VÍZTISZTÍTÁS, ÜZEMELTETÉS

Átírás

1 VÍZTISZTÍTÁS, ÜZEMELTETÉS Területi vízgazdálkodás, Szabályozások, Vízbázisok és szennyezőanyagok SZIE Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar KLING ZOLTÁN Gödöllő, /2012. tanév 2. félév

2 Vízgazdálkodás A természet vízháztartásának a társadalom szükségleteivel való összehangolása. A vízgazdálkodás komplex tevékenység: a természetes vízkészletek és a vízigények, vízhasználatok egymásra hatásával és összehangolásával foglalkozik.

3 Vízgazdálkodás az évi LVII. törvény szerint, mely a vízgazdálkodásról szól: "A vízgazdálkodás a vízzel kapcsolatos műszaki, természettudományi, gazdasági,ezen belül a védelmi, üzemeltetési, szolgáltatási, igazgatási feladatok ellátása."

4 Vízgazdálkodás Részterületek: Készletek és igények Vízminőség-szabályozás Árvízvédelem Területi vízgazdálkodás Települési vízgazdálkodás (Vízellátás, Szennyvízkezelés) Intézmény rendszer

5 Vízgazdálkodás (készletek, igények)

6 Vízgazdálkodás (árvízvédelem)

7 Vízgazdálkodás (területi vízgazdálkodás) Belvízelöntések ( )

8 Vízgazdálkodás (területi vízgazdálkodás) Veszélyeztetettségi kategória Az elöntés relatív gyakorisága 1. < 0, ,05 0, ,11 0,20 4. > 0,20 Szöveges minősítés belvízzel nem, vagy alig veszélyeztetett terület belvízzel mérsékelten veszélyeztetett terület belvízzel közepesen veszélyeztetett terület belvízzel erősen veszélyeztetett terület

9 Vízgazdálkodás (területi vízgazdálkodás)

10 Vízgazdálkodás (területi vízgazdálkodás)

11 Vízgazdálkodás (települési vízgazdálkodás)

12 Vízgazdálkodás Hajtóerők: Tradíciók Társadalmi hajtóerők Gazdasági szektorok fejlődése, válsága Teherviselés és finanszírozás Nemzetközi folyamatok EU Vízkeret Irányelve (VKI) Éghajlatváltozás Oktatás, képzés Intézményi rendszer

13 Vízgazdálkodás Vízgazdálkodás alapvetően a társadalom igényeit elégíti ki: Rendelkezésre áll-e elégséges, jó minőségű víz. A víz és a vele történő gazdálkodás mennyire szolgálja az életminőség javítását. Milyen mértékű a biztonság, mekkorák a kockázatok. Ökológiai szempontok mennyire érvényesülnek. A vidékfejlesztést mennyire szolgálja. Intézményi rendszer működése (mennyire hatékony a döntéshozás.)

14 Vízgazdálkodás, problémák

15 MI AZ IVÓVÍZ? Az a víz, amely megfelel az aktuális ivóvízszabvány követelményeinek, ivóvíznek tekinthető. Ivóvízellátás Egyedi kutas Közüzemi (A különféle előírások, szabványok a közüzemi ivóvízszolgáltatókra vonatkoznak.)

16 Vízfogyasztási szokások, mennyiségek Egyedi kutas, vízvezeték nélkül (15-25 L/fő/d) Közüzemi ivóvízszolgáltatás esetén: a kultúráltsági szint, a higiéniai igények, stb. függvényében Kis településeken L/fő/d Nagyobb településeken, városokban: L/fő/d. Budapesten: L/fő/d

17 Vízfogyasztási szokások, mennyiségek Országos ellátottság: 84-86% - a vezetékes víz a lakóépületbe bevezetésre került további 4-6% - a vezetékes víz a lakótelekre bevezetésre került további 4-6% - az utcában van vezetékes ivóvíz, a lakótelektől méteren belül vízvételi lehetőség van

