyagból, tisztítási és

tisztálkodási felhasználású vízből áll. Különösen fertőzőveszélyes, mivel nagymértékben

tartalmaz mikroorganizmusokat és egyéb szerves anyagokat. Ez a szennyvíz két okból

veszélyes az egyik, hogy a mikroorganizmusok közvetlen fertőzési veszélyt jelentenek a

környezetre, a másik, hogy a szerves anyagok bomlása során lecsökken a víz oldott oxigén

tartalma. A települési szennyvíz közel azonos ezzel, de bizonyos mennyiségű ipari

tevékenység szennyező anyagait is tartalmazza.

2.2.2. Ipari eredetű szennyvizek

Különböző ipari technológiák alkalmazása során keletkező szennyvizek, melynek

mennyisége és minősége valamint időbeli lefolyása nagy változatosságot mutat.

Kezelésüket általában a keletkezés helyén kell megoldani. Mennyisége és minősége függ:

- adott ipar jellege

- működő üzemek, gyáregységek száma

- alkalmazott technológia típusa és színvonala

- vezetés és dolgozók környezettudatossága

- technológiai fegyelem betartása

8 Dr. Bodnár Ildikó- Szennyvíztisztítás előadás (2012.)

17

2.2.3. Csapadékvíz

Elvileg nem is szennyvíz. A környezetből bemosott szennyezők miatt kell

szennyvízként kezelni. A csapadékvizet nem közösen vezetik el a kommunális

szennyvízzel, mert nagy mennyiség esetén a telep túlterheltté válik, melynek

következtében tisztítás nélkül kerülhet a befogadóba.

Az állattartás, azon belül a sertés és marhatartás trágyatermelése során keletkező híg és

szalmás szennyvizeket, valamint trágyát nem tekintik szennyvíznek. A kommunális

szennyvizek olyan összetett rendszerek, melyben mind a mikroorganizmusok mind a

növekedésükhöz szükséges tápanyagok rendelkezésre állnak. Az így kialakult környezet

megfelelő a mikroorganizmusok szaporodásához. Ezzel szemben az ipari szennyvizekből

legtöbbször hiányoznak az élő szervezetek, vagy csak kis részarányban van jelen. 5

3. Kommunális szennyvizek eredete

A kommunális szennyvizek a lakossági használatból származó, szerves anyaggal

kevésbé terhelt rendszerek, melynek komponensei bonthatóak. A lakossági szennyvíz

sokféle anyag összetett keveréke. Nagy számban tartalmaz egyedi vegyületeket és

különböző vegyületcsoportba tartozó komponenseket. Ezek eltávolítása a szennyvízből

rendszerint a lakossági szennyvíztisztítóban történik.

Száraz időben a lakossági szennyvíz ténylegesen csak a lakosság folyadékkal

együttesen eltávolított hulladékait tartalmazza. Ez a háztartásokból a toalettek öblítéséből,

a fürdésből, zuhanyozásból, kézmosásból, tisztálkodásból, főzésből, valamint az edények

mosogatásából származik. Ez a szennyvíz a már korábbiakban említett két okból veszélyes.

Az egyik ok a szerves anyagok bomlása során csökken a víz oldott oxigén tartalma, a

másik ok, hogy a mikroorganizmusok közvetlen fertőző veszélyt jelentenek a környezetre.5

3.1. Kommunális szennyvizek gyűjtése és tisztítása

A települések szennyvízét csatornahálózatok gyűjtik össze és vezetik el.

Megkülönböztetünk egyesített és osztott szennyvízhálózatot. Ha a csapadékvizet és egyéb

települési szennyvizet külön- külön csatornarendszerben gyűjtik, osztott

szennyvízhálózatról beszélünk. Egyesített a szennyvízhálózat, ha a szétválasztás nem

történik meg, a kommunális és csapadékvizet együtt vezetik el. A szennyvizek tisztítása, a

víz szerves anyagoktól és növényi tápanyagoktól történő mentesítése rendszerint a

lakossági szennyvíztisztító telepeken történik. Onnan a tisztított víz a természetes vizekbe,

18

befogadókba kerül. Újrafelhasználásra öntözéses hasznosítással csak kisebb részük kerül.

A települési szennyvizek tisztítására jellegzetes megoldások alakultak ki.

A szennyvíztisztítás két fő feladatra bomlik:

- nem oldott, darabos szennyezők mechanikai tisztítása

- oldott + finom lebegő szilárd + mikroorganizmusok + szerves anyagok

lebontása, eltávolítása.

A lakóházak szennyvizein túl a közintézmények hasonló vizei is a közcsatornákba

kerülnek. Ezek biológiailag jól bonthatóak, és semmilyen veszélyt nem jelentenek a

lakossági szennyvíztisztítóra szennyvíztisztítás szempontjából. Az éttermek, szállodák,

kórházak szennyvizei, melyek hasonló összetételűek hasonló módon kerülnek tisztításra is.

Szintén közcsatornák gyűjtik össze. Éttermek, kifőzdék esetében sor kerülhet zsírfogó

beépítésére, melyek a nagyobb, durvább zsír- részleteket eltávolítják a közcsatornába

történő bebocsátást megelőzően. Ezt a részt időszakosan kiszippantják, majd elkülönített

módon szállítják a további feldolgozás, elhelyezés helyére. Ez lehet akár a

szennyvíztisztító telepek anaerob rothasztójában való energetikai hasznosítás is. A

lakossági szennyvíz és belőle keletkező szennyvíziszap folyamatos kezelése műszakilag,

gazdaságilag is kedvezővé teszi a biológiai szennyvíztisztítást.6

3.2. Kommunális szennyvizek mennyiségi, minőségi változásai

A lakossági szennyvíz mennyiségét és minőségét illetően állandó változás figyelhető

meg a különböző szennyvízforrások részarányától, folyadékáramától függően. Ez mindig

attól függ, hogy az adott területen és időben milyen szezonális napi tevékenység folyik.

Rendszerint minden szennyvíztisztítóban mérik a tisztítóba érkező folyadékáramot.

Nagymértékben függ a napi vízhozam alakulása attól is, hogy a településen milyen

százalékban kerülnek bekötésre a lakóházak a közcsatorna rendszerbe.

A napi szennyvízmennyiség 1/fő nap mennyiségben adható meg az egyes lakásokra

vagy lakásokban élő személyekre vonatkozóan. Azokon a helyeken ahol nagy az

idegenforgalom, ott az idegenforgalom szezonális változása is meghatározza a közcsatorna

folyadékterhelését. A lakossági szennyvizek öt fő forrásból származnak, melynek

keletkezése a lakosság élettevékenységének megfelelően időben ciklikus. A 2. ábra mutatja

ezek mennyiségének tartományait 1 főre számolva.

19

2. ábra: A lakossági szennyvíz fő komponensei

Forrás: Koppe és társai, 1999.

Európában általában a 150 l/fő nap a vízfogyasztás a jellemző a lakosságnál, de

kevésbé fejlett országokban a kisebb mennyiségek vagy a kevésbé lakott területeken,

falvakban ugyancsak a kisebb mennyiségek dominálnak. A nagyobb városokban az ipari

tevékenység ugyanakkor ezt a fajlagos vízmennyiséget jelentősen megnöveli. A

szennyvízhozam változása a nap 24 órájában jellemző tendenciát mutat. Ezt az ingadozást

láthatjuk a 3. ábrán. A délelőtti és kora délutáni órákban jelentkezik a csúcsfogyasztás a

lakosságnál. Éjszaka azonban a minimális fogyasztás a jellemző. A tisztítónál ezért az

átlagos vízfogyasztásnak éjszaka csak a harmada, a maximumok esetén annak

háromszorosa is tapasztalható. A lakosság oldaláról megnövekedő szennyvízhozamot

eredményez a hétvégék általános takarítási, mosási időszaka. Az ingadozás függ a

település méretétől, valamint a vízfelhasználástól.

3. ábra: A vízfogyasztás ingadozása a nap 24 órájában különféle településeken

Forrás: (Fáy és Szilléry,1983.)

20

A kommunális szennyvíz koncentrációja, szennyezettsége függ:

• az ipari vízhasználattól

• a csatornahálózat általános jellemzőitől

• háztetőkről valamint egyéb helyekről bejutó csapadékvíz mennyiségétől.

A szennyvíz állapota a tisztító telepre érkezéskor valamint a befogadóba torkolláskor függ:

• a szennyvíz odajutási idejétől

• és a vízhőmérséklettől.

Az odajutási idő a hálózat esésétől és hosszától függ. A szennyvíz berothadhat hosszú

csatornák, kis esések és magas hőmérsékletek esetén.

A friss házi szennyvíz semleges kémhatású, pH-ja általában 7,0…7,5 között változik. Így a

biológiai folyamatokhoz ez a pH optimálisnak tekinthető. 5

4. Kommunális szennyvizek környezeti hatása

A háztartásokban és az iparban keletkezett, a vizekbe tisztítatlanul bejutó

szennyvizek okozhatnak környezeti károkat. Természeti okok közül a felszíni és talajvizek

szennyeződését az eróziós lemosás, elhordás, a talaj kilúgozódása valamint földomlás is

okozhatja.

A települések, az ipar és a mezőgazdaság főleg különböző folyékony hulladékokkal

szennyezik a vizeket. A felszín alatti vizek szennyeződése ritkán következik be, mivel a

szilárd szennyező anyagokat a talaj a víz beszivárgásakor felfogja. A víz szennyezésének

okozója lehet a település is, ha a szennyvizet a szennyvízgyűjtő hálózatból folyóvízbe vagy

tározóba engedi.

Felszíni vizek esetében a tisztítatlan lakossági szennyvíz eutrofizációt, algásodást

valamint a klorofill tartalom növekedését okozhatja. Eutrofizáció során a szennyvízben

lévő foszfor és nitrogén túl nagy mennyisége a víz elalgásodásához vezet. E folyamat során

az állóvizekben a tápanyag feldúsul, ezért elszaporodnak az elsődleges termelő

szervezetek. A rossz adottságú, erősen eutróf vizekben probléma az oxigén tartalom és

oxigéntelítettség, amely számos tényező függvénye. A túlzott algásodás és vízvirágzás

következménye az oxigéntelítettség. A sok alga több oxigént termel, mint ami a

vízhőmérsékletnek megfelel. Az így kialakult oxigéntelítettség pedig veszélyes lehet a

halakra, „buborékbetegséget” valamint pusztulást okozhat. Természetes, mesterséges

21

tavakban egyaránt előfordulhat, vízfolyások esetében az eutrofizáció jelensége a hígulás és

az elkeveredés jelensége miatt nem olyan jelentős.

A szennyezett felszíni és felszín alatti vizek elősegítik azoknak a fertőző

betegségeknek a fellépését és terjedését, amelyeknek a kórokozói vízben élnek, vízzel

terjednek és fertőzött víz használatakor megbetegedést okoznak. Ezért különösen

veszélyesek azok a vízfolyások, amelyekbe tisztítatlan állapotban engednek lakóhelyi,

kórházi, vágóhídi szennyvizeket. A mérgező anyagokat csak elenyésző töménységben is

tartalmazó vizek nagyon súlyosan veszélyeztetik az emberek és az állatok egészségét.

A lakosságot a szennyvizek tisztítására az ember és környezetének higiéniás

követelményei kényszerítették. Ez a XX. század elejétől vált iparszerűvé. Az első

próbálkozások a fizikai kémiai módszerekkel történtek, a múlt század elejétől azonban

megindult a biológiai tisztítási módszerek rohamos fejlődése, az Emscher- készülékkel, a

csepegtetőtestekkel és az eleveniszapos medencékkel. Napjaink gyakorlatában az

eleveniszapos és biofilteres megoldások mikrobiológiai ismeretei ezek tapasztalatain

alakultak ki és váltak meghatározóvá. 5

5. Kommunális szennyvizek általános tisztítási folyamata

A szennyvíztisztítás feladata a szennyező anyagok olyan mértékű eltávolítása, hogy a

vízben maradó szennyeződéseket a befogadó víz természetes öntisztító ereje képes legyen

lebontani, illetve a vízhasználat lehetősége se csökkenjen. A szennyvíz tisztítási módja

nagyban függ a szennyvíz jellegétől. Kommunális és ipari szennyvizek esetében a

szennyvíztisztítás egymástól eltérő lesz, melynek oka a két szennyvizek eltérő összetétele.

A szennyvizek tisztítása során a szennyvízben található komponensek eltávolítása,

átalakítása fizikai és kémiai eljárásokkal történik, valamint mikroorganizmusok

közreműködésével. A szennyvíztisztítási eljárások során eltávolításra kerül a szennyvízben

lévő összes szennyező anyag. Az egyes szennyeződések esetén a hatásmechanizmus

lényegében ugyanaz, a kiválasztott technológiát azonban a szennyeződés fajtája,

mennyisége és minősége befolyásolja. A kommunális szennyvizek hagyományos tisztítása

a nem oldott szennyezők mechanikus elválasztásából, illetve az oldott vagy a finoman

elosztott szennyezők, mikroorganizmusok által lebontható szerves anyagok lebontásából

áll. Kommunális szennyvíztisztító telepeken általában a következő technológiai lépcsőket

alkalmazzák, ezt láthatjuk a 4. ábrán.

22

4. ábra: A szennyvíztisztítás általános folyamatábrája

Forrás: http://kemtech.net/tkurzus/06_viz/06main.htm#09

5.1. Mechanikai tisztítás

A csatornahálózatból érkező szennyvíz tisztítása minden esetben a mechanikai

tisztítással kezdődik, amit elsődleges tisztításnak is nevezünk. Egyszerű, és viszonylag

régen alkalmazott tisztítási eljárások közé tartozik. Ebben az esetben a szennyvíz fizikailag

elválasztható, darabosabb úszó és lebegő anyagait távolítják el rácsok, szűrők, ülepítő

berendezések segítségével. Ez néhány egyszerűbb szennyvíz elhelyezési módhoz elegendő

hatású tisztítást nyújt, de a korszerű szennyvíztelepeken általában csak a tisztítás első

fokozataként jön számításba. A mechanikai tisztításhoz tartozik a csatornahálózaton

elvezetett szennyvízbe bekerülő homok eltávolítása is. Célja tehát a nagyméretű durva

úszó és lebegő szennyeződések eltávolítása a szennyvízben lévő ásványi és szerves

lebegőanyagok valamint folyékony és szilárd úszóanyagok eltávolítása.6 A mechanikai

tisztítóberendezések az alábbi műtárgyakat foglalják magukba:

• Kő és kavicsfogók

• Rácsok

• Homokfogó

• Zsír vagy olajfogó

• Ülepítők

23

5.1.1. Kő és kavicsfogó

A kő és kavicsfogók célja az egyesített csatornahálózatból a záporokkal bevitt

hordalék leválasztása. Kisebb telepeken ezek 1m * 1m vagy 2m * 1m-es mély, "láda"

formájú csapdák, melyet a zápor után ürítenek, és 5-20 cm nagyságú szilárd

szennyeződéseket távolít el.

