Esővízhasznosítás

1. Esővízhasznosítás

2. A vízkészlet mennyiségi és minőségi problémái A Föld vízkészlete ~ 1,400 millió km3 Nem a mennyiség a gond, hanem a térbeli és időbeli eloszlás. A Föld vízkészlete                                                     Vízmennyiség, km3                     % Világtengerek                                     1 350 400 000                     97,583 Beltengerek és sós tavak                            105 000                       0,008 Légnedvesség                                                13 000                       0,001  • SÓS VIZEK ÖSSZESEN:                   1 350 518 000                     97,592 Sarki zóna és gleccser                             26 000 000                      1,879 Felszíni vizek                                              126 700                      0,009! Felszín alatti vizek                                   7 000 000                      0,506 Talajnedvesség                                            150 000                      0,011 Biomassza víztartalma                                  50 000                      0,003! • ÉDES VÍZ ÖSSZESEN:                         33 326 700                      2,408 • ÖSSZES VÍZMENNYISÉG:              1 383 844 700                  100,000

3. A vízkészlet mennyiségi és minőségi problémái Magyarország vízkészlete • A lehulló csapadék: évi 58 km3 - átlagos évben - a vízkincs egyharmada . • Felszíni vizek: a vízkincs kétharmada . • Folyóink vize 96%-ban külföldről érkezik. • A hasznosuló víz 20 km3. Magyarország vízmérlege (milliárd m3) Megnevezés                         Sokévi átlag             1982                     1983 Csapadék                             58                             46                       40 Belépő víztömeg                  114                            120                     (98) Kilépő víztömeg                 120                            124                    (101) Párolgás                              52                           (44)             (46 - 49) Készletváltozás                     -                             (-2)           (-9) - (-12)*

4. A vízfolyások sokévi átlagos vízhozama

5. Átlagos éves csapadékösszeg az 1971-2000 közötti időszak alapján •Évi átlagos csapadék mennyiség: 600mm •Legcsapadékosabb a nyugati országrész, legszárazabb az Alföld középső része •Prognózis: a száraz időszakok hossza és a csapadék intenzitás nő

6. Miért érdemes az esővizet hasznosítani?Az esővíz hasznosításával akár 50%-nyi ivóvizet is meg lehet takarítani Ha az egyre emelkedő vízdíjakból indulunk ki, egy teljes csapadékvíz-hasznosító berendezés beépítése 4-8 év alatt megtérül.

7. Miért érdemes az esővizet hasznosítani?

8. Esővíz-hasznosítás gazdasági háttere Éves szinten a vízdíj felének megtakarítása • Ipari, vagy közösségi alkalmazásánál a többszörösét is! Környezet terhelésének csökkentése • globális energetikai megtakarítás –egy ponton közlünk kis energiát a vízzel! • csapadékvíz csatorna tehermentesítése • szennyvíztisztító telepek tehermentesítése

9. A megfelelő méretű tartály kiválasztása • A helyi csapadékmennyiség meghatározása • Csapadékfelfogó felület kiszámítása • A háztartáshoz szükséges víz mennyiségének meghatározása

11. Esővíz-hasznosító rendszer elemei • Összegyűlt esővíz elvezetését szolgáló csővezetékek (1) • Elvezetett víz minőségét befolyásoló szűrők (2) • Csapadékvíz tároló tartály, ciszterna (3) • Gépészeti elemek(4) • Egyéb szerelvények, és idomok

12. Az esővíz-hasznosító rendszer részletesen • felfogó felület • esőcsatorna • szűrő(ejtőcsőbe iktatott szűrő; járdába süllyesztett örvényszűrő; egyéb egyszerű pl. homokszűrők) • ciszterna (házon belüli, vagy házon kívüli tartály) • tároló túlfolyó • ivóvíz-utántöltő szelep • szivattyú (házi vízellátó rendszer - hidrofór) • esővíz-nyomóvezeték (mosógéphez, WC-hez) • vízfogyasztó hely

13. Beruházási költségek • Komplett rendszer ára ~ 460.000 –850.000 Ft (4 fős családi ház esetében) • Kivitelezési, telepítési díj ~ 40.000 –300.000 Ft • Új beruházás esetén, az összes költséghez képest nem jelentős!