18 Ivóvízzel szembeni elvárások Színtelen Szagtalan Kellemes ízű Hőmérséklete: 8 12 C Ne tartalmazzon kórokozó mikroorganizmusokat, mérgező anyagokat, lebegőanyagot, vagy egyéb zavarosságot okozó anyagot, kellemetlen szagot vagy ízt okozó anyagot. Ne legyen nagy a sótartalma Ne legyen nagy a szerves-anyag tartalma

19 Követelmények, szabályozások Szabályozás ajánlás szabvány Kiterjedés szerint globális (világméretű), WHO Guidelines (Az Egészségügyi Világszervezet ajánlásai) Regionális, EU Direktívák (Szabvány) Országos szabványok Szabványok az egyes komponensek maximálisan megengedhető koncentrációit (MAC érték) határozzák meg. Az adott határértékek rendszeresen felülvizsgálatra kerülnek!

20 Követelmények, szabályozások Országos szabványok Magyar Szabvány (MSz) MSz MSz /2001. sz. Korm. Rendelet (2001. október 25.) Módosítás: 47/2005. sz. Korm. Rendelet (III. 11.) 65/2009. sz. Korm. Rendelet (A módosítás csak a települések besorolását érintette) A 70-es és a 80-as években a hazai ivóvízszabvány kialakításakor a WHO irányelveit vették figyelembe. Az EU csatlakozás miatt azonban a 90-es évek második felétől már az EU Directives váltak irányadóvá. Az EU Directives átvétele jelentős változást okozott a hazai ivóvízszabvány teljesíthetőségében. Külön problémát okoz ennek következtében az arzén, az ammónium ion a vas- ésa mangán.

21 Arzén Régi határérték: 50 µg/l (MSz 445, 1989) Új határérték: 10 µg/l (201/2001 sz. Korm. rendelet, 2001) Közel 400 település, megközelítően lakos Határidők: december a 30 µg/l-nél nagyobb arzén tartalmú vizek esetében december a 10 és 30 µg/l közötti arzén tartalmú vizeknél Új határidő: december (65/2009 sz. Korm. rendelet)

22 Ammónium ion Sajátos magyar szabályozás: a határérték víztípustól függött Talajvíz - 0,2 mg/l Karsztvíz - 0,5 mg/l Tisztított felszíni víz - 0,5 Mélységi víz - 2,0 mg/l Jelenlegi határérték: 0,5 mg/l Teljesítési határidő: december 31. Érintett települések száma: megközelítően 800 Lakosok száma: megközelítően fő Derogációt nem kértünk!

23 Vas és mangán Korábbi határértékek: Vas 0,2 mg/l Mangán 0,1 mg/l Cseppfolyós határérték- Fe+Mn 0,3 mg/l Jelenleg érvényes határértékek: Vas 0,2 mg/l Mangán - 0,05 mg/l

24 Települési vízgazdálkodás rendszere Vízbázisok Vízszerzés Víztisztítás Vízelosztás Befogadó Szennyvíztisztítás Előkezelés (opcionális) Ipari vízfelhasználók Mezőgazdasági vízfelhasználók Lakossági vízfelhasználók

25 Vízbeszerzési lehetőségek Felszínalatti víz Talajvíz Mélységi (réteg)víz Karsztvíz Partiszűrésű víz Partiszűrésű víz Felszíni víz Folyó Tó Tározó Öntözőcsatorna

26 A víz körforgása a természetben

27 A víz körforgása a természetben

28 A víz körforgása a természetben

29 Néhány elem megjelenési formája

30 Talajvíz Az első vízadó réteg legjelentősebb szennyezőforrásai: kommunális hulladékok rendezetlen lerakása a veszélyes hulladékok nem megfelelő elhelyezése szakszerűtlenül kialakított szennyvízszikkasztók szennyvizek gondatlan elhelyezése a talajban