5.1.2. Rácsok

A szennyvízrácsok feladata a szennyvízben található nagyobb méretű úszó és lebegő

szennyeződések valamint hordalékanyagok eltávolítása, amely akadályozza a szennyvizek

átemelését, elvezetését és későbbi kezelését. A rács a víz folyási irányára merőleges

helyzetű, alul és felül rögzített, párhuzamos pálcákból álló, keresztrögzítés nélküli szűrő.

Általában rácsokat kell alkalmazni a szennyvízátemelő telepen a szivattyúk előtt, illetve a

szennyvíztisztító telepeken a homokfogó és előülepítő előtt. A pálcák távolságának

figyelembevételével a rácsokat durva és finom rács szerint különböztetik meg.

• Durva rács: más néven gereb, 40 mm felett úszó lebegő hordalék leválasztására

alkalmas. A 40-100 mm pálca-nyílású rácsot a vízfolyás irányában 2:1 arányú

hajlásszögben nyílt csatornába építik be. A rácsok által visszatartott BOI5 szerves

anyag csökkenés 6-7 %-ra tehető. Célja a rács mögötti technológiai elemek

védelme a mechanikai rongálástól.

• Finom rács: pálcaköze 6-10 mm közé esik, így a 40 mm-nél kisebb szemetet szűri

ki. Célja az utána következő tisztító egységek tehermentesítésének biztosítása.

A rácsok kivétele szerint megkülönböztetünk:

• Kézi rácsot, amit kis terhelésű tisztítóknál alkalmaznak. Ebben az esetben a

szemetet kézzel távolítják el az egyszerű síkrácsról. (5. a ábra)

• Íves rácsot, amit kis- és közepes terhelésnél használnak. Qd <2-500 m3/d

• Mechanikus tisztítású síkrácsokat vagy kosaras rácsot alkalmaznak 5000 m3/d-t

meghaladó terhelésű tisztítóművek esetében. Ebben az esetben a szemetet gépi

berendezés távolítja el a rácsról. (5. b ábra)

24

5. ábra: a.)Kézi rács beépítési vázlata; b.) Mechanikus tisztítású síkrács

Forrás:http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0032_fenntarthato_mg_rendszere

k_es_kornyezettechnologia/ch15s02.html

Kosaras rács (6. ábra) esetében a nyers szennyvíz a kosár palástján bentről kifelé áramlik

át. A rácsszemetet az 1 rácsfésű a nyilak irányában haladva felemeli és a 4 csigás szállító

vályúba ejti. A 3 fésű az 1 rácsfésű tisztítását biztosítja. A rácsok felületének nagyságát

úgy választják meg, hogy a megengedhetőnél nagyobb nyomásesést (visszaduzzasztást) a

csatornában ne okozzon. 6

6. ábra: Kosaras rács

Forrás: Németh Balázs Ákos- Hidrobiológia előadás (2006.)

25

5.1.3. Homokfogó

Általában a szennyvízrácsokat követően építik be a technológiai folyamatba.

Célja, hogy a soron következő berendezések üzemét védjék az ásványi anyagok okozta

károsodástól.

Alkalmazási területei:

- egyesített vagy vegyes rendszerű csatornahálózat esetén

- elválasztott rendszerű hálózatnál, ha Qd //>// 1000 m3/d, ill. ha a biológiai egység

kialakítása azt indokolja.

A szennyvíztisztító telepeken egyesített rendszerű csatornahálózat esetén homokfogóról

gondoskodni kell. (7. ábra) A homokfogókat magas szerves-anyag terhelés esetén

homokmosó berendezésekkel egészíthetik ki, a szerves anyag tartalom csökkentése végett,

melyek kiépítése hidrociklon jellegű. A homokfogók ülepítőknek tekinthetők, mivel

elsődlegesen a szerves anyagok eltávolítását végzik.

A homokfogó legfontosabb feladatai:

- szivattyúk kopás elleni védelme valamint a tisztítótelep gépészeti berendezéseinek

védelme

- az ülepedés megakadályozása a telepi műtárgyak összekötő vezetékeiben

- az ülepítő medencék, eleveniszapos medencék, rothasztók szervetlen anyag

terhelésének csökkentése

- úgy méretezik, hogy a 0,2 mm átmérőjű homokot és egyéb nehezebb

lebegőanyagokat még kiülepítsék

- levegőztetés célja, hogy a lebontható szerves anyagok kiülepedését

megakadályozzunk kis vízhozamok esetén, valamint a szennyvíz előlevegőztetése

annak érdekében, hogy a következő tisztítási műveletek hatékonyabbá váljanak.

A szabad ülepedés során a szerves anyag ülepedése nyugvó közegben a gravitációs erő,

felhajtóerő és a súrlódási erő hatására következik be. Mivel kis koncentrációról van szó a

szemcsék egymástól függetlenül szabadon ülepednek. Ez tág határok között általában 5-12

l-re becsülhető lakos – egyenértékenként. A homokfogók átfolyási irányukat tekintve

lehetnek vízszintes vagy függőleges átfolyásúak. Hazánkban mindkettőnek nagyon sok

típusa alakult ki. A legelterjedtebb azonban a hosszanti átfolyású légbefúvásos homokfogó

alkalmazása.

26

7. ábra: Homokfogó

Forrás: Németh Balázs Ákos- Hidrobiológia előadás (2006.)

Az áramlás iránya mindkét esetben vízszintes. A homokfogó méretezésekor

figyelembe kell venni, hogy a szennyvízcsatornán általában 0,5 - 0,6 m/s sebességgel

érkezik a szennyvíz a tisztítótelepre. Ennél a sebességnél a szennyvízben lévő

lebegőanyagok egy része lebegésben marad, ezzel szemben a másik nagyobb átmérőjű

illetve nagyobb fajsúlyú szemcsék leülepednek. Azonban az időről időre jelentkező

vízhozam és a nagyobb vízsebesség miatt, ezek a leülepedett nagyobb szemek ismételten

mozgásba kerülnek.

A hosszanti átfolyású homokfogókban (8. ábra) a méretezéskor elsősorban az átfolyó

vízmennyiséget vesszük figyelemben, annak érdekében, hogy bármilyen vízhozam mellett

az áramlási sebesség 0,3 m/s körül legyen. Ennél a sebességnél a homokszemcsék még

kiválnak és leülepednek, de a finomabb szerves anyagok azonban tovább mozognak.

Nagyobb szennyvízmennyiségek esetén légbefúvásos homokfogókat alakítanak ki,

melynek átlagos értéke 1 m3 medencetérfogatra 1,5 m

3/h levegő mennyiség. A légbefúvó

csőrácsot célszerű a fenéken elhelyezni, mivel ez növeli a kiválasztási hatást és csökkenti a

detergensek következtésben fellépő esetleges felhabzást.

A medencéből való vízkivétel a bevezetéssel ellentétes oldalon a forgó vízhenger

közepéről vagy merülő fal mögül történhet. A homok eltávolítását a medence alján lévő

gyűjtőzsompból mozgó-kotró szerkezettel, vagy levegőbefúvással, illetve

mamutszivattyúval lehet elvégezni. A homokfogók kialakítása sok bizonytalansági

tényezőt rejt magába, ezért méretezése és működtetésének kialakítása különös figyelmet

érdemel. Az alapadatok meghatározása mind hozamok, mind minőség vonatkozásában a

tól-ig értékek, illetve a legnagyobb gyakorisággal megjelenő értékek rögzítésére kell hogy

27

kiterjedjen. Ezen vonatkozásban lényeges szempont a térség geológiai felépítése, valamint

a bejövő anyag szemeloszlási görbéje is, így az általános ajánlásoknál pontosabb méretezés

végezhető el (mennyiség, minőség). 6

8. ábra: Vízszintes átfolyású, iker elrendezésű homokfogó keresztmetszete

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

5.1.4. Zsír vagy olajfogó

Célja a nyers szennyvízben található, vízben nem oldható zsírok, olajok eltávolítása.

A zsír- és olaj leválasztást a képződés helyéken kell elvégezni. A zsírfogók elvi kialakítását

a 9. ábrán láthatjuk. Ennek ellenére előfordul bizonyos mennyiségű olajos frakció a

települési szennyvizekben, melyek zavarják a további tisztítási lépcsők működését. Abban

az esetben, ha a homokfogó felúszó frakciójával együtt nem távolíthatók el a zsírok

megfelelő hatékonysággal, akkor a homokfogó után az ábrán látható kialakítású

tisztítóállomást kell beépíteni a technológiai sorba. A homokfogóhoz hasonlóan az

eredményes leválasztáshoz kis átfolyási sebességet kell biztosítani a készülékben. 6

28

9. ábra: Zsírforgó elvi kialakítása

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

5.1.5. Ülepítők

Az ülepítők feladata, hogy kiülepítsék a szennyvízben lévő ülepíthető

lebegőanyagokat, amelyeket a rácsok, szűrőkosarak és homokfogók nem voltak képesek

megfelelő hatásfokkal eltávolítani. Ezen kívül fokozzák a biológiai oxigénigény

csökkenését, azaz a rendszer szerves anyag terhelését tovább csökkentik.

Alkalmazási területük:

• önálló, mechanikai tisztító berendezésként

• szennyvízöntözés előtti előtisztításként

• biológiai szennyvíztisztító rendszerben elő- és utóülepítőként

• kémiai tisztítórendszer elő-és utóülepítőjeként

• csapadékvíz tárolására és ülepítésére

Az elő- és utóülepítő közötti különbség, hogy míg az előülepítő iszapja nagyobb sűrűségű,

addig az utóülepítőből elfolyó víz, tisztább.

29

Az ülepítők fajtái:

• egyszintes ülepítők

A leggyakrabban alkalmazott egyszintes ülepítők osztályozása és javasolt alkalmazási

területük:

- hosszanti átfolyású ülepítők gépi kotró berendezéssel, 140–2000 m3/d között

- sugárirányú átfolyású ülepítők gépi kotróberendezéssel, 300–400 m3/d felett

- függőleges átfolyású tölcséres ülepítők, 100 m3 ülepítőtér alatt

- lemezes (betétes) ülepítők

• kétszintes más Imhoff medencék (csak előülepítésre)

• oldó medencék

Az ülepítőket felhasználási helyüktől függően felületi hidraulikus terhelésre (m3/d);

szükséges elméleti tartózkodási időre (h); felületi lebegőanyag-terhelésre (kg/m2 × h),

függőleges, illetve vízszintes átfolyási sebességre (cm/s); bukóélterhelésre (m3/m×h)

méretezik. Nem elhanyagolandó szempont a kritikus sebesség vizsgálata sem. 6

5.1.5.1. Hosszanti átfolyású ülepítők

Ezek az ülepítők 150-2000 m3/d terhelési tartományban használatosak. Jellegzetes

kialakításuk a 10. ábrán látható. A műtárgy átlagos mélysége 1,5-2,5 m, a kotrószerkezet

miatt szélessége 4,0- 8,0 m, a mélység és a hosszúság ajánlott aránya 1:20- 1:30. A

fenéklejtés az iszapzsomp irányába 1,5- 2,0 %. A medence feneke lapos kiképzésű,

szemben a homokfogónál használt vályús kiképzéssel. A kotrószerkezetek haladási

sebessége 1-3 cm/s. A zsompba kotort iszap továbbítása centrifugál, vagy mamut

szivattyúval történik. Nagyobb tisztítótelepeken a recirkulációs iszap mozgatására

előszeretettel alkalmazzák a csigaemelőt (csigaszivattyút), ami az eleveniszap pelyheit a

centrifugál szivattyúnál kevésbé aprítja. A flotálódó anyagokat a gyűjtő vályúba a felszínen

úszó kotró terelni. 6

30

10. ábra: Hosszanti átfolyású, ikerelrendezésű ülepítő kialakítása

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

5.1.5.2. Vízszintes átfolyású sugárirányú ülepítő

Elő-, közbenső és utóülepítőként egyaránt felhasználhatók. 300-400 m3/d terhelés

felett használják. Egy Dorr rendszerű sugár irányú átfolyású szennyvízülepítő kialakítását

mutatja be a 11. ábra. D= 18-40 m medenceátmérők használata az ajánlott, mivel 40 m

felett a szél zavaró hatása fokozottan érvényesül. A közepes folyadék-mélység: h=l.5-2.5

m, s a szokásos h/D arány: h/D=l:20-1:25. A fenéklejtés 2-3%. A tisztítandó szennyvizek a

készülék közepén alulról vezetik be, ami eloszolva sugárirányban áramlik a készülék

pereme felé. Ezután fogazott bukóélen átjutva gyűjtőcsatornába, majd gyűjtővezetékbe

ömlik a szennyvíz. Mialatt a folyadékrészek eljutnak a peremig, addig a nehéz szemcsék a

fenék felé, a könnyű uszadék pedig a felszín felé mozdul el. A nehéz részecskék fenék

közelben gyűlnek össze. Az iszapot ferde, vagy íves lapátokkal ellátott forgó-kotró

szerkezet továbbítja az iszapzsompba. A kotrószerkezet kerületi sebessége maximum 6

cm/s, utóülepítőknél maximum 3 cm/s. A felszínen képződő uszadékot tolólap a kerületen

levő uszadékcsapdába sodorja.6

31

11. ábra: Sugár irányú átfolyású - Dorr rendszerű – ülepítő

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

5.1.5.3. Függőleges átfolyású tölcséres ülepítők

Kis és közepes tisztítótelepek utóülepítőjeként, vagy kémiai tisztítók ülepítőjeként

használatos. Általában kör keresztmetszetűek, de különleges esetekben négyszög

keresztmetszettel is építhetik. Ennél a típusnál a szennyvíz függőleges csillapító

medencébe érkezik, majd onnan lefelé áramlik az iszapzsomp irányába, azt ezt követő

felfelé áramlás hatására iszapfelhő alakul ki, aminek szűrőhatása hozzájárul a tisztítási

hatásfok növeléséhez. Alkalmazott méretek: Dm, V≤8m≤1003. Maximum 4 darabot

használnak belőle egy telepen. Kialakítását a 12. ábra mutatja be. Az iszap lecsúszásának

elősegítésére a tölcséres ülepítő oldalfalának hajlásszögét, legalább 60° dőlésszöggel

készítik. Ha az oldalfal függőleges, a fenék pedig vízszintes, gépi kotróberendezésről kell

gondoskodni. 6

32

12. ábra: Függőleges átfolyású tölcséres ülepítő

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

5.2. Biológiai tisztítás

A mechanikai tisztítás után a még magas szerves és lebegő anyag tartalmú

szennyvizek mesterséges vagy természetes biológiai folyamatok révén történő tisztítása a

biológiai szennyvíztisztítás. Célja, hogy az anyagok természetes körforgását modellezve a

vízben lévő oldott szerves szennyezőanyagok koncentrációját csökkentsük, illetve

ártalmatlanítsuk. Feladatunk, hogy megfelelő mikroorganizmusokkal optimális feltételeket

biztosítva, szabályozott körülmények között ezt a természetes folyamatot, „öntisztulást”, a

vízvédelem, az egészségünk védelme érdekében kihasználjuk.

