FOLYÓVIZEK OXIGÉN HÁZTARTÁSA
Jan 16, 2016
FOLYÓVIZEK OXIGÉN
HÁZTARTÁSA
EGYSZERŰ O2 HÁZTARTÁS
SZENNYVÍZ
SZERVESANYAG (BOI5)
HETEROTRÓF BAKTÉRIUMOK
(LEBONTÁS)
OXIGÉNBEVITEL
O2
SZENNYVÍZ HATÁSA (EMISSZIÓ – IMMISSZIÓ)
BOI5 emisszió nő, BOI5 koncentráció nő, oldott O2
koncentráció csökken (és fordítva)
O2 fontos vízminőségi indikátor
VÍZMINŐSÉGI OSZTÁLYOZÁS (O2 esetére)
nyers szennyvíz: O mg/l
telítési koncentráció “tiszta” vízben (Henry törvény): ~ 10
mg/l (20 °C )
halak megóvása, szaporodása: 6 mg/l
eltérő érzékenység: ivadék kora, halfajok (pl. pisztráng 6-7
mg/l, ponty 4 mg/l)
vízhasználatok
integrált osztályozás
MÉRLEG
SZERVESANYAG (C, N)
ÜLEDÉK
LÉGZÉSLÉGKÖRI DIFFÚZIÓ
FOTOSZINTÉZIS
MELLÉKFOLYÓK
ókmellékfolylégzésézisfotoszüledék
iónitrifikáclebomlásCdiffOKIBEdt
dCV
int
2
Oldott oxigén egyenlet:
nap
O2 fogyasztás
Szerves szén (C) lebontása
BOI
5
BOI5
L
Oxigén fogyasztás (BOI: 2.7 g O2 = 1 g szerves C)
L – maradék oxigén igény L0
L0 = BOI
Lkdt
dL1
1. rendű kinetika (exponen-ciális)
L (t) = L0 exp(-k1t)
BOI5 = BOI - BOI exp(-k15)= BOI (1-exp(-k15))
BOI = L0- L0 exp(-k1t)=L0 (1-exp(-k1t))
)5exp(1
1
15 kBOI
BOIf
Lebomlási tényező (k1)
• Lebontási folyamatok sebességét jelzi, kinetikai állandó
• Dimenzió: 1/nap
• Hőmérsékletfüggő
20)(T20CT11 θk(T)k
= 1.04
T
Tlimit
20C
1Érvényesség!
• Függ a szennyvíztisztítás mértékétől
Technológia k1(T=20C) f
Nincs tisztítás 0.35 1.2Mechanika 0.2 1.6Mechanika+kémiai kicsapatás 0.15 2.0Biológiai tiszt. 0.08 3.2
Oxigén bevitel (légköri diffúzió)
• C < Cs
C
• Cs – telítési koncentráció• Henry törvény: p = He Cs
p – parciális nyomás
He – Henry szám f(T, P, sótartalom, stb.)
T
Cs
sótartalom
T Cs (mg/l)0 14.6
15 1020 925 8.430 7.6
Oxigén bevitel (légköri diffúzió, film elmélet)
C
V
h h
CsCAD
dt
dCV mol
• Molekuláris diff. tényező (m2/s)
HVACCsAKdt
dCV L /1/)(
• Oxigén átadási tényező (m/nap)
V
AKkCCsk
dt
dC L 22 ),(
• Fajlagos oxigén beviteli tény.(1/nap)
• Megoldás: exponenciális (D = CS - C)
Oxigén beviteli tényező (k2)
• Mi befolyásolja?
- Áramlás jellemzői: turbulencia
- Vízmélység, sebesség
- Empirikus összefüggések
)'(93.3)(
5.1
5.0
5.1
5.0
2 DobbinsConnorOH
v
H
vDk x
)(026.567.12 Churchill
H
vk
- Érvényesség, dimenzió és kis H!!!