14. Üzemeltetési költségek • Villamos energia költség ~ 250 Ft /hó (0,8 kW szivattyúval) → 3.000 Ft/év • Amortizáció ~ ciszterna: 6.000 Ft/év; gépészet: 20.000 Ft/év • Karbantartás ~ 10.000 Ft/év • Összesen: ~ 39.000 Ft/év Anyagi megtérülés jelenleg kb.: 4–8 év

15. Autonóm ház

16. Autonóm ház vízgazdálkodása • Ivóvíz: - kút, forrás (talajvíz) • Használati víz: esővíz, talajvíz, szürkevíz • Toalett: - alacsony vízfogyasztású WC (1-4,5 l), vízmentes pissoir • Komposztáló toalett • Szennyvízkezelés: növényi tisztítók, szikkasztás, tározás, újrahasznosítás

17. Vízhasználat jelene és jövője

18. Összefoglalás • Ivóvíz-takarékos megoldások a jövőben egyre inkább teret nyernek (esővíz-hasznosítás, szürkevíz-hasznosítás) → növekvő „víz érték” • Viszonylag kis beruházási költség • Felhasználói és közösségi érdek • Környezet terhelés csökkentése

19. Vízügyi díj a virtuális víz koncepciójáért A „virtuális víz” elméletének kidolgozásáért John Anthony Allan kapta a stockholmi központú Nemzetközi Vízügyi Intézet kitüntetését 2008-ban. • egy csésze gőzölgő kávéban 140 liter virtuális víz van (alapanyag előállítása, feldolgozása, csomagolása, szállítása és végül az elkészítése során) • egy átlagos amerikai naponta hatezer liter virtuális vizet fogyaszt • egy kilogramm marhahús „fogyasztása” 15 ezer liter

20. Házi szennyvíztisztítás

21. Szennyvizek csoportosítása A víz antropogén felhasználás során szennyvízzé válhat, amelyet a keletkezése és a szennyezőanyag-tartalom szerint két nagy csoportra osztunk: • Kommunális szennyvíz, amelyben a felmosóvíz, mosóvíz, fürdővíz, ételmaradék, széklet, vizelet, stb. található. Fő jellemzője a nagy mennyiségű szervesanyag-tartalom, és a nagy tömegű mikroorganizmus. Ez a szennyvíz két okból veszélyes: a. A szerves anyagok bomlása során lecsökken a víz oldott oxigén tartalma. b. A mikroorganizmusok közvetlen fertőzési veszélyt jelentenek a környezetre. • Ipari és mezőgazdasági szennyvíz, amely összetétele üzemenként változhat. Tisztításuk az adott üzemnek megfelelően speciális feladat.

23. A szennyvizekben található legfontosabb szennyezőanyagok • Úszó és lebegő szennyeződések (szilárd részecskék, zsírok, olajok) • Biológiailag bontható szerves szennyezőanyagok (vízi ökoszisztéma károsodása, v. anaerob-oxigénmentes környezet, de bűzös és mérgező melléktermékek keletkeznek) • Növényi tápanyagok (eutrofizáció: a nitrátok és foszfátok a vízi növényzet és algák elszaporodásához vezethet) • Egyéb (toxikus nehézfémek, szintetikus mosószerek, kórokozó mikroorganizmusok, szerves mikroszennyezők (pl. növényvédőszerek), stb.

24. A szennyvíztisztítás általános folyamatábrája Elsőfokú, vagy mechanikai tisztításkor a szennyvíz fizikailag elválasztható, darabosabb úszó és lebegő anyagait távolítják el, rácsok, szűrők, ülepítő berendezések segítségével.

25. A szennyvíztisztítás általános folyamatábrája Másodfokú, vagy biológiai tisztításfolyamán a szennyvízben lévő mikroorganizmusok elszaporítása és tevékenységük felfokozása révén bontják és ásványosítják, élő sejtanyaggá alakítják a szennyvíz szerves anyagait, ezáltal a víz szennyező hatása jelentősen csökken. A szerves anyagokat rendszerint aerob körülmények közt (oxigén jelenlétében) működő mikroorganizmusok bontják, ezért levegőt vagy tiszta oxigént juttatnak a rendszerbe.