A folyamat a mikroorganizmusokban lejátszódó biokémiai reakción alapul, melyek

képesek a szerves vegyületekből szervetlen anyagokat előállítani.

A biológiai szennyvíztisztítás egy reaktorban lejátszódó folyamat, amelyben a

mikroorganizmusok megfelelő keverés és feltételek mellett a szerves vegyületeket

lebontják. Az optimális lebontáshoz megfelelő mennyiségű és típusú mikroorganizmusra

van szükség, melyek számára biztosítani kell a tápanyagot, a pH-t, szénhidrátokat, oxigént,

33

hőmérsékletet és enzimeket. Működésük alapján megkülönböztetünk aerob, és anaerob

biológiai tisztítást. Ezek a szennyvízben található szerves anyagot használják fel.

A lebontás típusát a tisztításra kerülő szennyvíz oldott oxigén tartalma határozza

meg, valamint az, hogy az oldott szerves anyag lebontását aerob vagy anaerob

mikroorganizmusok végzik. Ezek alapján megkülönböztetünk:

Anaerob: nincs szabad oldott oxigén a vízben, csak a vegyületekben kötött formában.

Anox: az oldott oxigén koncentrációja kevesebb, mint amennyi a biológiai

lebontáshoz szükséges.

Aerob: az oldott oxigén koncentráció elegendő a biológiai lebontáshoz

Totál- aerob: az oldott oxigén koncentrációja nagyobb, mint ami a teljes biológiai

oxidációt fedezi.

Az oldott oxigén idényt mindig a választott folyamatnak megfelelően kell biztosítani

oxigén vagy levegő bekeveréssel. A biológiai tisztítás lehet természetes például

szűrőmezős, esőztető öntözéses, halastavas és mesterséges, csepegtetőtestes vagy eleven

iszapos. 6

5.2.1. Aerob biológiai tisztítás

Az aerob biológiai szerves anyag lebontás, ártalmatlanítás egy lépcsős folyamatnak

tekinthető, amely során a 12. ábrán feltüntetett anyagcsere folyamatok játszódnak le. A

leválasztott iszap az úgynevezett eleven iszap, amelynek egy része biztosítja a szervezetek

megfelelő koncentrációját a biológiai reaktorban, a maradék iszap pedig a fölös iszap,

amely kezelést, ártalmatlanítást vagy elhelyezést igényel.

Szerves anyag lebontó mikroorganizmusok lehetnek a gombák, szaprofiták, élesztők

és baktériumok, melyek a nagymolekulájú szerves anyagokat enzimekkel tördelik, majd

sejtmagjukba építik. Ezen kívül oxigént használnak még a nitrifikáló, a kénfaló, a vas és

metánoxidáló baktériumok is. Az aerob folyamatok biztosításához állandó oxigén ellátás

szükséges, melyet folyamatos mesterséges levegő bejuttatásával más szóval

levegőztetéssel oldanak meg. A levegőztetés történhet felületi, felszín közeli vagy a fenék

közelében elhelyezett levegőztetők segítségével. A biokémiai folyamatok végbemehetnek

mesterséges vagy természetes úton. Mesterséges folyamat például a mikroszervezetek

működéséhez szükséges feltételek ember általi megteremtése. Természetes folyamat lehet

a vizek öntisztuló képessége valamint a talajon való átszűrés. Ezt az aerob folyamatot

követhetjük nyomon 13. ábrán. 6

34

13. ábra: Aerob tisztítás folyamatábrája

Forrás: Dr. Takács János- Szennyvíztisztítás előadás (2011.)

5.2.1.1. Eleveniszapos biológiai tisztítás

Az aerob biológiai lebontás egyik legelterjedtebb módja a mobilis lebontó

szervezetekkel dolgozó eleven iszapos eljárás. Az eljárás reaktora egy medence, illetve egy

végtelenített árok. A medencében a mikroorganizmusok pehelyszerű iszapszuszpenzió

formájában, egyenletesen eloszolva lebegnek. A reaktor alaptípusa hosszanti átfolyású,

téglalap alaprajzú medence, levegőztetővel és keverővel ellátva. Közepes és nagy

szennyvíz áramoknál használatos. Szerves részét képezi a technológiában a reaktort követő

utóülepítő, amely biztosítja a szilárd anyagok leválasztását illetve biológiai tisztítási

folyamat folytatódik benne. Itt a mikroorganizmusok folyamatos oxigén ellátást

igényelnek. Keveréssel lebegésben kell tartani az élő iszapot. Az eleveniszapos tisztító

medencében annál nagyobb az anyagátadás, minél nagyobb az eleveniszap koncentrációja.

Így az átlagos koncentráció 3-3,5 kg szárazanyag/ m3.

Az optimális iszapkoncentráció fenntartásához az utóülepítőből kikerülő iszap

nagyobb hányadát recirkuláltatják. Az elő- utóülepítőkben az átlagos tartózkodási idő 2

óra körüli. A tisztítást végző eleveniszap nagy felületű, 50-200 mikronos átmérőjű

részecskékből áll. Az üzemeltetési viszonyoktól függően a részecskékben igen sokféle

mikroorganizmus él együtt. Az eleveniszapos technológia és fő paramétereinek

összefoglalását adja meg a 14. ábra. 6

35

14. ábra: Eleveniszapos technológia elvi kapcsolása és jellemzői

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

Üzemeltetési szempontból megkülönbözetünk nagyterhelésű és kisterhelésű

folyamatokat. Nagyterhelésű folyamatoknál a biomassza növekedése, az eltávolítandó

szerves anyagok beépítése dominál. Bomlástermékként víz, széndioxid és az

iszapelhalásból ammónia keletkezik. A tisztítás összhatásfoka viszonylag gyenge, de nagy

szerves anyag lebontást eredményez. Kis terhelésű folyamatoknál a fölös iszap hányad

sokkal kisebb a tápanyag/ mikroorganizmus arány 50%-a a nagyterhelésű folyamatnak. Az

iszappelyhek mikroorganizmus összetétele gazdagabb. Továbbá megjelennek a nitrifikáló

baktériumok is.

A többlépcsős tisztítást alkalmaznak a nehezen lebomló szennyezőket is tartalmazó

szennyvizek kezelésére. Ennek előnye, hogy ugyanolyan tisztítási hatásfokhoz kisebb

reaktor térfogat elegendő, valamint az első nagy terhelésű fokozat fölös iszapja sok

bontható és bonthatatlan szerves anyagot adszorbeál. Előny továbbá, hogy a második

fokozat kevesebb oxigént igényel, így energia megtakarítás érhető el. Hátránya azonban,

hogy több berendezés és műtárgy szükséges.

Az oxigénbevitelt az eleveniszapos reaktor esetében felületi vagy

mélylevegőztetéssel biztosítják. A felületi levegőztetők gyakran használt típusa a keverő-

levegőztető, mely a felszínen 5 m/s kerületi sebességgel dolgozó keverő intenzíven

átkeveri a folyadékot, illetve a folyadék egy részét felcsapja a felszín felé és ez által

oxigént jutat a folyadékba. Mély levegőztetőknél a gáz bekeverése jóval a felszín alatt

történik. A kompresszoros rendszerek gázbevezetői műanyagból, kerámiából és furatos

gumilemezből készülnek, melyeket a medencék alján helyeznek el. Befúvási

36

teljesítményük korszerű szabályozással az igényekhez igazítható, így igen gazdaságos

üzemeltetés valósítható meg.6

5.2.1.2. Csepegtetőtestes biológiai szennyvíztisztítás

Az aerob biológiai lebontás másik módja az immobilis mikroorganizmusokkal

dolgozó csepegtetőtestes eljárás, amely a szennyvíz oldott szerves anyagainak elbontására

alkalmazott aerob módszer. A fixfilmes rendszerek közé tartozik. A nagy fajlagos felületű

anyagokon a lebontást biológiai hártya végzi. A berendezés alulról átszellőzni képes

tartály, amely nagy felületet képes biztosítani valamint időtálló töltelékkel van kitöltve.

Töltet anyag lehet a salak, a habkő és a tégla. A szennyvizet felülről juttatják a töltetre:

forgó elosztó vályúkból csorgatják, vagy permetező szerkezetből permetezik. A

mechanikailag tisztított szennyvizet a helyhez kötött mikroorganizmusok adszorbeálják. A

biokémiai folyamat O2 igényét a testen átáramló levegő biztosítja. Ez a fajta eljárás ma már

csak elvétve fordul elő. Megjelenési formájuk szerint a csepegtetőtestek lehetnek

hagyományos töltőanyagú, műanyag betétes vagy tárcsás betétek. 6 A szennyvíz BOI5

értéke szerint:

Kis terhelésű csepegtetőtestek: 150-200 g BOI5/m3d

Nagy terhelésű csepegtetőtestek: 750-1100 g BOI5/m3d

Igen nagy műanyagtöltésű csepegtetőtestek: 1000-3000 g BOI5/m3d

5.2.1.3. Forgó-merülő tárcsás biológiai szennyvíztisztítás

Ebben az esetben a biofilm nagyszámú, tengelyre erősített tárcsán alakul ki. A

tárcsák felületén képződött biológiai hártya a tárcsával együtt mozog. A hártya részben a

levegő térben, részben a tisztítandó szennyvízben tartózkodik.

Előnyei: egyszerű szerkezet; kis energia és kezelési igény; átemelést nem

igényel; eltömődésre nem hajlamos. A tárcsák átmérője 1,5-3 m. Tárcsa anyaga

lehet: polisztirol, polietilén, polimetán, polivinilklorid. A tárcsák egymástól 2-

2,5 cm távolságra vannak.

Hátrányok: meteorológiai hatásokra érzékeny, ezért vagy épületben, vagy zárt

héjazatban kell elhelyezni; a tárcsákat a tengelyre jól kell rögzíteni.

E konstrukcióval az aerob fokozatok után teljesen a szennyvízbe merített tárcsákkal a

denitrifikálás is megvalósítható.

37

5.2.1.4. Oxidációs árok

Az eleveniszapos eljárás egyik módosított változata, mely teljes oxidációs módon

történik. Főleg régi építésű kis és közepes szennyvíztisztító telepeken fordul elő, a telep

esetleges korszerűsítéskor tovább már nem foglalkoznak vele, viszont tartalékként

meghagyják. Alakja általában nyújtott ellipszis vagy körgyűrű alakú rézsűs földmeder.

Alakját jól szemlélteti a 15. ábra. A fenékszélesség 1-2,5 m, a rézsűszög 1:1- 1:1,5 közötti

a vízmélység pedig 0,9- 1,25 m közötti. Az árkot az erózió ellen műanyag fóliával vagy

előre gyártott betonelemekkel burkolják. Az iszap, lebegésben tartását, a levegőztetést

vízszintes tengelyű rotorok biztosítják az egyenes szakaszok elejére beépítve. 6

15. ábra: Oxidációs árok

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

Nagyobb tisztítótelepeken valamint nagyobb vízmennyiségeknél a rendszert vasbetonból

építik meg nagyobb méretekkel. Az O2 bevitel biztosítására kettőnél több rotorral is

elláthatják. Ilyen csatornamedencés levegőztetőt mutat be a 16. ábra.

16. ábra: Csatornamedencés levegőztető

Forrás: Dr. Tömösy László – Víztisztaságvédelem-szennyvíztisztítás (2004)

38

5.2.2. Anaerob biológiai tisztítás

Az anaerob folyamatok során a mikroorganizmusok működésükhöz nem igényelnek

oxigént, viszont hőt igen. Az anaerob rothasztás a szerves anyagot a fermentációs

folyamatok során keresztül átalakítja stabil végtermékekké. A lebontás gáznemű terméke

az úgynevezett biogáz, amely 60-70%-ban metánt és jelentősebb mennyiségű szén-

dioxidot tartalmaz. A folyamat során a biomassza szaporulat csekély. Bizonyos esetekben

a lebontó mikroorganizmusok a tisztított szennyvízzel együtt kilépnek a reaktorból, így

ezek leválasztásához is szükség van utóülepítésre.

Az anaerob lebontás folyamata többlépcsős, melyben a lépcsők számát a lebontás

mechanizmusa határozza meg. Ma a lebontási folyamatot 4 lépcsősnek mondhatjuk. Az

első lépcsőben történik a makromolekulájú szerves anyagok hidrolitikus hasadása,

melynek eredménye a kismolekulájú vegyületek. A második lépcsőben szintén a

fermentáló mikroorganizmusok által alacsonyabb molekulájú zsírsavak, alkoholok

keletkeznek, és leválik az ammónium valamint a szulfid és egyéb hasonló vegyület

csoportok. A harmadik lépcsőben történik az ecetsav képződés, majd a negyedik lépcsőben

az ecetsavból a metánképző mikroorganizmusok metánt állítanak elő.

A fejlett országokban a szennyvíztisztítási eljárások között az utóbbi időben egyre

nagyobb teret nyernek az anaerob technológiák. Az anaerob tisztítás folyamatát a 17. ábrán

követhetjük nyomon.9

17. ábra: Anaerob tisztítási folyamatábra

Forrás: Dr. Takács János- Szennyvizek biológiai tisztítása (2011.)