• EPA procedúra k2 0.1 .. 100 (1/nap)
• Mérés- Helyszíni nyomjelzős kísérletek illékony gáz
injektálásával (etilén, propán, propilén, kripton)
CEE 5134 - 10 - Fall, 2007
Atmospheric Reaeration
Dep
th, (
m)
Dep
th, (
ft)
•Method of Covar (1976)•Uses formulae of:–O’Connor & Dobbins–Churchill–Owens-Gibbs
• Input stream velocityand depth of flow•Select kr (d-1) at intersection offlow and depthcoordinates
CEE 5134 - 11 - Fall, 2007
Reaeration Coefficient Estimation from Stream Descriptions
Water Body Description kr (days-1 20 oC)
Small ponds and backwaters 0.10-0.23
Sluggish streams and large lakes 0.23-0.35
Large streams of low velocity 0.35-0.46
Large streams of normal velocity 0.46-0.69
Swift streams 0.69-1.15
Rapids and waterfalls > 1.15
Source: Peavy, Rowe and Tchobanoglous, 1985
CEE 5134 - 12 - Fall, 2007
Simplified Schematic Representation of Model
• Assume PF and define control volume as a unit rectangle• Control volume moves downstream at constant velocity• Determine the initial oxygen content after mixing (L0)• Compute DO at any time by solving differential equation
for BOD exertion and atmospheric reaeration
PointSource Discharge
t0t1
t2
River Flow
Folyóra
Q, v
Lh, Ch q, Lszv, Cszv
• Feltételek: permanens (Q(t), E(t)=konst, 1D (azonnali elkeveredés), prizmatikus meder
)(2
2** CRx
CD
x
Cv
dt
Cxx
• Szerves C (BOI) egyenlet:
)v
xkexp(L)x(LLk
dx
dLv
x101x
• Vagy:v
xt * levonulási idő (utazunk a folyón)
*)tkexp(L*)t(LLk*dt
dL101
• L0 számítása (1D): azonnali elkeveredés! qQ
qLQLL szvh
0
Folyóra
• Oldott oxigén (inhomogén lineáris diff. egyenlet) :
LkCCskdt
dCvagyLkCCsk
dx
dCvx 1212 )(
*)(
D = Cs - C deficit LkDkdt
dD12*
*)exp(*)exp(*)exp(*)( 2021012
1 tkDtktkLkk
ktD
Q, v
Lh, Ch q, Lszv, Cszv
v
xt *
*)(*)( tDCtC s 000 CCDqQ
qCQCC s
szvh
Folyóra
Q, v
Lh, Ch q, Lszv, Cszv
L
x, t*
Lh
L0
C
x, t*
Ch
C0
Cs
Cmin
xkrit, t*krit
D0
Dmax
Time, days
Def
icit,
Deo
xyge
natio
n, a
nd
Rea
erat
ion
(x -
1), m
g/L
Reaeration, mg/L
Deoxygenation, mg/L
Oxygen Sag, mg/L
Components of the Oxygen Sag Curve
CEE 5134 - 17 - Fall, 2007
Definitions for the DO Sag Curve
Con
cent
ratio
n, m
g/L
CS
Initial Deficit, Da
Saturation DO, CS
DOConcentration
DODeficit
Travel Time or Distance
0
Kritikus hely meghatározása
LkDkdt
dD12*
012 LkDkMinimum:
)*exp(max 102
1krtkL
k
kD
10
120
1
2
12
)(1ln
1*
kL
kkD
k
k
kkt kr
0 2
1.5 – 2 nap
• Hígulás: L0, D0 Dmax, Cmin. Szabályozás. Iteráció. Mérés!
• Több szennyező: szuperponálható
Több szennyvízbevezetés
Q, v
Lh, Ch q1, Lszv1, Cszv1
x, t*
x, t*
L
Lh
L0
CCh
C0
Cs
Cmin
xkrit, t*krit
D0
Dmax
Lh2
q2, Lszv2, Cszv2
Ch2
Do2
Streeter-Phelps (1925) oxigén modell
LkCCskdt
dCII 12 )(
*.
Lkdt
dLI 1*.
