Zárt anyagáramokra épülő szennyvízgazdálkodás

1. Zárt anyagáramokra épülő szennyvízgazdálkodás Bemutatás és áttekintés 2006 Budai Péter BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

2. Háztartási vízhasználatok és szennyvizek - 1 • Vízfogyasztás • Magyarország: 100-140 l/fő/nap • Svédország: 189 l/fő/nap (EEA, 2001) • Finnország: 115 l/fő/nap (EEA, 2001) • Kistelepülések • kisebb átlagos fogyasztás (72 l/fő/nap) • fúrt kutak (öntözés) • Szennyvíz • A felhasznált ivóvíz 80-95 százalékából szennyvíz keletkezik • egyedi vagy kommunális tisztítóba kerül 1/28

3. Háztartási vízhasználatok és szennyvizek - 2 7-12% Élelmiszer Fekete szennyvíz (0)-40% WC-öblítés Közellátó hálózat 35-50% Fürdés, mosás Szürke szennyvíz Mosogatás, ételelőkészítés 4-10% Fúrt kút 10-15% Takarítás Infiltráció Kocsimosás, öntözés 1-10% 2/28

4. Háztartási anyagmérlegek • Vizsgált anyagok • biológiailag bontható szervesanyag, N és P • patogének, mikroszennyezők …?… • Szennyvíz összetétele függ: • az élelmiszer-fogyasztási szokásoktól(város <> kistelepülés) • higiénés szokások, WC-használat(takarító-mosóvíz öblítővízként való felhasználása) 3/28

5. Háztartási szervesanyag mérleg • Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 4/28

6. Háztartási nitrogén mérleg • Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 5/28

7. Háztartási foszfor mérleg • Becslés magyar viszonyokra (Buzás, 2005) 6/28

8. Szennyezőanyagok megoszlása a kommunális szennyvizekben • Otterpohl (2000) szerint 7/28

9. Szennyezőanyagok megoszlása a kommunális szennyvizekben • Mattilla és Otterpohl (2003) szerint • Vizelet N-P-K tartalma magas! 8/28

10. A háztartási szennyvíz egyéb (potenciálisan veszélyes) anyagai • Gyógyszerek és metabolitjaik • Hormonok • Kozmetikumok és egyéb háztartási vegyszerek • Hatásmechanizmusuk csak részben, vagy egyáltalán nem ismert • Hiányoznak a határértékek • Nem csak a „hagyományos” szennyvíztisztítási technológiáknál jelentenek problémát 9/28

11. „Nyitott” rendszer • Lineáris, egyirányú • Közegészségügyi szempontból kedvező hatású • Pazarlóan bánik a természeti erőforrásokkal • Egyes környezeti problémák forrása vagy részese Műtrágyák Eutrofizáció Termőföld Élelmezés Szennyvíz Hulladéklerakó Ivóvíz 10/28

12. Hagyományos egyesített rendszer sémája • „Keverd össze, majd válaszd szét” • Nagy mennyiségű ivóvizet használunk fel szennyvizeink szállítóközegeként • Ezután tisztítótelepeken próbáljuk meg kivonni a tápanyagokat • Fenntarthatóság? vízforgalom anyagforgalom 11/28

13. Víztakarékos hagyományos rendszer sémája • Kistelepüléseken ma is létezik hasonló gyakorlat • Ivóvíz felhasználás csökkentése • csapadékvíz hasznosítás helyben • kútvíz felhasználás • Egyébként hagyományos rendszer vízforgalom anyagforgalom 12/28

14. Alternatív szennyvízgazdálkodás: anyagáramok elkülönített kezelése • Három alapeset: • vizelet leválasztás • szürke szennyvíz leválasztás • teljes szétválasztás • A lehetőségeket meghatározzák: • népsűrűség • meglévő infrastruktúra • környezeti jellemzők(talaj, talajvíz, felszíni befogadó) • lakossági megítélés és fogadókészség 13/28

15. 14/28 A vizelet leválasztás sémája • Szeparáló toalett • Kommunális csatornahálózat és szennyvíztisztítás (denitrifikáció nélkül) • Sárga szennyvíz gyűjtése és hasznosítása • helyben (kistelepülések) • központosítva (sűrűn lakott területek) vízforgalom anyagforgalom Térbeli elkülönítés Időbeli elkülönítés Retrofit lehetőség!