9 Dr. Takács János- A szennyvizek biológiai tisztítása (www.hulladekonline.hu/files/208/)

39

Előnyei: lényegesen kisebb a keletkező iszap mennyisége; energiafogyasztás helyett

energiatermelés biogáz formájába; nem kíván mechanikus levegőztetést; jól megtervezett

anaerob reaktornak a tisztítási kapacitása nagyobb, ezáltal kisebb reaktor méretet igényel

illetve ugyan az a reaktorméret nagyobb tisztítási kapacitással bír.

Hátrányok: kevésbé elterjedt és ismert technológia; összetett és bonyolult biológiai

folyamat; érzékeny a toxikus anyagokra. 10

5.3. Kémiai szennyvíztisztítás

A mechanikai és biológiai szennyező anyagok eltávolítása nem mindig sikeres. Ezen

anyagok eltávolítása történhet különböző kémiai folyamatok segítségével, mint például a

cserebomlással, oxidációval, kicsapatással vagy sótalanítással. Az előbb felsorolt

folyamatok során a még vízben maradt szennyezők eltávolíthatók fázisszétválasztással

vagy ártalmatlan anyagokká történő szétroncsolással. A tisztítás további célja a biológiai

fokozat végtermékeként keletkezett szervetlen anyagokat, mint a nitrátokat vagy a

foszfátokat eltávolítsák. A tisztítási folyamat berendezései a vegyszeradagoló és

előkészítő, bekeverő valamint ülepítő.

Általában ott alkalmazzák, ahol a befogadó élővíz érzékeny. Erre a célra alkalmazott

eljárások lehetnek: homokszűrés, derítés és kicsapatás; denitrifikáció; aktív- C- adszorpció;

ioncsere; kémiai oxidáció valamint fordított ozmózis.

Ebben a technológiai lépcsőben beszélhetünk még szimultán kicsapatásról is, mely

során a vegyszert a biológiai fokozatba adagolják. Ennek hátránya, hogy mind a

vastartalmú mind az alumínium tartalmú vegyszerek rontják a nitrifikáció hatásfokát.

A szimultán kicsapatással ellentétben az utókicsapatást a biológiai tisztítás után az

utóülepítőt követően adagolnak vegyszert. Előnye, hogy kiegyenlíti az előző fokozatok

tökéletlen működését, valamint nem zavar további lépéseket. Hátránya viszont, hogy

ülepítő vagy flokkuláló medence kell az adagoláshoz. Kicsapatással történik a nehézfém

szennyezés valamint a foszforszennyezés csökkentése. Ez a technológia azonban bonyolult

és drága, ezért széles körben még nem elterjedt. 6

Ezeknek a folyamatokat a tisztítási, technológiai paramétereit úgy kell

megválasztani, hogy a tisztított szennyvíz, elfolyó tiszta víz elhelyezését lehetővé tegyék,

10

http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0032_fenntarthato_mg_rendszerek_es_kornyezette

chnologia/ch15s03.html

40

azaz a tisztított szennyvíz minősége megfelelje a követelményeknek. Ezeket az általános

követelményeket jogszabályok írják elő, melyek kihatnak a tisztítás mikéntjére.

6. Jogi előírások

A szennyvíztisztítás a humán infrastruktúra elengedhetetlenül szükséges része,

melyet az emberi élet első helyen kiemelt ágazatának minőségbiztosítása, a közegészség

biztosításának valamint a vízi környezet jó állapotának az igénye hozott létre. Fő célja,

hogy védje ivóvíz bázisainkat az emberiség káros vízszennyezése ellen, melyek egyrészt a

felszín alatti víztartalékaink, másrészt az egyre szélesebb körben nyersvízforrásainkat

jelentő élővizeink. Ezért szabályozni kell a vizekben található szennyező anyagok

mennyiségét és koncentrációját.

A szennyvizek minőségi és vizsgálati követelményeivel kapcsolatos jogszabályok a

következők:

91/227 (V. 21.) EU Direktíva a csatornázásról és szennyvíztisztításról

220/2004 (VII. 21.) Kormányrendelet a felszíni vizek minősége védelmének

szabályairól

28/2004 (XII. 25.) KvVM rendelet a vízszennyező anyagok kibocsátására

vonatkozó határértékekről és alkalmazásuk egyes szabályairól

2003. évi LXXXIX. törvény a talajterhelési díjról

A 91/227-es EU direktíva kimondja, hogy minden 2000 lakosegyenértéknél nagyobb

szennyvízkibocsátással rendelkező települést csatornázni kell, és meg kell oldani a

csatornázással elvezetett szennyvizek kezelését 2015-ig. Az egyes paraméterekre

vonatkozó határértékeket a 3. táblázat foglalja össze.

41

Paraméterek Koncentráció határértékek

Biokémiai Oxigén Igény (BOI5) 25 mg/l O2

Kémiai Oxigénigény (KOI) 125 mg/l O2

Összes lebegőanyag

2000 – 10000 LEE: 60 mg/l

10000 LEE felett: 35 mg/l

Összes foszfor

10000 – 100000 LEE: 2 mg/l

100000 LEE felett: 1 mg/l

Teljes nitrogén tartalom

10000 – 100000 LEE: 15 mg/l

100000 LEE felett: 10 mg/l

3. táblázat: A 91/271/EGK (1991. május 21.) által előírt határértékek

A 220/2004-es Kormányrendelet a vízszennyező anyagok kibocsátásának

kiküszöbölésére valamint csökkentésére országos szennyezés- csökkentési terv

kidolgozását írja elő a környezetvédelmi és vízügyi felügyelőségek részére. A 24/2004-es

KvVM rendelet a meghatározott kibocsátási határértéket tartalmazza. A jogszabály hatálya

kiterjed a közvetlenül a felszíni vizekbe, valamint a közcsatornán keresztül történő

közvetett bevezetésekre. A határértékekhez kapcsolódó jogszabály alapján a vonatkozó

jogszabály előírása szerint tilos a felszíni vizekbe, azok medrébe vízszennyezést okozó

anyagot juttatni, az engedélyezett létesítmény által bevezetett, határértékeknek megfelelő

illetve határérték alatti a rendelet szerint engedélyezett kibocsájtások kivételével. A

vízszennyező anyagok tekintetében a jogszabály kibocsátási határértékeket különböztet

meg. 11

- Technológiai határérték: az egyes háztartási, gazdasági, település-üzemeltetési

tevékenység általi szennyvíz kibocsátásara a 28/2004 (XII. 25.) KvVM rendelet 1.

számú melléklete szerint megállapított vízszennyező anyag kibocsátási

koncentrációi, vagy fajlagos kibocsátási érték.

11

Zákányi Balázs- A felszíni vizek védelme előadás (2011.)

42

- Területi határérték: a vízminőség- védelmi területi kategóriák alapján vízszennyező

anyag közvetlen bevezetésére a 28/2004 (XII.25.) KvVM rendelet 2. számú

melléklete szerint megállapított kibocsátási koncentráció érték

A fentiek alapján a Kazincbarcika városi szennyvíztisztító telepről a befogadó Sajó folyóba

vezetett tisztított szennyvíz minőségének a jellemző komponensek tekintetében az alábbi

kibocsátási határértékeknek kell megfelelnie:

KOICr: 125mg/l

BOI5: 25mg/l Technológiai határérték

Összes lebegőanyag: 35mg/l

Összes P: 10mg/l

Összes N: 55mg/l

Ammónia -ammónium-N: 20mg/l Területi határérték

SZOE: 10mg/l

aktív klór: 10mg/l

coliform szám: 10i/cm3

Egyéb szennyező anyagok vonatkozásában a tisztított szennyvíz minőségének a

vízszennyező anyagok kibocsátására vonatkozó határértékekről és alkalmazásuk

szabályairól szóló 28/2004 (XII.25) KvVM rendelet 2. számú mellékletében a 4. Általános

védettségi kategória befogadóira meghatározott kibocsátási határértékeket kell kielégíteni.

- Egyedi határérték: az illetékes felügyelőség által, közvetlen bevezetés esetén egy

adott szennyezőanyagra vonatkozóan megállapított, ideiglenes bebocsátási

koncentráció érték.

- Küszöbérték: A szennyvízcsatornába előtisztítás nélkül csak kommunális

szennyvizek vezethetők, a csatornába vezetett egyéb szennyvizeknek ki kell

elégíteniük a tisztított szennyvíz minőségének a vízszennyező anyagok

kibocsátásaira vonatkozó határértékekről és alkalmazásuk szabályairól szóló

24/2004 (XII.25.) KvVM rendelet 4. számú mellékletében foglalt küszöbértékeket.

Ennek ellenőrzése az üzemeltető feladata.

A határértékek betartásának ellenőrzése az önellenőrzési rendszeren belül történik,

illetve a szennyvízkibocsátásokat a hatóság, közcsatornába bocsátás során pedig a

vízközművet üzemeltető szolgáltató helyszíni ellenőrzéssel egybekötött mintavételezéssel

ellenőrizheti. Északmagyarországi Regionális Vízművek ZRt vizsgáló laboratóriuma

43

Kazincbarcika székhelyű Központi Akkreditált Laboratórium. Az önellenőrzés során vett

minták begyűjtése és elemzése itt történik. Az önellenőrzés lényege, hogy az

önellenőrzésre kötelezett egy a felügyelőség által összeállított úgynevezett önellenőrzési

terv alapján meghatározott időszakonként méréseket, vizsgálatokat végez, melynek

eredményeit kiértékeli és elküldi az illetékes hatóság részére. Amennyiben ez a

kötelezettség nem teljesül, úgy külön jogszabály szerinti vizsgálat elvégzésének

kötelezettségét illetve bírságfizetési kötelezettséget von maga után. A hatóság a

jogszabályba rögzített előírások be nem tartása esetén csatornabírság, vízszennyezési

bírság valamint vízvédelmi bírság megállapítására van lehetősége. A bírság kiszabásán túl

egyes kötelezettségek nem teljesítése esetén a hatóság a tevékenység folytatását

korlátozhatja vagy meg is tilthatja. 11

A 2003. évi LXXXIX. törvény a környezet és természet terhelésének mérséklése, a

környezethasználóknak a környezet és természet megóvását szolgáló tevékenységre való

ösztönzése, valamint a környezet- és természetvédelem költségvetési forrásainak

biztosítása érdekében született. Hatálya kiterjed azokra, akik a környezet használata során

a környezet terhelésével járó anyagokat bocsátanak ki a környezetbe. A környezetterhelési

díjat a kibocsátó a levegőbe, a felszín alatti vizekbe jutatott, a törvényben meghatározott

környezetterhelő anyagok teljes mennyisége után köteles megfizetnie. Környezetterhelési

díjon belül beszélhetünk vízterhelési díjról, levegőterhelési díjról valamint talajterhelési

díjról. Talajterhelési díj fizetésére az a személy kötelezett, aki műszakilag rendelkező

közcsatornára nem köt rá, és hatósági engedély hatálya alatt álló szennyvízelhelyezést

alkalmaz. A talajterhelési díj 2012. január 01.-től 1200 Ft/m3, de területérzékenységi

besorolás alapján ez akár 3600 Ft/m3 is lehet.

12

7. Kazincbarcika város rövid bemutatása

Észak-magyarországon, a Borsod- Abaúj- Zemplén megyei iparvidéken, Miskolctól

kb. 20 kilométerre, északra, a Sajó völgyében fekszik Kazincbarcika város. Miskolc és Ózd

után megyénk harmadik legnagyobb városa. Sajátos vonása, hogy úgynevezett

medencehelyzetű dombvidéken a Sajó csatornaszerű völgyébe települ, így a Sajó völgy

kistáji kataszter része. A város több település összeolvadását követően jött létre.

12

http://www.fcsm.hu/kornyezetvedelem/kornyezetterhelesi_dij/

44

A város területe mintegy 36,67 km2 nagyságú. 2012 évi adatok alapján a

lakónépesség száma körülbelül 28 664 fő, valamint a terület népsűrűsége 797 fő/km2- re

becsülhető. 13

7.1. Domborzat, földtani közeg és éghajlat

A térség szerkezeti árokban kialakult aszimmetrikus teraszos folyóvölgy. A folyót a

bal parton akkumulációs teraszok kísérik, míg a jobb part a Bükk pereméhez szorulva

csuszamlásos. A térszín egyik fele ártér, a másik fele pedig közepes magasságú tagolt

síksági domborzattípusba sorolható. A kistáj gyenge horizontális felszabadultságú,

melynek vízfolyássűrűsége 1,4 km/km2.

A kistáj ÉNy-i és ÉK-i részén intenzív eróziós-

deráziós formák valamint folyamatok jellemzőek.

A tektonikai vonaltól K-re devon- karbon metamorf képződmények, Ny-ra pedig

triász karbonátos kőzetek alkotják az alaphegységet. Erre a későbbiek folyamán oligocén

márga, homok, barnakőszén és homokos- homokköves összletek települtek. A felszín kb.

60%-át folyóvízi homok és kavics, 15%-át lösz és másik 15%-át glaciális vályog fedi. A

kistáj a borsodi barnakőszén előfordulások egyik súlypontja, azonban a szénbányászat az

1990-es években megszűnt.

A terület éghajlata mérsékelt hűvös- mérsékelten száraz, de az É-i és ÉNy-i részeken

közelíti a mérsékelten nedves éghajlat típus. A hőmérséklet évi átlaga 8,8-9,3°C. Eltérés

van azonban az K-i és Ny-i területek évi és nyári félévi csapadékmennyiségében. Míg Ny-

on 600 mm, ill. 380 mm, addig K-en 550 mm, ill. 36 mm körül érték mérhető. A 24 órás

csapadékmaximum a kistáji egységen belül kb. 100 mm. 13

7.2. Vizek

A kistáj a Sajónak az országhatártól a Bódva torkolatáig terjedő 58 km-es völgyére,

valamint a Bódvának és a Szuhogyi- patak torkolatának völgyére terjed ki. A Sajó két

medencéje között 25%-os vízgyűjtő növekedés tapasztalható. A területen árvizek főleg

kora tavasszal és nyár elején fordulnak elő, melyek elől az érintett területek összefüggő

védgátak védik.

A kistáj egyes részein belül napi probléma a belvíz. A völgyben a talajvíz átlagos 2-4

m között mindenütt megtalálható, valamint hasonló értékű rétegvíz készlet is rendelkezésre

áll. A víz minőségét tekintve kemény és szulfátos. A Sajó völgyében sok artézi kút is

13

GEON System Kft. - Kazincbarcika Város Települési Környezetvédelmi Program (2011)

45

található. A kistáji egység minden településének van közüzemi vízellátása, mely a

szennyezett, fertőzött talajvíz miatt kiemelkedő fontosságú.