Továbbfejlesztések:
1. Nitrifikáció egyszerűsítve
2. Nitrifikáció részletesebben
3. Szervesanyag oldott és ülepedő frakciók különválasztása
4. Üledék oxigén igénye
5. Fotoszintézis, légzés
6. Speciális eset: anaerob szakasz számítása
Szervesanyag lebomlás egyenlete (L: BOI∞)
Oldott oxigén egyenlete (C: O2)
Nitrifikáció egyszerűsítve
5 20 nap
BOI
BOIC
BOIN Kjeldahl N (Szerves N, NH4-N) - LN --> mérés
• Két lépés:
Nitrosomonas 2NH4+ + 3O2 2NO2
- + 2H2O + 4H+
Nitrobacter 2NO2- + O2 2NO3
-
3.43 g O2
1.14g O2
: 4.57 g O2
LN=BOIN = 4.57KN
• Feltételek: - Nitrifikáló (aerob autotróf) baktériumok, - Lúgos környezet (pH > 6), - Oxigén jelenléte, oldott oxigén > 1-2 mg/l, - Toxikus anyagok gátolják! - Hőmérsékletfüggő - Legegyszerűbb leírás: L = BOIC + BOIN
NN
N
Lkdt
dL
Nitrifikáció
N forgalom
N1 N2 N3
Ülepedés Denitrifikáció
Növényi asszimiláció
Hidrolízis, ammonifi-
káció
Nitrifikáció
O2
323
212
11
)(
)(
)(
NkkNkdt
dN
NkkNkdt
dN
Nkkdt
dN
denitrasszimnitrif
asszimnitrifammon
ammonülep
N1 – szerves N,N2 – NH4-NN3 – NO2-N, NO3-N
N1 N2 N3
Oldott O2 egyenletbe: - knitrif 4.57 N2
Szervesanyag oldott és ülepedő frakciók különválasztása
LVfkAfvLVkALvdt
dLV dpsdps )( '
1'1
• Lp = fp Lpartikulált
• Ld = fd L oldott
dpdps kkfkfV
Avk '
11
tkkLL dp )(exp0
t
L0ülepedés
biológiaioxidáció
Üledék oxigén igényeOkok:- szennyvíz ülepedő részecskéi iszapréteget képeznek- elhalt növények, falevelek felhalmozódása- alga ülepedésMagas szervesanyag tartalmú üledék (iszap):- felső részében aerob, alsó részében anaerob
lebomlási folyamatok oxigén elvonása a vízből- lebomlás CO2, CH4, H2S képződés- gázképződés felszálló buborékok, iszap flotációja- esztétikai problémák
Közelítés: konstans (?) megoszló terhelés (S) „SOD”
S (g O2 / m2,nap)
H
S
dt
dCSA
dt
dCV sed
Üledék S (gO2/m2,nap)
Települési szennyvíz(iszap) bevezetés környezetében
2-100 (4)
Szennyvízbevezetés alatti szakaszon
1-2 (1.5)
Homokos üledék 0.2-1 (0.5)
Árapályos folyamtorkolati iszap 0.05-0.1 (0.07)
Fotoszintézis, légzés
6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2
Napfény, glükózFotoszintézis (P mgO2/m3,nap)
6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2 Légzés (R mgO2/m3,nap)Sötétben
t (h)
P, R
24
t (h)
O2
24
Cs
túltelítettség
C
t1 t2
Pa
Pm Napi átlagos O2 termelés Pm mérésből:
PmH
fPa
2
24
12 ttf
fotoperiódus
RPadt
dC
R, P számításból: alga egyenlet (Klorofill-a * a = P)
Oldott O2 egyenletbe
Oxigén vonal (ill. összes oldott oxigén deficit) számítása
*)exp(*)( 20 tkDtD Deficit kezdeti értéke
*)exp(*)exp( 2112
10 tktk
kk
kL Szerves C lebontás
*)exp(*)exp( 22
0 tktkkk
kL N
N
NN Nitrifikáció
*)exp(1 22
tkHk
SÜledék oxigén igénye
*)exp(1 22
tkk
Pa Fotoszintézis
*)exp(1 22
tkk
R Vízinövényzet légzése
Anaerob szakasz számítása
LkCCskdt
dC12 )(
* Lk
dt
dL1*
Nagy terhelés
Időszakos vagy állandósult anaerob állapotAnaerob lebomlás, gázképződés, fémek visszaoldódása
C
t*
L
t*
x1
1. Anaerob szakasz kezdete: x1 (C=0)
2. Anaerob szakasz:
x1
L1
)0()(* 22 CCskCCsk
dt
dL
v
xxCskLL 1
21
3. Anaerob szakasz vége: x2 Cs
k
kLCskLk
dt
dL
1
22221*
Csk
CskkL
k
vxx
2
211
112
x2
L2
x2
Példa: Szennyvízbevezetés hatása a befogadó oldott oxigén koncentrációjára (1 D, permanens)