31 Talajvíz A talajvíz potenciális szennyezőanyag komponensei a következők: mikroorganizmusok (kórokozók és nem-kórokozók) ammónium, nitrit és nitrát ionok vas és mangánvegyületek egyéb oldott szervetlen anyagok oldott szerves anyagok (pl. humin és lignin anyagok) szerves és szervetlen mikroszennyezők kén-hidrogén oldott oxigén hiánya

32 Mélységi víz A víztartó felett egy vagy több vízzáró réteg helyezkedik el. amennyiben ezek a vízzáró rétegek nagy kiterjedésűek és sérüléseket nem tartalmaznak, a víztartóban elhelyezkedő vízbe felszíni (tehát emberi) eredetű szennyezőanyagok nem jutnak el.

33 Mélységi víz A mélységi vizek potenciális szennyezőanyag komponensei a következők: mikroorganizmusok (egyedszámuk nagyon kicsi) ammónium ionok vas és mangán vegyületek humin, lignin és fulvin anyagok illékony szerves anyagok (pl. vízben oldott metán gáz) kénhidrogén oldott oxigén hiánya magas vízhőmérséklet nagy sótartalom (oldott!) nagy mennyiségű oldott szén-dioxid oldott állapotú arzén vegyületek (geológiai, geokémiai eredetű!)

34 Karsztvíz Szén-dioxid tartalmú csapadék csatornákat, barlangokat hoz létre a mészkőhegységekben (sérülékeny vízbázis)

35 Karsztvíz A karsztvizek potenciális szennyezőanyag komponensei a következők: mikroorganizmusok (kórokozók és nem- kórokozók) nitrát ionok zavarosság (lebegőanyag) oldott állapotú szerves anyagok szerves és szervetlen mikroszennyezők

36 Partiszűrésű víz Egyes vízfolyások adott szakaszain kialakuló kavicsteraszokon összegyűlt, rövid idő alatt megújuló felszínalatti víz, melynek forrása elsősorban a folyó, de részben a folyó felé áramló felszínközeli víz. Tekintettel arra, hogy a partiszűrésű víz döntő többsége a folyóból a viszonylag jó vízvezető tulajdonságokkal rendelkező parti rétegen átszűrődve jut el a víznyerő helyre, egyes vélemények szerint ez felszíni víz. Magyarországon a partiszűrésű vizet a felszínalatti vizek közé soroljuk.

37 Partiszűrésű víz Amikor a folyó vízállása alacsony, a felszín alatti vízből származó vízhozam jelentős lehet.

38 Parti szűrésű víz A parti szűrésű vizek potenciális szennyezőanyag komponensei a következők: mikroorganizmusok (kórokozók és nem-kórokozók) ammónium, nitrit és nitrát ionok vas és mangán vegyületek oldott állapotú szerves anyagok kőolaj és származékai szerves és szervetlen mikroszennyezők kénhidrogén oldott oxigén hiánya

39 Magyarország - vízbázisok A vízkivétel jelentős része felszín alatti vízbázisból történik (94,1%), ezen belül a mélységi vizek (42,3%) és a parti szűrésű vízbázisok (42%) a legjelentősebbek. A karsztvíz 11,9%-al részesedik, míg a talajvíz aránya mindössze 2.9%.

40 Felszín alatti vizek szennyezőanyagai (természetes eredetű) komponens vas (Fe 2+ ) és mangán (Mn 2+ ) arzén (As 3+ ) (mélységi vizekben) Agresszív CO 2 (mélys.vizekben) metán (CH 4 ) gáz (mélys. vizekben) negatív hatás zavarosság, szín, szag, kellemetlen íz lerakódást okoz a vezetékekben rákkeltő csővezetékek korróziója robbanásveszély

41 Felszín alatti vizek szennyezőanyagai 1. (természetes eredetű)

42 Felszín alatti vizek szennyezőanyagai 2. (természetes eredetű) komponens Ammónium (NH 4+ ) Nitrát (NO 3- ) és Nitrit (NO 2- ) (talajvízben) Oldott O 2 hiánya, H 2 S (mélységi víz) Szerves anyag negatív hatás fertőtlenítés hatékonyságának csökkent. átalakulhat: NO 3- vagy NO 2 - a vér oxigénfelvételét a nitrit akadályozza (NO 2- ) kellemetlen szag káros melléktermékek képződése a fertőtlenítés alkalmával a vezetékekben biofilm képződése