Kazincbarcika legjelentősebb vízfolyása a Sajó folyó, valamint annak egyik

mellékága a Tardona. A város egész terülte a Sajó vízgyűjtő területéhez tartozik. 13

8. Kazincbarcika szennyvízelvezetése és tisztítása

Kazincbarcika város közigazgatási területén a vezetékes szennyvízelvezetéssel

megbízott közszolgáltató az Északmagyarországi Regionális Vízművek ZRt. Az ÉRV ZRt.

a város területén a rendelkezésre álló adatok alapján megközelítőleg 90 km hosszú

szennyvízhálózatot üzemeltet. A hálózatba bekapcsolt ingatlanok száma körülbelül

11 500. A szennyvízhálózat gravitációs elválasztó rendszerű, átemelő utáni nyomott

szakaszokkal. A szennyvízgyűjtő hálózat végpontja a Kazincbarcika Múcsonyi úti

szennyvíztisztító telep.

8.1. A szennyvízelvezető- tisztítóműre vonatkozó adatok

A szennyvíztisztító telep 1983-ban helyezték üzembe. A csatornaművet jelenleg

üzemeltető jogi személy az Északmagyarországi Regionális Vízművek ZRt. A társaság

csatornaszolgáltatást és szennyvíztisztítást végző telepei 3 termelési divízióba vannak

osztva a területi elv alapján:

Keleti Szennyvíztisztítási Divízió

Mátrai Szolgáltatási Divízió

Észak- nógrádi Szolgáltatási Divízió

Ezen területi elv alapján a Kazincbarcikai szennyvíztisztító a Keleti Szennyvíztisztítási

Divízióba, azon belül pedig a IV. számú Szennyvízgyűjtési és tisztítási rendszerbe tartozik.

A Keleti Szennyvíztisztítási Divízió ellátási területe összesen négy részre és egy szállítási

tevékenységre tagozódik, melyet művezetők és termelésvezetők irányítanak.

A szennyvíztisztító telep 24 település szennyvizének befogadását és tisztítását látja el

nap mint nap. Ez a 24 település a következő: Kazincbarcika, Rudabánya és Szendrő

városok, Alsótelekes, Dövény, Égerszög, Felsőkelecsény, Felsőnyárád, Felsőtelekes,

Izsófalva, Jákfalva, Kánó, Kurityán, Martonyi, Meszes, Múcsony, Ormosbánya,

Rudolftelep, Sajóivánka, Szalonna, Szőlősardó, Szuhogy, Teresztenye, Zubogy községek.

46

A Kazincbarcikai gravitációs gyűjtőhálózat hossza kb. 90 km. Továbbá a városban

10 db szennyvízátemelő is üzemel. A teljes, azaz a 23 település gyűjtőhálózatának hossza a

gravitációs, a nyomott és bekötővezetékekkel együttesen megközelítőleg 640 km. 14

8.1.1. A csatornahálózat általános jellemzése

A csatornahálózat általában gravitációs rendszerű, azonban napjainkban megjelentek

a vákuumos vagy nyomott vizes megoldások is. Míg a gravitációs rendszerűt

szennyvízgyűjtésnek nevezzük, ahol az anyagmozgatást a gravitációs erő végzi, addig a

második esetet szennyvízszállításnak, melyet vákuum vagy nyomószivattyúk működtetnek.

Ez a két rendszer együttesen is alkalmazható. A távolabbi területek felé a továbbítás

történhet nyomás alatt, míg a helyi gyűjtés lehet gravitációs. A Kazincbarcikai

szennyvíztisztító telepre is érkeznek olyan településekről szennyvizek, melyeknél

gravitációs és nyomott csatornahálózatot is használnak. Ilyen település például Szalonna,

Meszes és Martonyi is.

8.1.1.1. Gravitációs csatornahálózat általános jellemzése

A gravitációs rendszer esésviszonyai megfelelnek az előírásoknak, melyek alapján a

csatorna öntisztítása biztosítottnak mondható, megfelelően elvezetett szennyvízmennyiség

esetén. A minimális mélysége 1.20 méter, így a leásási mélység nem haladja meg az 5

métert.

A keresztmetszeti elrendezésen belül elmondható, hogy a csatornák belterületen nagy

általánosságban közterületen haladnak. Azonban külterületi részeken esetenként már

magánterületet is érinthetnek. Vonalvezetésük általában a főutakkal és folyókkal

párhuzamos.

A gravitációs csatornahálózat szerkezeti megoldásinál elmondható, hogy a régebbi

építésű rendszerek tisztítóaknás, míg az újabb építésűek tisztítóakna- tisztítóidom

rendszerben üzemelnek. Vegyes rendszerek esetében a tisztítóaknák távolsága maximum

150 m, ezek között tisztító idomok épültek, így a tisztítási lehetőség 50 méterenként

biztosított. A hálózat anyaga községenként változó.

Csatornahálózat esetében a vízvezetékek keresztezése történhet alul- felül.

Tervezésnél figyelembe vették az MSZ 7481/1. valamint a 23/1997 Kormányrendelet

előírásait. A gázvezetékek keresztezése ezzel szemben alulról történik, így ezek

14

Céges információk (ÉRV ZRt.)

47

tervezésekor az MSZ 7048 szabvány előírásait alkalmazták. Szintén alul történik a telefon

földkábel valamint az elektromos kábelek keresztezése. Vízfolyások keresztezésénél

megállapítható, hogy az szelvényszűkítést nem okoz. Az átvezetések általában védőcsőben

megfelelő meder-fenék alatti részen valósultak meg.

8.1.1.2. Nyomás alatti hálózat általános jellemzése

A községeken belüli nyomvonal általában közterületi szakaszon halad, ahol

lehetőség volt, ott egy munkaárokba került a gravitációs vezetékkel. Ez a megoldás a

javítási munkálatok során nehézségeket okoz és szabálytalan is. A magassági

nyomvonalvezetésnél a fagyhatár biztosított. A magas pontoknál a légtelenítés, illetve a

mélypontoknál az ürítés szintén biztosított. A nyomóvezetékek anyaga azbesztcement vagy

műanyag.

Közműkeresztezések vonatkozóan a nyomóvezeték keresztez ivóvízvezetéket,

gázvezetéket valamint földkábeleket. Külön említést érdemel a MÁV kezelésében lévő

vágányok keresztezése, ahol az átvezetések duplafalú védőcsőben történnek. Meder alatti

átvezetésnél szelvényszűkítés nincs. 14

8.2. A szennyvíztisztító telep főbb adatai

A szennyvíztisztító telep mértékadó kapacitása 15 000 m3/d, 50 048 LEÉ a 1385-7

2010. számú határozat alapján. A szennyvíztisztító telep EOV koordinátái: X: 324717,

Y: 768865. A szennyvíztisztító telepre csak kommunális szennyvíz érkezik. A jelenlegi

naponta bejövő szennyvízmennyiség a 2010. évi számlázott szennyvízmennyiségek

alapkán körülbelül 7 760 m3/d.

8.3. A kazincbarcikai szennyvíztisztító telep technológiája,

műtárgyai, berendezései

A szennyvíztisztító telepen üzemelő tisztítási technológia teljes oxidációs

eleveniszapos biológiai tisztítás, az iszap aerob stabilizációjával, nitrifikációjával. A

szennyvíztisztító telep jelenlegi folyamatábráját az I. számú melléklet tartalmazza. A

csatornahálózat végátemelőjének és a szennyvíztisztító telepnek az energiaellátását a

10/0,4 kV-os transzformátor biztosítja, mely a szennyvíztelep területén található. A

szennyvíztisztító telep III. biztonsági fokozatú energiaellátással rendelkezik. A betáplálás

az ÉMÁSZ 10 kV-os hálózatáról történik. A telep minimális energiaigénye 150 kW. A

technológia körülbelül 6-8 órás feszültség- kimaradást képes károsodás nélkül elviselni.

48

8.3.1. Fogadó és mechanikai leválasztó egység

Kazincbarcika városból és a Szuha völgyből a Múcsonyi főátemelőn keresztül érkező

szennyvíz a telep dél- nyugati kerítése mellett található földbe süllyesztett monolit

vasbeton rácsaknába kerül. Az aknába beépítésre került a 20 mm pálcaközű gépi tisztítású

rács. A kitermelt rácsszemét konténerbe kerül, majd azt az ÉHG ZRt. a Sajókazai

Hulladékkezelő Centrumba szállítják. A rácsszemét éves mennyisége a 2008- 2010. közötti

időszakban kb. 75-91 tonna között változott. Az elfolyó szennyvíz zsilipaknán keresztül jut

a következő állomásra, amely a homokfogó medence.

A homokfogó műtárgy a rácsaknához hasonlóan földbe süllyesztett monolit

vasbeton akna. A kiülepedett homokot 2 db FLYGT szivattyúval termelik ki, és az ülepítés

utána az ÉHG ZRt. üzemeltetésében lévő Sajókazai Hulladékkezelő Centrumban helyezik

el. A homokfogóból származó hulladékok éves mennyisége 2008-2010. közötti időszakban

kb. 5-18 tonna között változott.

A beépített szivattyúk típusa, paraméterei: CP 3127 HT típusú FLYGT

Q= 20 l/s

H= 20 m

P= 7,4 kW

A rácsakna és a homokfogó műtárgy után a szennyvíz a szennyvízátemelő aknába

kerül. (18.ábra) A szennyvízátemelő kör alapterületű monolit vasbeton műtárgy. Az

átemelő akna feladata a nyers szennyvíz átemelése a kétszintes ülepítőbe, valamint azok

elosztó aknájába. A szivattyúházba beépítésre került 3 db FLYGT típusú szivattyú, melyek

vezérlése automatikus. 14

A beépített szivattyúk típusai, paraméterei:

1.) CP 3300 tip. FLYGT 2.) CP 3201 SH tip. FLYGT 3.) CP 3152 263 FLYGT

Q= 120 l/s Q= 60 l/s Q= 20 l/s

H= 30 m H= 30 m H= 30 m

P= 44 kW P= 22 kW P= 15 kW

49

18. ábra: Szennyvízátemelő akna és a kétszintes ülepítő medence

8.3.2. Szennyvízkezelő műtárgyak

A szennyvízátemelőből a nyers szennyvíz a kétszintes előülepítőre kerül.(18. ábra)

Összesen 5 db kétszintes ülepítő kiépítésére került sor, melyek egyenként 105 m3 hasznos

ülepítő térrel rendelkező műtárgyak. A műtárgyak az átemelő gépház mellett, attól balra a

terepszintből kiemelkedve találhatók. Az ülepítők monolit vasbeton medencék, melyeket

kívülről füvesített földtöltés vesz körül. Az iszaptér 5x450 m3, a kétszintes ülepítőkből

elfolyó mechanikailag tisztított szennyvíz gravitációs úton jut el 2. számú eleveniszapos

medencébe.

A telephelyen 3 db eleveniszapos levegőztető medence épült. (19. ábra) Az

előülepített szennyvíz a medencékbe elosztó aknán át kerül. A megépült eleveniszapos

levegőztető medencék műszaki paraméterei a következők: a hasznos térfogat Vh I.= 450 m3

és a Vh II.- III. = 2x 1350 m3.

– Az 1-es számú levegőztető medence jelenleg üzemen kívül van.

– A 2-es számú levegőzető medencében a levegő bevitelt FR- 2000 turbinák

segítségével biztosítják.

– A 3-as számú levegőztetőben az oxigénbevitelt FLYGT SANITAIRE

mélylégbefúvásos, gumimembrános levegőztető berendezés végzi. Az

óránkénti O2 bevitel 100-140 kg.

50

Az eleveniszapos medencék mérete: 12x36 m, az üzemi vízszint: 3,36 m. A levegőztető

berendezés:

– 1 db DN 250 mm-es KO36 min. leszálló vezetékből

– 1 db DN 200 mm-es PVC elosztó vezetékből

– 10 db 110 mm-es levegőztető csőből

– 660 db 225 mm-es, 9”-os diffúzorból áll.

Beépítésre került továbbá 2 db 30L típusú AERZENER fúvó.

Mindkét légbefúvót frekvenciaváltókkal szabályozzák, melynek működését az oxigénmérő

vezérli. Az oxigénmérő a levegőztető medence vízszintje alatt kb. 20 cm-re, az elfolyó

bukóél elé került elhelyezésre.

19. ábra: Bal oldalon eleveniszapos levegőzető medence, Jobb oldalon Dorr típusú

utóülepítő medence

A biológiai szennyvíztisztítás kétlépcsős rendszerben történik a szennyvíztisztító

telepen. A II. számú levegőztető medencéből a szennyvíz az I. és II. Dorr rendszerű

ülepítő medencébe kerül, melynek az elfolyó előtisztított vize folyik a III. számú

levegőztető medencébe. A második oxikus fázis után a III. és IV. utóülepítőkbe kerül a

szennyvíz, melyek szintén Dorr típusú medencék. (19. ábra) Hasznos térfogatuk egyenként

500, 800, 500, 500 m3. Az összes ülepítő térfogat 2300 m

3. A tartózkodási és átfolyási idő

3,6 és 2,4 óra.

51

A megfelelő biológiai tisztítás feltétele, hogy az iszapkor megfelelő legyen az

oxidációs medencékben. Ennek biztosítása érdekében az ülepítő medencékből a kiülepedett

iszapot recirkuláltatják az oxidációs terekbe. Az I. II. ülepítő medencéknek egy közös,

valamint a III és IV. ülepítő medencéknek szintén egy közös recirkulációs aknája van

kiépítve. Előbbiben CSN-2000 típusú szivattyúk, utóbbiban FLYGT 3127 és FLYGT 3152

típusú szivattyúk végzik szennyvíziszap visszavezetését. A szivattyúk számával és

teljesítményével szabályozható a recirkulációs iszap mennyisége.

Az utóülepítőből Parshall-csatornán keresztül - ahol ultrahangos szintmérővel mérik

a szennyvíz mennyiségét – az elfolyó tisztított víz gravitációs úton a fertőtlenítő

medencébe kerül.

A III. és IV. utóülepítőkről érkező tisztított szennyvíz 480 m3 hasznos térfogatú

labirint kialakítású fertőtlenítő medencébe kerül. Az átfolyási illetve behatási idő

csúcslefolyás esetén átlagos 33 perc. A fertőtlenítőhöz tartozik egy klór raktár, egy

előkészítő és egy klórozó helység, ahol a klórgáz adagolása egy ADVANCE típusú klórgáz

adagolóval történik. A klórszükséglet éjjel 1,9 kg/h, nappal 3,8 kg/h. Innen az elfolyó

fertőtlenített szennyvíz a Sajó folyóba, mint befogadóba kerül.