Települési szennyvíz jellemzői: LE 120 000BOI5 koncentráció: 600 mg/lKjeldahl N: 120 * 4.57 = 548 mg/lq = 120 000 * 0.1 = 12000 m3/nap = 0.14 m3/s
Befogadó vízfolyás jellemzői: Háttér koncentrációk: Lh = 5 mg/l, Ch = 8 mg/lT = 25 C, v = 0.5 m/s, Q = 15 m3/s, Cs = 8.4 mg/l
k1 = 0.42 1/nap, k2 = 0.7 1/nap
Kezdeti értékek:L0 = 16.6 mg/l, D0 = 0.47 mg/l
Kritikus hely:tkrit = 1.9 nap, xkrit = 82 km
Cmin = 3.6 mg/l
Cmin (mg/l)
0
12
34
56
7
0 100 200 300 400 500 600 700 800Q/q
C
C + N
Hígulás szerepe
Vízminőségi hatások különböző hígulási viszonyok esetén
A
B
x, t
Ch2
C0A C0B
Ch2
CHÉ
DC = f (Q/q)
Hígulási arány(Dilution)
DC
DO sag:Streeter & Phelps (1925)
Oldott oxigén szint a kritikus helyen (mg/l)
0
1
2
3
4
5
6
7
Nincs tisztítás Nagyterhelésű
biológiai Kisterhelésű
nitrifikációval Totál oxidáció
Q/q=1000 Q/q=100 Q/q=10
0123456789
0 100 200 300 400 500
x (km)
Old
ott
oxig
én (
mg/
l) Szerves (szennyvíz) terhelés hatása az oldott oxigén koncentrációra
Kritikus hely
Lebomlás (nem konzervatív anyagok)
Kommunális szennyvízbevezetések (2015)
Befogadó víztestre számított hígító kapacitás
Dilution rate
10
100
1000
10000
Weak/Bad Moderate Good High
Macroinvertebrates Phytobenton Physico-chemical quality
Szennyvízzel terhelt vízfolyások ökológiai
állapota, különböző hígulási viszonyok
mellett
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.1 0.6 1.1 1.6 2.1
ka (1/nap)
O2
min
imu
m (
mg
/l)
Q/q=10
Q/q=20
Q/q=30
Q/q=50
Q/q=100
Q/q=500
Q/q=1000
Az oxigén beviteli tényező hatása a kritikus oxigén koncentrációra, különböző hígulási arányok mellett
Következtetések a befogadó terhelhetőségétől függően a szennyvíztisztítási technológia
megválasztására
• Hígulás (befogadó/szennyvíz hozam aránya, Q/q) a vízminőségi hatás szempontjából (oxigén viszonyok) meghatározó.
• A szennyvíztelepeken nitrifikáció előírása fontos,
• Dombvidéki vízfolyáson Q/q<30,
• Síkvidéki vízfolyásnál Q/q <100,
• Pangó (kis esésű) víznél Q/q <200 esetén.
Szabályozás: oxigén háztartás javításaEmisszió csökkentésének eszköze: Szennyvíztisztítás• Települési (kommunális szennyvíz) – BOI, kN• Ipari szennyvíz: élelmiszeripar (konzervgyár, vágóhíd,
húsüzem, cukorgyár, szeszipar stb – BOI,KOI, kN), vegyipar (műtrágyagyártás – NH4), papírgyártás (KOI)
15 perc
FlokkulátorHomokfogóRács
20 perc
Előlepítő
3 hFémsó
Eleveniszapos medence
Utóülepítő
2 h 3 h
Eleveniszapos szennyvíztisztító telep kémiai kicsapatással
Mechanikai tisztítás+kémiai előkezelés Biológiai tisztítás
Rácsszemét kiszűrése
Durvarács: 6-60 mmFinomrács: 4-6 mm
Homokfogó
Gépészet, kiülepedés, lerakódások elleni védelemSzemcseátmérő: 0.1-0.2 mm
Előülepítő
Nyersiszap leválasztása
Biológiai (eleveniszapos) tisztítás
Levegőztető medence + utóülepítőFeladata:
Szervesanyagok eltávolítása (BOI5)NH4-N oxidációja (nitrifikáció)Biológiai P eltávolításDenitrifikáció
Biológiai (eleveniszapos) tisztítás
Iszapkor
1-2 nap
2-7 nap
> 7 nap
Biológiai (eleveniszapos) tisztítás: utóülepítő
Fonalasodás
Ülepíthető iszap szerkezet
Forrás: Patziger, 2007
Szennyvíztisztítási technológiák relatív költsége és tisztítási hatásfoka
Szennyvíz tisztítási technológia
Rel. költségek Tisztítási hatásfokok (%)N formák