43 Felszín alatti vizek szennyezőanyagai 3. (természetes eredetű) komponens Keménység (Ca 2+, Mg 2+ ) lerakódások negatív hatás magas sótaratalom, magas hőmérséklet (mélységi vizek)

44 Felszín alatti vizek szennyezőanyagai 4. (emberi eredetű) Komponens Ammónium (NH 4+ ) Negatív hatás fertőtlenítés hatékonyságának csökkent. átalakulhat: NO 3- vagy NO 2 - Nitrát (NO 3- ) és a vér oxigénfelvételét a nitrit akadályozza Nitrit (NO - 2- ) (NO - 2- ) Patogén és egyéb mikroorganizmusok Szerves és szervetlen mikroszennyezők a patogén mikroorganizmusok járványt okoznak toxikusak

45 Felszíni vizekben található szennyezők

46 Giardia lamblia és Cryptosporidium parvum paraziták

47 Folyók folyók potenciális szennyezőanyag komponensei a következők: zavarosság (lebegőanyag és alga) patogén és nem patogén mikroorganizmusok szerves anyagok (szennyvízbevezetések) humin, lignin és fulvin anyagok kőolaj és származékai szerves és szervetlen mikroszennyezők ammónium ionok (elsősorban hideg vizekben)

48 Tavak A tavak potenciális szennyezőanyag komponensei a következők: zavarosság (elsősorban alga) patogén és nem patogén mikroorganizmusok humin, lignin és fulvin anyagok szerves anyagok kőolaj és származékai ammónium ionok (elsősorban hideg vizekben)

49 Tározók A tározók potenciális szennyezőanyag komponensei a következők: zavarosság (elsősorban alga) patogén és nem patogén mikroorganizmusok humin, lignin és fulvin anyagok szerves anyagok ammónium ionok (elsősorban hideg vizekben)

50 Felszíni vizekben található szennyezők 1. (természetes eredetű) Komponens Negatív hatás zavarosság Humin, lignin, fulvin anyagok (szerves a.) szín, szag, íz problémák káros melléktermékek keletkezése Ammónium (NH 4+ ) (hideg víz, O 2 hiány) fertőtlenítés hatékonyságának csökkentése

51 Felszíni vizekben található szennyezők 2. (emberi eredetű) Komponens Szerves szennyezők Patogén, és egyéb mikroorganizmusok Olaj Szerves és szervetlen mikroszennyezők Ammónium (NH 4+ ) Negatív hatás káros melléktermékek keletkezése patogének járványok toxikus toxikus fertőtlenítés hatékonyságának csökkentése

52 Mi a teendő, ha az adott víz nem felel meg a követelményeknek? Új vízbázist keresünk, mégpedig olyat, ahol a víz minősége megfelel a 201/2001 Korm. Rendelet előírásainak Az adott település meglévő, vagy kialakításra kerülő kistérségi, vagy regionális ivóvízellátó rendszerhez csatlakozik Vízkezelési technológiát alkalmazunk, mely biztosítja az adott komponensek koncentrációjának az előírásokban megadott szint alá csökkentését

53 A nem-kívánatos komponensek eltávolítására vonatkozó fontossági sorrend Kórokozó mikroorganizmusok Mérgező anyagok Mikroszennyezők Zavarosságot okozó anyagok (lebegőanyag, alga) Prekurzorok (elővegyületek) Íz- és szagrontó anyagok

54 Technológiai alapfolyamatok Oxidáció és redukció ph és pufferkapacitás szabályozás Kémiai kicsapás Adszorpció Fázisszétválasztás (gáz-folyadék, szilárd-folyadék) Egyéb eljárások (membránfolyamatok)