A fertőtlenítő medence elfolyási oldalán került elhelyezésre az árvízi átemelő,

melynek feladata a Sajó folyó magas vízállása esetén a tisztított szennyvíz átemelése a

folyóba. Ezen feladat biztosítására beépítésre került 1 db CP 3201 típusú FLYGT és 1 db

CP 3127 típusú FLYGT szivattyú. 14

A beépített szivattyúk jellemző paraméterei:

1.)CP 3201 FLYGT 2.) CP 3127 FLYG

Q= 50 l/s Q= 20 l/s

H= 12 m H= 10 m

P= 22 kW P= 5,9 kW

8.3.3. Iszapkezelés

A szennyvíztisztító rendszerben képződött fölös iszap az iszap-szivattyúház

szívómedencéjébe kerül bevezetésre. A szivattyúházba 1 db CP 3126-es FLYGT szivattyú

lett beépítve, mely az iszapot a sűrítőkbe továbbítja. A beépített szivattyú paraméterei: Q=

20 l/s, H= 25m, P= 5,9 kW. A keletkező fölös iszap átlagos mennyisége kb. 184 m3/d

(1470 kg/d) valamint a víztartalma 99,2%- os.

A telephelyen 2 db 2x120 m3 hasznos térfogatú medence szolgál a fölös iszap

sűrítésére. Az iszapsűrítő medencékből átlagosan 74 m3/d fölös iszapot vezetnek el az

52

úszóiszap átemelőbe. Továbbá ebbe a medencébe kerül a kétszintes ülepítőkből származó 9

m3/d kirothadt iszap valamint a 36 m

3/d nyersiszap is, ez azt jelenti, hogy összesen 45 m

3/d

iszap kerül elvezetésre a kétszintes ülepítőkből. Az iszapsűrítőben keletkező iszapvizet

visszavezetik a rendszer elejére.

Az úszóiszap átemelő fogadja a divízió más területén keletkező szippantó kocsival

szállított iszapokat. Ilyen települések például Tardona, Kelemér, Szuhafő, Dubicsány és

Imola. Az átemelőbe beépítésre került egy CP 3126 típusú FLYGT szivattyú, melynek

paraméterei: Q= 20 l/s, H= 25m és P= 5,9 kW. Ez a szivattyú dolgozhat az iszapkezelő

gépházon keresztül az iszap előrothasztó toronyba. A nyersiszap és a fölös iszap az

iszapkezelő gépházba illetve annak iszapadagoló szivattyújára van vezetve.

Az iszapkezelő gépház fogadja a fölös iszapot illetve a nyersiszapot és a

rothasztókból származó keringetett iszapot. A gépházba beépítésre kerültek:

Vegyszerfeladó szivattyúk:

1.) 1 db NM031BY01L06B tip. Netzsch Nemo szivattyú, melynek műszaki paraméterei:

Q= 1-6 m3/h

H= 2 bar

P= 0,2-0,7 kW

2.) 1 db NM045 BY01L06B tip. Netzsch Nemo szivattyú, melynek paraméterei:

Q= 9 m3/h

H= 2 bar

P= 0,8 kW

3.) 1 db CSN 101 Variator vegyszerbekeverő csigaszivattyú, FH típusú fokozat nélküli

szabályozható hajtóművel meghajtva. Műszaki paraméterei: Q= 15 m3/h, P= 3 kW.

Présgép mosóvíz szivattyúk: a fertőtlenítő medence melletti aknába 1 db Sauer típusú

szivattyú került beépítésre. A beépített szivattyú műszaki paraméterei a következők: H= 5

m, P= 7,5 kW.

Iszap keringető szivattyúk: 1 db FLYGT CP 3126 és 1 db Börger típusú szivattyú került

beépítésre. A FLYGT P= 5,9 kW, míg a Börger típusú P= 5,5 kW teljesítménnyel üzemel.

Iszap beoltó szivattyú: Beépítésre került egy darab FLYGT CP 3126 típusú szivattyú,

melynek teljesítménye 6 kW.

Iszaptöltő szivattyúk: 1 db Netzsch Nemo P= 7,5 kW és 1 db CSN 600 (H= 20 m, Q= 60

m3/h) típusú szivattyú lett beépítve.

53

A telephely azon első szennyvíztisztítók egyike, ahol az iszap energiatartalmának

hasznosítására rothasztót építettek ki. (20. ábra) Az előrothasztó hasznos térfogata 1500

m3 üzemi hőfoka 32-33°C. A fűtött előrothasztóból az iszap egy 1500 m

3 hasznos térfogatú

utórothasztóba kerül. A rothasztási idő kevert iszap esetében 27 nap, míg fölös iszap

esetében 40 nap. Így a gázfejlődés fölös iszapból 170-340 m3/nap, kevertiszapból pedig

310- 640 m3/nap. A kirothadt iszap mely kb. 16 m3/nap az utósűrítőbe kerül.

20. ábra: Iszaprothasztó tornyok

Utósűrítőként egy darab Dorr típusú 12 méter átmérőjű utósűrítő medence került

kiépítésre, melyben 1 db FK-12 típusú pálcás kotró szerkezet lett beépítve. Az utósűrített

iszap víztelenítésre kerül, melyet 1 db ECO-PRESS -EG-IV. 1-M típus és 1 db ECO-PLUS

1000 típusú szalagszűrő prés végez az iszapkezelő gépházban. A szalagszűrőkről lekerülő

iszap mennyisége megközelítőleg 6-10 m3/nap és 20-22 %-os szárazanyag tartalmú. A

szűrőkről lekerülő csurgalékvizet a szennyvízátemelő aknába vezetik.

A rendszer biztonságos üzemeltetése érdekében tartalék iszapágyak kiépítésére is

sor került. Tartalékként megmaradt 6 db iszapszikkasztó ágy összesen 625 m2 hasznos

felülettel rendelkezik. Az iszapszikkasztó ágyak csurgalékvize visszakerül a nyers

szennyvíz átemelő szivattyúházába.

Az iszaprothasztóban keletkező biogáz átmeneti tárolására úszó gáztartály került

kiépítésre 500 m3 hasznos térfogattal. A gázhasznosító épületben beépítésre került 1 db

RW-5 G típusú illetve 1 db Northey 280M-8 45 kW-os gázkompresszor, valamint 2 db

METRIX 2650 típusú gázmérő. Továbbá a rendszerhez tartozik még egy elfáklyázó

berendezés is. A biogáz termikus hasznosításával hőt állítanak elő, kogenerációs termelés a

54

telepen nem folyik, mivel a gazdaságos termeléshez nem áll rendelkezésre elegendő

biogáz.

Az utóülepítőből elvett iszap víztelenítésére két lehetőség kínálkozik a telephelyen.

A stabilizált iszap elvezethető gravitációs vezetéken a meglévő iszapszikkasztó ágyakra,

vagy gépi úton vízteleníthető. Az iszapvíztelenítő gépházban egy db ECO-PRESS -EG-IV.

1-M típusú és egy db ECO-PLUS 1000 típusú szalagszűrő prés dolgozik. A berendezés

magába foglalja a polielektrolit adagoló és oldó gépészetet, tartalmazza az iszapfeladó és

vegyszerfeladó szivattyúkat és a víztelenített iszapot szállító szalagot. A csurgalékvíz

mindkét iszapvíztelenítő megoldás esetén a nyers szennyvíz átemelő aknájába vezetik

vissza.

A keletkező víztelenített iszap elhelyezése az ÉHG Zrt. Sajókazai Hulladékkezelő

Centrumában történik. A 2008-2010. év során keletkező szennyvíziszap mennyisége

körülbelül 1593- 1819 tonna/ év között változott. Kazincbarcika szennyvízkezelése

szempontjából kiemelkedő, hogy a keletkező szennyvíziszap mind anaerob rothasztáson

mind pedig aerob komposztáláson átesik. 13

A telep szippantott szennyvizet fogad a telepen belül található szennyvíztisztítási

rendszer elején lévő aknában. Így biztosított a beszállított szippantott szennyvíz

technológiai folyamatba való bekerülése. A szippantott szennyvizet a telep részben a

Társaság saját gépjárműveivel történő begyűjtéssel, részben engedéllyel rendelkező

hulladékszállítóktól fogad valamint a telep által ellátott települések hálózatra nem kötött

ingatlaniról,- intézményeiről, valamint a telep által el nem látott Kazincbarcika város

vonzáskörzeteinek településeiről. 14

8.4. Szennyvízminőségi vizsgálatok rendszere

A szennyvíz minőségének változását érzékszervi vagy laboratóriumi úton tudjuk

észlelni a legjobban. Működési zavarokat jelzik a következő paraméterek: ülepíthetőség

romlása, szokásostól elérő szín, habzás, a semlegestől jelentősen eltérő pH valamint a

toxikus anyagok jelenléte.

A helyi kezelőszemélyzet által naponta végzendő feladatok közé tartozik a klórszint

valamint a befolyó szennyvíz szemrevételezéses ellenőrzése. A szennyvíz és a

szennyvíziszap vizsgálatokat az ÉRV ZRt. Központi Laboratóriuma végzi, melynek

akkreditációs száma NAT-1-1020/2010. A szennyvíztisztító mű technológiájának

55

zavartalan üzemeltetését kémiai vizsgálatok segítik elő, így a Központi Laboratórium

hetente többször is végez vizsgálatok.

Mintavétel történik az alábbi helyeken:

– nyers szennyvíz

– levegőztető szennyvize

– belső recirkuláció iszapja

– recirkulációs iszap

– utóülepített szennyvíz

– tisztított szennyvíz

– elszállított iszap

A mintavételi helyeket valamint a vizsgált vízminőségi paramétereket az adott

körülmények határozzák meg. A hálózaton és a szennyvíztisztítási technológiában

bekövetkező havária esetén rendkívüli vizsgálat elrendelésére kerülhet sor. A telephelyen 8

telepkezelő és 2 karbantartó személyzet dolgozik 24 órás szolgálatban. Az üzemnaplóban

rögzített szempontok szerint nyilvántartást vezetnek a különböző műszaki paraméterekről,

valamint az üzemeltetés során bekövetkező eseményekről. Egyéb dokumentálásra

vonatkozó előírásokat az ÉRV ZRt. Dokumentum kezelési szabályzata tartalmazza.

8.5. Tisztított szennyvíz mennyisége, minősége

A tisztított szennyvíz befogadója a Sajó folyó. A befogadóba vezetett tisztított

szennyvíz minőségének, az Észak-magyarországi Környezetvédelmi, Természetvédelmi és

Vízügyi Felügyelőség Kazincbarcika város szennyvíztisztító telepére és a hozzá tartozó

csatornahálózat üzemeltetésére vonatkozó korábban kiadott 16475-3/2007, 11253-1/2005

és H-1776-20/2007 számokon módosított 23137-2/1992 számú vízjogi üzemeltetési

engedélyt módosító 13875-7/2010. számú határozatában foglalt paramétereket kell

kielégíteni. A paraméterekre vonatkozó kibocsátási határértékeket és a vonatkozó

jogszabályokat lásd 5. fejezet Jogi előírásokban.

A vízminőség ellenőrzésére végrehajtott mintavételezések célja, hogy rendszeresen

meghatározzuk a vizsgált komponens koncentrációját és azt adott határértékekhez

viszonyítsuk. Ez esetben az eredmény általában azért szükséges, hogy eldöntsük az

azonnali beavatkozás szükségességét. Az önellenőrzések során vizsgált paraméterek közül

a továbbiakban az összes lebegő anyag tartalommal, az összes foszfor és összes nitrogén

56

tartalommal (továbbiakban össz. P és össz. N) BOI5 és ammónia tartalommal foglalkozom

részletesebben.

Első vizsgált paraméterem a lebegőanyag tartalom. A vizek lebegőanyag- tartalmát

a vízben lévő szuszpendált anyagok valamint az ülepedő képes illetve kolloid méretű

részecskék adják. A lebegő szilárd részecskék részét képező durva szemcsék ülepítéssel,

szűréssel eltávolíthatók a mechanikai fokozatban. Szennyvizek esetében tapasztalható,

hogy a lebegőanyag számottevő részét a kiülepedő rész képezi. A szennyvízminták

kiülepedő lebegőanyag tartalma Imhoff kehelyben történő ülepedéskor nyert

üledéktérfogattal jellemezhető.

A 21. ábrán a 2010-2011-2012. évi nyers szennyvíz és tisztított, azaz elmenő

szennyvíz lebegőanyag tartalmát ábrázoltam. Valamint piros vonallal a határértéket

tüntettem fel.

21. ábra: Lebegőanyag tartalom

Az ábrán jól látható, hogy mindhárom évben a nyers szennyvíz koncentráció nagyobb volt,

mint az elmenő szennyvíz koncentráció. A szennyvíz tisztítása után a lebegő anyag

tartalom mind a három évben az előírt határérték, vagyis 35 mg/l alá került.

57

22. ábra: Lebegőanyag tartalom ez elmenő szennyvízben

Azonban az adatok alapján három esetben 2012-ben két alkalommal februárban és

szeptemberben, valamint 2010 márciusában haladta meg a lebegőanyag tartalom a

megengedett határértéket a tisztított szennyvízben, ez jól látható a 22. ábrán. A

Kazincbarcikai szennyvíztisztító telepen nincs jelentősebb probléma ezzel a tartalommal.

A második vizsgált komponensem az önellenőrzési vizsgálatok alapján az 5 napos

biológiai oxigén igény, azaz a BOI5 tartalom. Ez a víz biológiai úton történő szerves

anyag lebontását fejezi ki. A szennyvíz szerves anyag tartalmának mérése, a biológiai

lebomlás során 5 nap alatt elfogyasztott oxigén mennyisége alapján történik.

58

23. ábra: BOI5 tartalom

Az 5 napos biológiai oxigénigény az előző vizsgált paraméterhez hasonlóan 2010-2011-

2012. évi adatok alapján lett ábrázolva. A BOI5- re a jogszabályban előírt határérték 25

mg/l. A 23. ábrán is megfigyelhető, hogy a tisztított szennyvíz bizonyos hónapokban

meghaladta a határértéket. A lenti 24. ábrán pedig látható, hogy melyik év melyik

hónapjában történt határérték túllépés a megadott koncentráció értékek alapján.