26. Másodfokú, vagy biológiai tisztítás Az oldott szerves anyagok lebontására két legelterjedtebb technológia: Csepegtetőtestes tisztítás • aerob módszer • hagyományos (kőzúzalékos) vagy műanyag töltetű csepegtetőtestek • lebontó mikroorganizmusok • a szükséges aerob viszonyokat a legtöbb esetben a természetes légmozgás biztosítja Eleveniszapos tisztítás • a leggyakrabban alkalmazott eljárás országszerte • nagy mikroorganizmus tömeget tartalmazó eleveniszapos medencében • levegőztetik, keverik és áramoltatják • ülepítéssel elválasztják a víz fázistól, és egy részét fölös iszapként elvezetik, másik részét visszaforgatják (recirkuláltatják)

27. Biológiai reaktorok főbb típusai Szuszpendált bioreaktorok: • Szennyvíztisztító tavak (aerob, anaerob, fakultatív) • Eleveniszapos reaktorok • Oxidációs árkok, stb.. Fixfilmes bioreaktorok: • Csepegtetőtestes reaktorok • Merülőtárcsás reaktorok • Elárasztott fixfilmes reaktorok (aerob, anaerob, anoxikus) • Gyökérzónás műtárgyak • Biológiai szűrők, stb.. Vegyes rendszerek: • Eleveniszapos reaktorok kontakt elemekkel • Szennyvíztisztító wetland-ek, stb.

28. A szennyvíztisztítás általános folyamatábrája Harmadfokú tisztítás során a biológiai fokozat végtermékeként keletkezett szervetlen anyagokat (például nitrátok, foszfátok) távolítják el.

29. A szennyvíztisztítás folyamatának összefoglalása

30. A szennyvíztisztítás folyamatainak alkalmazása • Elsőfokú, azaz mechanikai tisztítás: egyszerűbb szennyvíz elhelyezési mód esetén, de általában csak a tisztítás első fokozataként jön számításba. • Másodfokú, azaz biológiai tisztítás: a legtöbb szennyvíztisztító telepen az elsőfokú tisztítással együtt alkalmazzák. • Harmadfokú, azaz a szerves anyagok lebontására ott kerül sor, ahol a befogadó élővíz érzékeny (pl. állóvizek, kis vízhozamú vízfolyások).

31. A szennyvíztisztítás végtermékei A tisztított szennyvíz befogadója lehet: • felszíni víz • talaj (szikkasztás) A szennyvíziszap kezelésének lehetőségei az összetételétől és a felhasználás módjától függenek: • nedvességtartalom csökkentés • mezőgazdasági felhasználás • rekultiválandó területekre való kihelyezés

32. A szennyvíztisztító rendszerek csoportosítása Technológiai megoldás szerint: • hagyományos (mesterséges) szennyvíztisztítás • természetközeli szennyvíztisztítás Csatornázottság szerint: csatornázott településen • hagyományos (mesterséges) szennyvíztisztítás • természetközeli szennyvíztisztítás nem csatornázott településen, vagy település részen • egyedi szennyvízkezelés • természetközeli szennyvíztisztítás (egyedi szennyvízkezelést kiegészítő)

33. Természetes szennyvíztisztítás • csekély energia- és vegyszerfelhasználás, • nem termelődik szennyvíziszap • gazdaságos megoldás

34. Gyökérzónás reaktorok

35. Egyedi szennyvízkezelés fogalma Az egyedi szennyvízkezelésre lehatárolt területeken olyan egyedi szennyvízkezelési létesítmények (építmények) alkalmazása, amelyek 1-25 lakosegyenértéknek (főnek) megfelelő  települési szennyvíz tisztítását és/vagy végső elhelyezését, illetve átmeneti gyűjtését, tárolását szolgálják.

36. Egyedi szennyvízkezelés megoldási lehetőségei: • a korszerű egyedi szennyvíz-elhelyezés (ún. kislétesítményekkel), • a szennyvíztisztító kisberendezések alkalmazása, valamint • a zárt tárolóban való gyűjtés és elszállítás (települési folyékony hulladék).