aránya (%)
Ber Üzem BOI ÖN ÖP NH4 NO3
Mechanika 1.0 1.0 30 5 15 100 0
M + Kicsapatás 1.09 1.5 55 15 75 100 0
Nagyterhelésű biológia 1.40 1.7 92 15 25 100 0
Kisterhelésű biológia 1.70 2.0 95 15 30 5 95
Nagyterhelésű Bio + P 1.45 2.0 92 25 90 100 0
Kisterhelésű Bio + P 1.75 2.3 95 25 95 5 95
NB +P +részleges N 1.95 2.4 95 60 95 5 95
NB + P + teljes N 2.40 3.0 95 85 95 0 100
Nyers szennyvíz*mg/L
Elfolyó tisztított szennyvízmg/L
KOI 550 50
BOI5 300 10
Tot-N 50 12
Tot-P 8 1
ÖLA 200 5
Délpesti szennyvíztisztító telep - Budapest
Technológia:
Alap: nagyterhelésű biológiai tisztítás
Biofilterek: nitrifikáció és denitrifikáció (methanol adagolással)
Kémiai P eltávolítás (szimultán és utó kicsapatás)
Iszap rothasztás + biogáz hasznosítás (kb. az energiaszükséglet 2/3-a)
Északpesti szennyvíztisztító telep - Budapest
Technológia:
Nagyterhelésű eleveniszapos (Szovjet technológia)
Fejlesztés: (2004)
Részleges nitrifikáció
Kémiai előkezelés szeparált medencékben
Iszap víztelenítés, rothasztók
Nyers szennyvízmg/L
Elfolyó tisztított szennyvízmg/L
KOI 582 61
BOI5 358 12
Tot-N 47 31
Tot-P 8 2
ÖLA 225 12
Budapesti Központi Szennyvíztisztító Telep
Oroszlány: Membrán (MBR) technológia (2004)
Oroszlány MBR tisztítási hatásfokok:
Nyers szennyvíz Tisztított víz Határérték
KOI mgO2/l 1045 19 75
BOI5 mg/l 496 3,0 25
pH 7,72 7,94 6,5-9
ÖN mg/l 124,5 6,0 30
ÖKN mg/l 122,5 1,3
NO3 mg/l 0,6 36
NH4 mg/l 88 0,12 5
ÖP mg/l 9,3 1,8 2
ÖLA mg/l 383 2 100
Összes oldószer extract mg/l 43 0,7 5
GYÖKÉRMEZŐS TISZTÍTÁS - SZÜGY
ÉPÍTETT VÍZINÖVÉNYES SZENNYVÍZTISZTÍTÓ RENDSZEREK
LEBEGŐHÍNÁROS RENDSZER
Forrás:Guti Gábor(OFKD, 2012)
FAÜLTETVÉNYES SZENNYVÍZTISZTÍTÓ RENDSZEREK
TAVAS SZENNYVÍZTISZTÍTÓ RENDSZEREK
A tavak az I., a II. vagy a III. tisztítási fokozat szerepét töltik be. Utótisztításként is alkalmazzák. Általában sorbakötött tó-egységek:
Anaerob tó 3 – 5 m vízmélységgelFakultatív tó 1,2 – 1,8 m vízmélységgelUtótisztító aerob tó 0,7 – 1,0 m vízmélységgel
A fakultatív tóban lejátszódó átalakítási folyamatok
Egyéb pontszerű szennyezőforrások és a terhelés csökkentés eszközei:• Állattartó telepek (BOI, NH4-N) Megfelelő trágyatárolás Hígtrágyás állattartás almos trágyázás, Mezőgazadasági felhasználás (újrahasznosítás)
• Hulladéklerakók csugalékvizei Megfelelő műszaki védelem Rekultiváció (felhagyott)
• Halastavak vízleeresztése Jó tógazdálkodási gyakorlat Leeresztés korlátozása
• Termálvíz bevezetés Visszasajtolás (csak hő hasznosítása esetén) Tározás visszavezetés előtt
Nagy létszámú állattartó telepek száma és a nagy létszámú telepekre becsült állatlétszám a részvízgyűjtőkön 2007-ben (db):
Jószág Magyarország Duna Tisza Dráva Balaton
telep létszám telep létszám telep létszám telep létszám telep létszám
baromfi 2130 43 millió 1063 19 millió 839 20 millió 119 2 millió 109 2 millió víziszárnyas 1191 8312 ezer 127 765 ezer 1064 7547 ezer 0 - 0 -
szarvasmarha 1362 508 ezer 536 213 ezer 691 252 ezer 71 22 ezer 64 21 ezer juh/kecske 1487 542 ezer 475 178 ezer 910 322 ezer 57 20 ezer 45 22 ezer
sertés 1048 4091 ezer 467 1493 ezer 479 2195 ezer 72 313 ezer 30 90 ezer egyéb 1200 n.a. 339 n.a. 772 n.a. 51 n.a. 38 n.a.