24. ábra: BOI5 tartalom az elmenő szennyvízben

59

A harmadik feldolgozott vízminőségi paraméter az összes foszfor tartalom. A

foszfor a szennyvízben döntő mennyiségben ortofoszfátként illetve szerves kötésben lévő

foszfátként van jelen. A szennyvíztisztítás során a foszfát a mikroorganizmusok normális,

vagy megnövelt foszfát felvételén túlmenően fizikai, kémiai folyamatok révén is

megkötésre, kicsapatásra, eltávolításra kerülhet.

25. ábra: Öszzes foszfor tartalom

A 25. ábrán jól látható, hogy a foszfor tartalom az elmenő szennyvízben a 10 mg/l-es

koncentráció határérték alatt van. 2011-ben két esetben történt csak határérték túllépés, de

a többi évben a foszfor eltávolítás a tisztítási folyamatban hatékonyan működött. Fontos

ugyan is, hogy foszforfelesleg ne kerüljön az élővizekbe, befogadó a szennyvizzel, mivel a

magas foszfor tartalom eutrofizációt eredményezhet.

A negyedik komponens, melynek koncentrációját a 2010-2011-2012 évi.

önellenőrzési adatok alapján, diagramon ábrázoltam az, az ammónia tartalom. Ammónia

tartalomra megengedett kibocsátási határérték 20 mg/l. Az ammónia részben a szerves

anyag biológiai lebontása során, részben természetes redukciós folyamatok útján

keletkezik.

60

26. ábra: Ammónia tartalom

Az önellenőrzési adatok alapján ábrázolva az ammónia koncentrációt, leolvasható a 26.

ábráról, hogy 2012. év június és augusztus hónapjában történt csak kismértékű kibocsátási

határérték túllépés.

Az utolsó vízminőségi paraméter, amellyel foglalkozom az összes nitrogén tartalom.

A biológiai szennyvíztisztítás feladata továbbá a szennyvíz nitrogén tartalmának

csökkentései is. A 27. ábrán az összes nitrogén tartalmat ábrázoltam mind a nyers

szennyvízben, mind pedig elmenő már tisztított szennyvízben. Jól látható, hogy az elmenő

szennyvíz 2011. és 2012. évben meghaladta több hónapban is a megengedett 55 mg/l-es

előírt határértéket. A 2010 évben a több önellenőrzési adat miatt, azok átlagát vettem és

ábrázoltam. A 28. ábrán leolvasható, hogy melyik évben, annak melyik hónapjában történt

határérték túllépés. A 2011-es évben 7 hónapban, még a 2012-es évben 8 hónapban haladta

meg a nitrogén tartalom az előírt 55 mg/l-t.

61

27. ábra: Összes nitrogén tartalom

28. ábra: Összes Nitrogén tartalom az elmenő szennyvízben

Abban az esetben, ha ammónia kerül a vízbe, valamint elegendő oxigén is jelen van a

megfelelő mikroorganizmusok mellett, akkor az ammónia első lépésben nitrifikálódik,

vagyis nitrit, nitrát képződik.

62

A képződési egyenletek a következők:

NH4++ OH

- + 1,5O

2+ Nitrosomonas baktérium→ NO2

- (nitrit)+ H

+ + 2H2O

NO2- + 0,5 O2+ Nitrobakter→ NO3 (nitrát)

A folyamat lejátszódásához szükséges O2 igény 1g NH4+ esetén 4,57 g O2 szükséges. A

nitrit képződés általában 5-40 C° között játszódik le, azonban 10 C° alatt a folyamat erősen

lelassul, így az optimális hőmérséklet kb. 35 C°. A folyamat a hőmérséklet mellett pH

függő is az optimális pH érték 6,8- 8,5 közötti. Ez a folyamat aránylag lassú. A nitrát

képződés gyorsabb, ebben az esetben a 8- 8,5 pH érték az optimális.

A nitrifikáló baktériumok két biokémiai csoportot alkotnak, melybe 7 törzs tartozik.

Az I. csoportba a Nitrosomonas, Nitrosperia, Nitrosococcus és Nitrolobus baktériumok

tartoznak, míg a II. csoportba a Nitrobakter, Nitrospina és a Nitococcus baktériumok. A

Nitrosomonasok javítják az életfeltételek a Nitrobakterek számára. Szennyvíztisztítás

közben ezek a baktériumok csak nagy iszapkor mellett szaporodnak el. A nitrit is mérgező,

mivel 0,5 mg/l koncentráció felett halpusztuláshoz vezet. Ezzel szemben a nitrát a

növényeken keresztül felvehető.

A nitrát a nitriten keresztül anaerob, reduktív körülmények között, visszaalakulhat

ammóniává. Emiatt törekedni kell arra, hogy a szennyvíztisztítás második lépcsőjében a

nitrátból elemi nitrogén képződjön, vagyis, hogy a denitrifikáció végbemenjen. A

denitrifikiációban a kiindulási termék a nitrit (NO2), illetve a nitrát (NO3) a végtermék

pedig a nitrogén gáz (N2). A folyamat általában heterotróf baktériumok és enzimek

segítsége által történik.

Cforrás+ NO3- +5H3O

+ + Denitrifikáló baktérium → 0,5 N2 + 7H2O+ OH

-

A folyamat során a pH kismértékű emelkedése következik be. A Henry- Dalton törvény

értemében a keletkezett nitrogén kis része oldódik, míg nagyobb része gáz formájában a

légtérbe jut. 9

A Kazincbarcikai szennyvíztisztító telepen a nitrifikáció, azaz a nitrit és nitrát

képződés az eleveniszapos levegőztető medencében végbemegy a fent említett módon,

azonban a denitrifikációs folyamat, vagyis az elemi nitrogén képződés nitritből vagy

nitrátból nem zajlik le a megfelelő módon. Ennek a következménye a 26. ábrán és 27.

ábrán látható határérték túllépés. 1983-ban, amikor a telepet üzembe helyezték a nitrogénre

még nem volt határérték, mára azonban az egyre szigorodó szabályozás miatt a

63

szennyvíztisztító telep nehezen tud lépést tartani az előírásokban megadott nitrogénre

vonatkozó kibocsátási határértékekkel. Ennek egyik megoldása lenne a telep fejlesztése,

korszerűsítése.

A nitrogén tartalom mellett a szennyvíztisztító telepen jelentős probléma még a

coliform baktériumok jelenléte. A víz minőségének megítélésében fontos szerepe van a

fekáliás szennyeződés mértékének. A coliform csoportba tartozó baktériumok az ember és

a melegvérű állatok bélflórájában megtalálhatók, indikátorai a fekáliás szennyeződéseknek.

A coliform tartalom csökkentése a szennyvíztisztító telepen fertőtlenítéssel, klórozással

történik. Ennek a fertőtlenítésnek a célja, hogy a szennyvízkezelőből kilépő anyagáramok

korokozó mikroorganizmusait elpusztítsa, valamint fertőzőképességüket csökkentse. A

sejtekre klórozásnál toxikus hatást HOCl hipoklóros sav fejt ki, ami a vízbe vezetett

klórgázból fejlődik. Mivel a klór igen veszélyes anyag, korróziót okozhat, környezetet

károsan befolyásolja, illetve karcinogén vegyületeket képezhet. A klórozás előbb felsorolt

rossz tulajdonságai miatt közegészségügyi oldalról az UV fénnyel történő fertőtlenítést

ajánlják.

Az üzemeltetési eredmények alapján az egyes technológiai lépcsők üzemelési

hatásfoka a műtárgyak korszerűsítésével javítható lenne, melynek eredményével

javulnának az önellenőrzések során kapott vízminőségi paraméterek is.

9. Javaslatok

Az önellenőrzések során vett vízminőségi paraméterek kiértékelése alapján a

Kazincbarcikai szennyvíztisztító telep működésének valamint az egyes technológiai

lépcsők műtárgyainak korszerűsítését szükségesnek találom. A szennyvíztisztító telep

technológiájára vonatkozó javaslataim a következők:

I. A Kazincbarcikai szennyvíztisztító telep 24 település szennyvizének fogadását és

tisztítását látja el. Az egyes településekről érkező szennyvíz összetétele igen eltérő lehet,

melynek oka a lakossági szennyvíz mennyiségében és minőségében megfigyelhető állandó

változás. A lakossági szennyvizek több forrásból is származhatnak, az egyes háztartási

folyamatok során a szennyvízbe kerülhetnek zsíros olajos szennyeződések is. Mivel ezen a

telepen zsírfogó nem került elhelyezésre, ezért javasolnék a homokfogó műtárgy és az

előülepítő medence közé egy zsír vagy olajfogó műtárgy kiépítését. A műtárgy célja a

felúszó zsír és olaj frakciók eltávolítása, valamint a további tisztítási lépcsők zavartalan

működésének biztosítása.

64

II. A nyers szennyvíz előülepítésére használt 5 db kétszintes ülepítő helyett Dorr

típusú előülepítésre is alkalmas műtárgyat javasolnék, mivel az e célra jelenleg használt

műtárgyak viszonylag régiek és elavultak.

A kétszintes ülepítő a mechanikai ülepítésre alkalmas műtárgy. Az ülepítőben az

ülepítő tér és az iszaptér egymástól szerkezetileg elválasztott. Az ülepítő felső két V alakú

vályúhoz hasonló része kisebb, míg alsó része nagyobb. Az iszaptérben anaerob

körülmények uralkodnak, melynek hatására rothadás következik be. A kétszintes ülepítő

hátránya, hogy az iszaptérben keletkező gázosodás bűz hatással jár, valamint a keletkező

gáz hasznosítására nincs lehetőség így az kárba vész. A műtárgy esetében az iszap

recirkulációjára sincs lehetőség, ezért az iszap elvételről sűrűbben kell gondoskodni.

További hátránya a nehéz tisztíthatóság, az ülepítő felső rész leengedhető, azonban az alsó

részébe a lejutás gátolt, mivel az ehhez szükséges feltételek nincsenek biztosítva.

Ezzel szemben a Dorr típusú ülepítő medence egyaránt alkalmazható elő- közbenső

és utóülepítőként. Kialakítását tekintve egy kúpos fenekű hengeres műtárgyról van szó,

melybe a tisztítandó szennyvíz bevezetése a medence alja felől történik. Innen a szennyvíz

az ülepítő közepén elhelyezkedő csillapító hengerbe lép be és a kör alakú bukóélen

keresztül távozik. A leülepedett iszapot forgó kotró tereli a középen elhelyezkedő

iszapzsomp felé, ahonnan folyamatosan vagy szakaszosan működő szivattyú segítségével

távolítják el. Ennek a típusú ülepítőnek az előnye, hogy kialakítása és üzemeltetése

egyszerű, tovább a kétszintes ülepítőhöz képest karbantartása és tisztítása is egyszerűbb. A

jelenleg meglévő 5 db kétszintes ülepítő helyett 2 db nagyobb vagy 4 db kisebb Dorr

típusú műtárgyat javasolnék. Ezáltal a megfelelő hatásfokú biológiai tisztítás jobban

fenntartható lenne, mivel a továbbvezetett szennyvíz szerves anyag tartalma éppen

elegendő lenne a biológiai fokozat mikroorganizmusainak táplálására.

III. Az elmúlt években a hazai szennyvíztisztításban többek között az összes

nitrogénre vonatkozó határértékeknek való megfelelés okozott problémákat. A

nitrogén eltávolítás két lépcsőben történik a szennyvíztisztító telepeken a

nitrifikációval és a denitrifikációval. A nitrifikáció mivel az aerob medencében zajlik a

megfelelő tartalékkal rendelkező telepek esetében végbemegy, viszont a denitrifikáció

csak kevés helyen megy végbe megfelelő hatásfokon. Jelen esetünkben is a

denitfikációs folyamat okoz gondot a telepen, ennek megoldására egy anoxikus

medence kiépítését javaslom a technológiai folyamatba. Mivel az egylépcsős

65

eleveniszapos rendszerekben a nitrifikáció és denitrifikáció térben és időben

elkülönülve megy végbe. A nitrifikáció a levegőztetett aerob medencében zajlik, addig

a denitrifikáció az anoxikus vagyis a nem levegőztetett, de kémiailag kötött a nitrit és

nitrát oxigénjét tartalmazó környezetben menne végbe. Ezzel az elrendezéssel elérhető

lenne legjobb tisztítási hatásfok a nitrogénre vonatkozó határértékek tekintetében.

IV. A szennyvíztisztító telepen jelenleg használt klórgázzal történő fertőtlenítés helyett

az ultraibolya (UV) fénnyel történő fertőtlenítést, vagy a teljes fertőtlenítés elhagyását

javasolnám.

A Kazincbarcikai szennyvíztisztító telepen a fertőtlenítés jelenleg az Állami

Népegészségügyi és Tisztiorvosi Szolgálat (ÁNTSZ) előírásai alapján történik. A klóros

fertőtlenítés sokkal nagyobb károkat okoz az élővizekben illetve a vízi ökoszisztémákban,

mint a coliform baktérium, melynek jelenléte az ivóvizek esetében okoz nagyobb

problémát. Ebből kifolyólag, mivel a befogadó Sajó folyó viszonylag nagy vízfolyás,

amelyből vízkivétel nem történik, vagyis vízközmű szolgáltató tevékenység nem folyik a

befogadó környezetében, így kérvényezni lehetne az ÁNTSZ-nél a fertőtlenítés elhagyását.

Ez a folyamat több szempontból is költséghatékonyabb és környezetkímélőbb lenne.

Amennyiben a fertőtlenítés elhagyására nincs lehetőség úgy az UV fertőtlenítést

javaslom. Az UV széles körben elfogadottá vált alternatív fertőtlenítésre, mivel ez a

folyamat kevésbé környezet szennyező. Az UV fertőtlenítés egy teljesen tiszta technológia,

amely ártalmatlan az emberekre, állatokra és a vízi életre, fertőtlenítési melléktermék nem

keletkezik. Nagyon hatékonyan és véglegesen elpusztítja gyakorlatilag az összes

mikroorganizmust, beleértve azokat is melyek ellenállnak a klórnak.

Működése: Az UV spektrumnak a 200-400 nanométer közötti speciális része az UV-

C fény, mely erős fertőtlenítő hatású. A speciálisan erre a célra kifejlesztett lámpák 265

nanométeren sugároznak és ez a hullámhosszú UV-C fény elpusztítja a

mikroorganizmusokat, roncsolja, károsítja a sejt membránokat és a DNS-t és más belső

celluláris molekulákat, így nem képesek tovább szaporodni.