37. Egyedi kislétesítmények Olyan létesítmény (építmény), amely a környezeti elemek terhelését csökkentve a települési szennyvizek nem közműves elvezetésére-tisztítására és elhelyezésére szolgál, a közműves szennyvízelvezetéssel és tisztítással egyenértékű környezetvédelmet és életminőséget biztosít. Az egyedi szennyvíz-elhelyezési kislétesítmény a szennyező anyagok lebontását energia bevitel nélkül végzi. Technológiai elemei: az oldómedence, a kavics/homokszűrő(k).

38. Egyedi szennyvíztisztító kisberendezés Olyan létesítmény (építmény), amely a települési szennyvizek nem közműves elvezetésére-tisztítására és elhelyezésére szolgál, a közműves szennyvízelvezetéssel és tisztítással egyenértékű környezetvédelmi megoldást biztosít. A szennyező anyagok lebontását energia bevitel segítségével végző  egyedi szennyvíztisztító kisberendezésnek biztosítania kell a szennyvizek szennyező anyagtartalmának külön jogszabályban előírt mértékű eltávolítását, akár felszíni víz, akár a földtani közeg a befogadó.

39. Egyedi zárt szennyvíztároló Olyan létesítmény (építmény), amely egy vagy több, zártan és vízzáróan kialakított medencéből áll; a szennyvizek ártalommentes gyűjtésére és a szennyvízből keletkező  települési folyékony hulladék időszakos tárolására szolgál. Az ebben gyűjtött települési folyékony hulladék ártalommentes elhelyezése a rendszeres elszállítás, a hulladékgazdálkodásra vonatkozó külön jogszabályok szerinti további kezelés után biztosított.

40. Egyedi szennyvíz elhelyezési kislétesítmények lehetséges elemei Előkezelő kisműtárgyak:            oldómedence (családi házak esetében)            olajfogó aknák (éttermek, mosodák, szerviz állomások stb. esetében)            Imhoff (kétszintes) akna Közbenső szennyvíztisztító egységek, ha szükséges:            közbenső  homokszűrő            recirkulációs durvahomokágyas szűrő            szakaszos üzemű finomhomok szűrő            szivattyús adagolású sekély árkos homoktöltetű elhelyező  mező Utótisztító és elhelyező egységek:            elhelyező  mező            elhelyező  ágy            (elhelyező  akna)

41. Egyedi szennyvíz elhelyezési kislétesítmények lehetséges elemei • Speciális rendszerek: •            dombos rendszerek •            újrahasznosító teljes recirkulációs rendszer •            szürke vizes rendszerek • A rendszer kialakításának lehetséges megoldásai: •            gravitációs átfolyású •            szifonos adagolású •            szivattyús adagolású • A rendszer üzemeltetésének lehetséges megoldásai: •            váltakozó üzemmód •            szakaszos üzemmód

43. Egyedi/helyi szennyvízelhelyezés ajánlott: • az elhelyezendő szennyvíz mennyisége kicsi (kistelepülések és önálló településrészek esetén); • a helyi adottságok (terepviszonyok, talaj- és talajvíz adottságok, telkek mérete) lehetővé teszik; • a laksűrűség alacsony, a gyűjtőcsatorna fajlagos építési költsége magas.

44. A szennyvíztisztító kislétesítmény előnyei: • A tartály alapanyaga polipropilén, fagy-, sav-, lúgálló. • Súlya 100 - 120 kg, így telepítése során darut nem igényel. • Évi 1 alkalommal kell üríteni, ~0,8m3 iszap keletkezik (4fő) • Mozgó alkatrészt nem tartalmaz, meghibásodása szinte kizárt • Sem adalékanyagot, sem villamos energiát nem igényel • Nincs csatornadíj, a tisztított víz gyökérzónás öntözésre hasznosítható

45. Megtérülés

46. Megtérülés

48. Források www.kutdiak.kee.hu www.met.hu www.esoviz.hu www.tartalyhaz.hu www.ng.hu www.kemtech.net www.zoldinfolanc.hu www.ksh.hu

49. Köszönöm a figyelmet! Nagy Lilla, SZE-MTK Győr, 2013. 04. 17.