Összesen 8418 - 3007 - 4755 - 370 - 286 -
Állattartó telepekKözel 8500 db. nagy létszámú és további 60 ezer kis létszámú állattartó telep található Magyarországon (OVGT, 2012)
Előírások a trágyatárolásra:Helyes Mezőgazdasági Gyakorlat (HMGy) szabályainak bevezetése;Szabályos trágyatároló megépítése.(Az egységes környezethasználati engedélyre kötelezett állattartó telepek esetében 2010.10.31-ig, a többi nagy létszámú telepnél a határidő 2011.12.31. , kis létszámú állattartó telepek hígtrágyatárolóinak legkésőbb 2014. január 1-ig, míg istállótrágya-tárolóinak legkésőbb 2015. december 22-ig kell a követelményeknek megfelelni.)
BOI ÖN ÖP
Szarvasmarha 140 90 30
Tejelő tehén 200 36
Sertés 35 12
Ló 61 10
Birka 3.2 1
Baromfi 0.7 0.12
Haszonállatok fajlagos emissziói (kg/egyed/év)
5%
81%
5%
6%
3%
0.5%
bányató tározó vizes élőhely
hullámtéri holtág mentett oldali holtág természetes tó
A halastavak eredet szerinti megoszlása:
Halászati hasznosítás formái:• természetes vízi halászat• intenzív haltermelés • tógazdasági haltermelés
Hazai statisztikák (OVGT, 2010): 640 halastó, 34660 ha1325 horgásztó, 110100 ha
Környezeti hatások:• Leeresztett víz minősége nem megfelelő (-)• Hosszirányú átjárhatóság akadályozása (-)• Európai jelentőségű a halastavak fészkelő, és vonuló
madárállománya (+)
Forrás: Ősz Ágnes (OFKD dolgozat, 2012)
Gödöllő, horgászegyesület, I. tó, intenzív etetőanyagos ellátás
Forrás: Ősz Ágnes (OFKD dolgozat, 2012)
Varsád, tógazdaság, 6. telelő tó, intenzív tápos etetés
pH F.VEZKÉP KEM_CAO NA Na eé K K eé Kút 7,8 2081 81 635 20,0 17,1 0,3 Folyó 8,0 760 159 61 2,7 8,8 0,2 Arány 1,0 2,7 0,5 10,4 7,5 1,9 1,1
CA Ca eé MG Mg eé SO4 CL HCO3 Kút 33,7 1,6 13,5 1,0 60,5 333,0 1106 Folyó 69,9 3,5 37,2 3,1 111,1 52,9 331 Arány 0,5 0,5 0,4 0,3 0,5 6,3 3,3
A termálvíz kutak vízminőségi adataiból számított átlagkoncentrációk és a vízfolyásokra számított
átlagkoncentrációk összehasonlítása (arány: kút / folyó)
• Elsődleges probléma: hő és sótartalom (sóösszetétel)• További problémák lehetnek: a termálvíz fenol, PAH, TPH tartalma
Termálvíz – befogadó párokra számított hígulási arányok eloszlása (több kút esetén az összegzett terhelésre számítva)
Következmények: • Szubtrópusi fajok
elterjedése,• Sótartalom tartós
megemelkedése• „kettős” állapot a
vízforgalomtól függően
Az egyik szentesi hűtőtó (Fotó: dr. Szilágyi Ferenc)
Elhelyezési lehetőségek:• Visszasajtolás a vízadó rétegébe, vagy ettől eltérő vízadó rétegbe• Közvetlen bevezetés felszíni vizekbe azok ökológiai és kémiai állapotának
lényeges romlása nélkül.• Felszíni vizekbe vezetés, kezelés után (pl. halastavi pihentetés,
természet-közeli tisztítás, fordított ozmózis, stb.).• Természet-közeli tisztítási módszerek alkalmazása • Fordított ozmózis • Használt termálvíz környezetkímélő elhelyezése létesített vizes
élőhelyeken
Települési diffúz szennyezések csökkentése: • Csatornázatlan települések - szikkasztott szennyvíz Csatornázás, rákötés a meglévő rendszerre -
illegális szennyvízbevezetések felszámolása Házi szennyvíztisztítók (oldómedence + szikkasztás)