Technológiája: Egy tipikus UV fertőtlenítő rendszer tartalmaz egy UV-lámpát,

elhelyezve egy kvarcvédő üveg hüvelyben. Ez bele szerelve egy rozsdamentes acél, vagy

műanyag kamrába. A kezelendő víz vagy szennyvíz belép az egyik végén, áthalad az

úgynevezett reaktorkamrán és kilép a másik végén. A lámpáknak két fő típusa van. Az

alacsony nyomású és közepes nyomású. Alacsony nyomású lámpák egy monokromatikus

66

UV-kimenetű (csak egy hullámhosszon, 254nm, míg a közepes nyomású lámpák egy

többszínű UV-kimenet (185-400nm között) sugároznak.

A javasolt műtárgyakkal valamint fertőtlenítési módszerrel a szennyvíztisztító telep

jelenlegi problémái orvosolhatóak lennének, továbbá megfelelő tervezéssel és az

üzemeltetési paraméterek helyes megválasztásával a szennyvíztisztítási technológia a

kívánt tisztítási hatásfokot teljesíteni tudja. Azonban annak érdekében, hogy a

szennyvíztisztító telep működése továbbra is megfeleljen az előírásoknak valamint

jogszabályoknak, rendeleteknek további korszerűsítésre, fejlesztésre is szükség lenne.

67

Összefoglalás

Az Északmagyarországi Regionális Vízművek ZRt. (ÉRV ZRt.) Technológiai és

Környezetvédelmi Osztályán töltött hat-hetes szakmai gyakorlatom alkalmával

megismerkedtem a társaság által végzett vízközmű-szolgáltató valamint a

csatornaszolgáltatási és szennyvíztisztítási tevékenységgel, mely hozzájárult

szakdolgozatom témájának kiválasztásához.

A mindennapi vízhasználat című fejezetben bemutattam vizeink általános jellemzőit,

tulajdonságait, azok keletkezését és elszennyeződését, továbbá foglalkoztam az ivóvíz

fontosságával is. Ismertettem a vízszennyezést és típusait illetve a szennyvizek

keletkezését és kezelését valamint a szennyvizek szennyező anyagainak csoportosítását. A

csoportosítás során foglalkoztam az egyes szennyező anyagok tulajdonságaival és azok

hatásaival.

Szakdolgozatom következő fejezetében ismertettem a kommunális szennyvizek

jellemző tulajdonságait, mennyiségi és minőségi változásait valamint környezetre

gyakorolt hatását. Bemutattam a kommunális szennyvíztisztítás általános tisztítási

folyamatát az egymást követő technológiai lépcsők műtárgyainak részletes ismertetése

mellett, valamint foglalkoztam a kommunális szennyvíztisztítás legfontosabb feladatával,

melynek célja, hogy a választott technológiával folyamatos üzemeltetés alatt biztosítható

legyen az elérendő tisztított víz minőség. Ebben a szerkezeti egységben ismertettem

továbbá a szennyvizek minőségi és vizsgálati követelményeivel kapcsolatos

jogszabályokat is.

A harmadik fejezetben az általam problémásnak vélt területet tártam fel.

Szakdolgozatom témájaként Kazincbarcika város szennyvíztisztító telepével foglalkoztam,

így a kommunális szennyvíz technológiai kialakítására fordítottam nagyobb hangsúlyt, és

csak az erre vonatkozó technológiai elemekkel dolgoztam. Rövid leírással bemutattam

Kazincbarcika város domborzati, földtani és éghajlati adottságait. Kitértem a város

szennyvízelvezetésére és az elvezetett szennyvíz tisztítására. Ezt követően a tisztítóműre

vonatkozó adatok alapján a szennyvíztisztító telep technológiáját mutattam be. A

szennyvíztisztító telepen üzemelő tisztítási technológia teljes oxidációs eleveniszapos

biológiai tisztítás, az iszap aerob stabilizációjával, nitrifikációjával. Alfejezetekben

bemutattam a fogadó és mechanikai leválasztó egység műtárgyait, a szennyvízkezelő

műtárgyakat, valamit az iszapkezelés műtárgyait és berendezéseit.

68

Szakdolgozatom utolsó fejezetében étékeltem a szennyvíztisztító telep működését az

önellenőrzések során vett vízminőségi paraméterek alapján. Megvizsgált komponensek

tekintetében a tisztított szennyvíz minőségi követelményei nem minden esetben feleltek

meg a jogszabályban előírt kibocsátási határértékeknek. Az általam vizsgált 5 komponens a

lebegő anyag, ammónia, össz N és össz P valamint a BOI5 tartalom került ábrázolásra a

2010-2011-2012 évi adatok alapján. Az egyes diagramokon jól megfigyelhető, hogy mely

év mely hónapjában lépte túl a kibocsátási határértéket az adott komponens.

A vizsgált komponensek értékelése alapján a telep működésére javaslatot tettem,

mivel a magas nitrogén koncentráció arra utal, hogy a nitrifikációs és denitrifikációs

folyamatok nem megfelelően zajlanak le, illetve a magas coliform szám a fertőtlenítésből

adódhat. A szennyvíztisztító telep technológiájára tett javaslataim a következők voltak: zsír

vagy olajfogó műtárgy kiépítése a technológiai folyamatba, a kétszintes ülepítő helyett

Dorr- típusú előülepítő alkalmazása, a denitrifikációs folyamat elősegítéséhez anoxikus

medence valamint a klórgázzal történő fertőtlenítés helyett környezet kímélőbb UV

fertőtlenítés megvalósítása vagy a teljes fertőtlenítés elhagyása.

Az üzemeltetési eredmények alapján elmondható tehát, hogy az egyes technológiai

lépcsők üzemelési hatásfoka a műtárgyak korszerűsítésével javítható lenne, melynek

eredményével javulnának az önellenőrzések során kapott vízminőségi paraméter értékek is.

A technika folyamatos fejlődésének köszönhetően egyre újabb és modernebb berendezések

jelennek meg a szennyvíztisztítás területén is, melyek segítségével elérhetővé válna a

kívánt tisztítási hatásfok.

69

Summary

During my six-week internship that I spent at the Department of Technology and

Environmental Protection of the North Hungarian Regional Waterworks Ltd. (ÉRV ZRt.) I

got to know the activities of the company in the field of water supply as well as water

maintenance and wastewater treatment, which contributed to my choice of the topic for my

thesis.

In chapter called Everyday water usage I presented the general features and origin of

our waters as well as their pollution. I also dealt with the importance of drinking water. I

showed the types of water pollution, the sources and management of waste water, and I

divided the wastewater pollutants into groups. While grouping them, I also dealt with the

features and effects of certain pollutants.

In the following chapter of my thesis I presented the features of community waste

water as well as the changes in their quantity and quality. I also mentioned their effect on

environment. I introduced the general community wastewater treatment procedure giving a

detailed description of consecutive stages. Furthermore, I dealt with the main task of

community wastewater treatment, the purpose of which is to ensure the quality of water

available during continuous operation. In this structural unit I gave a description of legal

regulations for wastewater quality and analysis requirements.

In the third chapter I made an attempt to explore the area that I considered to be

problematic. The topic of my thesis is the sewage works of Kazincbarcika, this way I paid

much attention to the community wastewater technology establishment and I studied the

technological elements only regarding to this special field. In a short description I wrote

about the relief, geography and climate of Kazincbarcika. I also described the sewage

disposal and the cleaning procedure of the waste water of the town. After that I presented

the technology of the sewage works on the basis of the given data. This technology means

a total oxidizing organic sludge cleaning procedure with the aerobic stabilization,

nutrification of the sludge. In subchapters I presented the pieces of receiving and mechanic

units as well as wastewater treating pieces, sludge treatment pieces and equipment.

In the last chapter of my thesis I evaluated the operation of the sewage works on the

basis of the water quality data analyses. With regard to the examined components the

quality requirements of the treated waste water did not always meet the limit values issued

in legal regulations. The 5 component examined by me, the floating material, ammonia,

total N, total P as well as BOI5 content were shown according to the data from the years of

70

2010-2011-2012. On the basis of the graph one can notice in which year/month the certain

component exceeded the limit value.

According to the assessment of the analysis of the components I made a

recommendation for the operation of the works as the high nitrogen concentration suggests

the improper process of nitrification and denitrification, and the high amount of coliform

may be resulted from disinfection. My recommendations for the works were as follows:

instalment of fat or oil capturing pieces in the technological procedure, the application of

Dorr-type pre-sedimentational device instead of a two-step technology, the implementation

of an anoxic tank for denitrification, as well as the usage of the more environmentally

friendly UV disinfection instead of chlorine disinfection.

All in all, on the basis of operational data it can be stated that the efficiency of

certain technological steps could be improved by the development of pieces, and the water

quality results could also be improved this way. Due to the permanent development of

technology we can state that more and more up-to-date devices will appear in the field of

wastewater treatment.

71

Irodalomjegyzék

1. A Föld vízkészlete: http://www.ervrt.hu/cgi-bin/index.php?hlid=30 2013.03.12.

2. Dr. Bíró Tibor Debreceni Egyetem Agrártudományi Kar- Vízkezelés-

Szennyvízkezelés előadás PPT. 2012.12.02.

3. Szennyvíz és szennyvíztisztítás:

http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/kornykem1/szennyviz.htm 2013.03.17.

4. Vízminőségvédelem- A víz szennyezése, folyók szennyezése, öntisztulás:

http://stelczer.gportal.hu/gindex.php?pg=126203&nid=26033 2013.03.17.

5. Dr. Kárpáti Árpád, Ábrahám Ferenc, Bardóczyné Székely Emőke, László

Zsuzsanna, Szilagyi Ferenc, Thury Péter és Vermes László- A szennyvíztisztítás

alapjai (2007) 1-14.oldal

http://ttk.nyme.hu/fldi/Documents/Farsang%20%C3%81gota/V%C3%ADzkezel%C3%

A9s/szennyv%C3%ADztiszt%C3%ADt%C3%A1s.pdf 2013.03.17.

6. Dr. Tömösy László (2004.): Víztisztaságvédelem- Szennyvíztisztítás Oktatási

segédlet 13-52. oldal http://www.vegyelgep.bme.hu/main.php?folderID=843

2013.03.22.

7. Szennyvíztisztítási alapismeretek:

http://www.zoldinfolanc.hu/doksik/miskolc/szennyviz/Szennyviz1.htm 2013.03.22.

8. Dr. Bodnár Ildikó- Szennyvíztisztítás előadás- Debreceni Egyezem (2012.):

http://www.mk.unideb.hu/userdir/bodnari/szennyviz/vgv-2-ea-2013.pdf 2013.02.18.

9. Hulladékgazdálkodás digitális tananyag: Dr. Takács János- Szennyvizek biológiai

kezelése 6.3.4. fejezet: www.hulladekonline.hu/files/208/ 2013.04.02.

10. Biológiai szennyvíztisztítás:

http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0032_fenntarthato_mg_rendszerek_e

s_kornyezettechnologia/ch15s03.html 2013.04.10.

11. Zákányi Balázs- A felszíni vizek védelme előadás Miskolci Egyetem (2011.):

http://www.hidrotanszek.hu/Eloadasanyagok/Zakanyi_Balazs-

Kornyezetvedelem_alapjai/IV_ea..pdf 2013.03.05

12. Környezetterhelési díj:

http://www.fcsm.hu/kornyezetvedelem/kornyezetterhelesi_dij/ 2013.04.10.

72

13. GEON System Kft. Kazincbarcika Város Települési Környezetvédelmi Program

(2011.) http://www.onkportal.hu/data/hatarozatok/mellekletek/2012-

125_kazincbarcika.pdf 2013.03.12.

14. Céges információk (ÉRV ZRt.)

73

Mellékletek, ábrák, táblázatok jegyzéke

I. számú melléklet: A szennyvíztisztító telepen meglévő állapot folyamatábrája

1. ábra: A szennyvíz szerves anyag tartalmának jellemzői ................................................. 13

2. ábra: A lakossági szennyvíz fő komponensei .................................................................. 19

3. ábra: A vízfogyasztás ingadozása a nap 24 órájában különféle településeken ................ 19

4. ábra: A szennyvíztisztítás általános folyamatábrája ........................................................ 22

5. ábra: a.)Kézi rács beépítési vázlata; b.) Mechanikus tisztítású síkrács ........................... 24

6. ábra: Kosaras rács ............................................................................................................ 24

7. ábra: Homokfogó ............................................................................................................. 26

8. ábra: Vízszintes átfolyású, iker elrendezésű homokfogó keresztmetszete ...................... 27

9. ábra: Zsírforgó elvi kialakítása ........................................................................................ 28

10. ábra: Hosszanti átfolyású, ikerelrendezésű ülepítő kialakítása ..................................... 30

11. ábra: Sugár irányú átfolyású - Dorr rendszerű – ülepítő ............................................... 31

12. ábra: Függőleges átfolyású tölcséres ülepítő ................................................................. 32

13. ábra: Aerob tisztítás folyamatábrája .............................................................................. 34

14. ábra: Eleveniszapos technológia elvi kapcsolása és jellemzői ...................................... 35

15. ábra: Oxidációs árok ...................................................................................................... 37

16. ábra: Csatornamedencés levegőztető ............................................................................. 37

17. ábra: Anaerob tisztítási folyamatábra ............................................................................ 38

18. ábra: Szennyvízátemelő akna és a kétszintes ülepítő medence ..................................... 49

19. ábra: Bal oldalon eleveniszapos levegőzető medence, Jobb oldalon Dorr típusú

utóülepítő medence .............................................................................................................. 50

20. ábra: Iszaprothasztó tornyok .......................................................................................... 53

21. ábra: Lebegőanyag tartalom .......................................................................................... 56

22. ábra: Lebegőanyag tartalom ez elmenő szennyvízben .................................................. 57

74

23. ábra: BOI5 tartalom ........................................................................................................ 58

24. ábra: BOI5 tartalom az elmenő szennyvízben ................................................................ 58

25. ábra: Öszzes foszfor tartalom ........................................................................................ 59

26. ábra: Ammónia tartalom ................................................................................................ 60

27. ábra: Összes nitrogén tartalom ...................................................................................... 61

28. ábra: Összes Nitrogén tartalom az elmenő szennyvízben ............................................. 61

1. táblázat: A Föld állandó körforgásban lévő vízkészlete .................................................... 8

2. táblázat: Néhány szennyvíz fajtára jellemző BOI5 és KOI érték..................................... 13

3. táblázat: A 91/271/EGK (1991. május 21.) által előírt határértékek ............................... 41