16. 15/28 A szürke szennyvíz leválasztás sémája csapadékvíz-hasznosítással • Vákuum toalett • minimális vízigény • Kommunális (vákuum) csatornahálózat • Szürkevíz tisztítása helyben • „wetland” • recirkuláció lehetősége • Közösségi fekete szennyvíz csatorna • hagyományos tisztítás • komposztálás, biogáz-termelés vízforgalom anyagforgalom Kisebb települések, „lakóparkok”

17. 16/28 A teljes szétválasztás sémája csapadékvíz-hasznosítással • Szeparáló toalett • minimális vízigény • Szürkevíz tisztítása helyben • lehetőség a recirkulációra • Sárga és barna szennyvizek kezelése és hasznosítása helyben • egyéni felelősség • közegészségügyi megfontolások… vízforgalom anyagforgalom Kis/szórvány települések, tanyák

18. Költségek és hasznok • Épületgépészeti beruházások költségei • újfajta toalettek • párhuzamos csőhálózatok • tároló és komposztáló konténerek • Szállítás és tisztítás költségei • integrálás meglévő kommunális hálózatokba • egyedi tisztítóművek létesítése és üzemeltetése • Öblítővíz-felhasználás csökkenése • Újrahasznosítható összetevők potenciális felvevői piaca 17/28

19. 18/28 Épületgépészeti beruházások(néhány példa) „NoMix” (szeparáló) toalettek http://www.novaquatis.eawag.ch házi komposztálók vákuum toalettek http://www.motherearthnews.com http://www.envirolet.com

20. Szállítás és tisztítás • Települési szinten • integrálás meglévő csatornahálózatba (nehezebben valósítható meg) • új hálózat kiépítése (a szétválasztás koncepciójának megfelelően) • Egyedileg („kerítésen belül”) • házi tisztítók üzemeltetése • keletkező anyagok időszakos tárolása, majd későbbi elszállíttatása 19/28

21. Egyedi és természetközeli közösségi szennyvíztisztítók (példák) Házi tisztítómű (~8 LEÉ) Gyökérmezős (~4000 főig) Tavas (1200-5600 LEÉ) http://www.fenntarthato.hu 20/28

22. Öblítővíz-igény • A háztartások ivóvízfogyasztásának 30-40%-a WC-öblítésre megy el • Víztakarékos, ill. vízmentes technológiák • az emelkedő vízdíjak miatt már ma is egyre inkább terjednek • koncentráltabbá válik a szennyvíz (nagy léptékben kihathat a meglévő tisztítók üzemelésére) 21/28

23. Visszaforgatás • Tisztított szürkevíz • megfelelő feltételek mellett helyben is • Sárga/barna szennyvizek • mezőgazdaságban (talajerő-utánpótlás) • biogáz-termelés • Egészségügyi vonatkozások? • előkezelés szükségessége! • társadalmi megítélés? • Piaci érték? 22/28

24. Finanszírozási kérdések • A költségek két része bonthatók: • beruházás • üzemeltetés-karbantartás • Az érdekelt felek közül kire mekkora rész hárul? • Időbeli megoszlás? • nagy kezdeti beruházás – kerékkötő lehet • Megfelelő ösztönzés híján nem biztos, hogy a kedvezőbb alternatíva valósul meg • pályázatok, támogatások 23/28

25. Lehetőségek és kockázatok • Ökologikus anyaggazdálkodás • anyagáramok zárása • fenntarthatóság szempontjából ésszerűtlen lépések kiiktatása • Veszélyes szennyezők • ESD (hormonháztartást zavaró)anyagok (sárga szennyvíz) • háztartási vegyszerek (szürke szennyvíz) • Hagyományos rendszerekben is! 24/28

26. Üzemeltetés - ellenőrzés • Egyedi megoldások • a rendszer rendeltetésszerű üzemeltetése és karbantartása a tulajdonos feladata (környezettudatos magatartás) • ellenőrzés nehezül • hangsúly a tervezésen (engedélyeztetés) • Közösségi megoldások • szakértő üzemirányítás • könnyebb ellenőrizhetőség 25/28

27. 26/28 Példa:Lübeck, Flintenbreite lakópark • Új építés: 117 lakás, ~350 lakos számára Vákuum toalett Szivattyú-állomás Fertőtlenítő (70°C, 1h) Biogáz fejlesztő (anaerob, mezofil 37°C) maradék biogáz szilárd hulladék Konyha Hőfejlesztés, áramtermelés Tárolás Gyökérmezős tisztítás Fürdőszoba Befogadó Mezőgazdasági hasznosítás Csapadékvíz Beszivárogtatás http://www.gtz.de/ecosan alapján

28. 27/28 Példa:Lübeck, Flintenbreite lakópark • A szennyvízhez kapcsolódó főbb jellemzők: http://www.gtz.de/ecosan alapján

29. 28/28 Példa:Lübeck, Flintenbreite lakópark • A szürke szennyvizet kezelő gyökérmezős tisztító befolyó és elfolyó koncentrációi http://www.gtz.de/ecosan alapján

30. bónusz  Jelmagyarázat a rendszersémákhoz