– szakszerű egyedi szennyvízelhelyezés• Belterületi állattartás szabályozása (trágyatárolás –
szigetelés, fedés)
• Felszíni szennyeződések lemosódása Köztisztasági tevékenység Lefolyás szabályozás
(vízvisszatartás – beszivárogtatás, lefolyás hullám késleltetése tározással)
Csatornázás: egyesített rendszer elválasztott rendszer
Utótisztító és elhelyező mező:
- felszín alatti talajadszorbciós rendszer, szemcsés anyaggal (kaviccsal, durva homokkal) töltött sekély (0,6 - 1,5 m mélységű) árkok rendszere
a szerves szervetlen szennyező anyagok lebontása - fizikai, kém iai és biológiai folyamatok révén - széndioxiddá, vízzé, nitrogén gázzá, stb.
- az árkok szerkezetének megtartása; - a szennyvíz részleges tisztítása; - a szennyívz elosztása a tala jban; - a csúcslefolyások kiegyenlítése ;
- gravitációsan , felváltva; - adagoló szivattyúval, időszakosan; - adagoló szifonnal.
A tisztítás lényege:
A töltet szerepe:
A kiadagolás m ódja:
amely általában
A z e g y e d i s z e n n y v íz t is z t í tá s i re n d s z e r e k m ű k ö d é s e é s fő je l le m z ő i:
Oldómedence:
Feladata:
Építése:
K ialakítása:
előtisztítás- ülepítés és uszadék eltávolítás;- anaerob, oxigénm entes szervesanyag lebontás (hideg rothasztás, fűtés és keverés nélkül);
- vízzáró módon helyben vagy előregyártva- vasbeton vagy műanyag anyagból
- egykamrás, elvezető szűrővel, vagy- kétkamrás, uszadékfogóval
Egyszerű oldómedence és hagyományos (szikkasztásra alkalmas helyi talajban kialakított) dréncsövezett szikkasztó rendszer
Bővített oldómedence, kis mélységű, homokkal töltött árkos szikkasztó rendszer és adagoló szivattyú
Bővített oldómedence, homokszűrő és dombként kiemelkedő rendszer, adagoló szivattyúkkal
Szennyezőanyag
Esemény-átlagkoncentráció (EMC) középértékek
Medián 90%-os percentilis
Összes lebegőanyag [mg/l] 141–234 424–671
BOI5 [mg/l] 10–13 17–21
KOI [mg/l] 73–92 157–198
Összes foszfor [mg/l] 0,37–0,47 0,78–0.99
Oldható foszfor [mg/l] 0,13–0,17 0,23–0,30
TKN [mg/l] 1,68–2,12 3,69–4,67
NO2+3-N [mg/l] 0,76–0,96 1,96–2,47
Összes Cu [mg/l] 38–48 104–132
Összes Pb [mg/l] 161–204 391–495
Összes Zn [mg/l] 179–226 559–707
Átlagos városi helyszín felszíni lefolyásának vízminőségi jellemzőia National Urban Runoff Project (NURP) felmérése alapján
1.
Vízhozam
A kialakuló szennyezőanyag-hullám
Idő
Szennyezőanyag-koncentráció
Vízhozam, koncentráció, anyagáram
Esemény-átlagkoncentráció
Szennyezőanyag lemosás: „first flush”
Alapozás
Porózus burkolat
Vízáteresztő altalaj Vízzáró altalaj
Vízelvezető csövek
Vízvisszatartás:porózus burkolat kivitelezése vízáteresztő és vízzáró altalaj esetén
Időszaki magas talajvízállás
H 1
6
1
6
Megjegyzések:
1. Az árok lejtése ne legyen 1:4–nél nagyobb (ajánlott az 1:6 arány). 2. A legmélyebb pont az időszaki magas vízállás felett legalább 0,3–0,6 m magasan legyen. 3. Eróziós gátak alkalmazása ajánlott a túlfolyások és az áramlás sebességének befolyásolására. 4. Az árok mélysége (H) ne legyen nagyobb, mint 0,3–0,9 m.
Homok Kiömlőcső
Burkolat
Rácsos fedél Tömör fedél
Szövettel borított rács Beton ágyazat
Lefolyás
Illesztés
Homokszűrős víznyelő
Füvesített árok
1
4
Időszaki magas talajvízállás
1
4
0,6 – 1 m Beszivárgás
Lefolyás
Lefolyás
Megjegyzések:
1. A tározóból víz nem a befogadóba jut, hanem beszivárgás és párolgás, illetve párologtatás révén távozik (3–14 nap alatt).
2. Általában a lefolyás első 2,5 cm-ét, vagy az első 2,5 cm-es csapadék lefolyását fogadja a tározó. 3. Az oldalak maximális lejtése 1:4.
Időszakos tározómedence sémája
Tározókapacitás 2,5 cm lefolyásnak
Ülepedés
Lefolyás
Adszorpció
Algák általi tápanyagfelvétel
Parti sáv
Állandó medence
1
6
1
4
1
2
Normális vízszint
Kifolyó nyílás
Vízi növények tápanyagfelvétele
Túlfolyó nyílás ráccsal
Megjegyzések:
1. Az ideiglenesen állandó tározóba irányított lefolyás kezelése többféle módon történik (algák és vízi növényzet tápanyag-felvétele, ülepedési folyamatok, adszorpció).
2. A többlet kapacitás a lefolyás első 2,5 cm-ét fogadja be (tartózkodási idő: 14 nap). 3. A lefolyás első 1,25 cm-ének tározókapacitás-regenerálódási ideje > 60 óra legyen.
Állandó tározómedence sémája
Eszközök a befogadó oxigén háztartás javításáhozÖntisztulás javítása, oxigén bevitel fokozása:• Fenéklépcső, fenékküszöb,bukó stb. (hosszirányú
átjárhatóság korlátozása miatt ökológiai szempontból nem jók), szűkület, surrantó
Iszapkotrás, üledék eltávolítása (folyók, tavak)Természetközeli (ökológiai szemléletű) mederrendezés• Kanyargós meder (meanderezés), parti zóna megléte
Csobogók, kiöblösödések ® változatosabb élőhelyek, gazdagabb élővilág® szabálytalanabb áramlás, oxigén bevitel növelése® hosszabb tartózkodási idő, öntisztulás® természetes ártér, hordalék visszatartás
Tavak oxigén ellátottságának javítása• Hipolimnion (alsó réteg) levegőztetése, • cirkuláció (csak mély tavakban)
Belterületi szakasz:Egyenes, burkolt trapézmeder
Kisvízi meder kiszélesítése, lankás rézsű - meanderezés kialakul
Belterületi természetes állapotú szakasz
Függőleges vonalvezetés,fenéklépcső
Függőleges vonalvezetés,surrantó
Kombinált partvédelem elhabolás ellen
Árnyékolt meder
DOMBVIDÉKI KIS- ÉS KÖZEPES VÍZFOLYÁSOK REHABILITÁCIÓJA
KÖV
1- 3 m
0,5 – 1,5 m
NV50% NV10%
Csak a nagyobb méretre jellemző, nem árnyékolt helyeken
2 - 10 évente elöntött terület ???
az ökológiailag minimálisan szükséges ártér szélessége kb. 10x a középvízi meder (azaz 20 – 60 m széles), aminek mintegy fele a fás zóna, a maradék mocsárrét/üde rét
2- 6 m fás sáv: min. 6 m
http://digiscience.hu/wwf/wwf_trapezmeder.html
http://digiscience.hu/wwf/wwf_trapezmeder.html
http://digiscience.hu/wwf/wwf_trapezmeder.html
http://digiscience.hu/wwf/wwf_trapezmeder.html
http://digiscience.hu/wwf/wwf_trapezmeder.html
http://digiscience.hu/wwf/wwf_trapezmeder.html
Köszönöm a figyelmet!