Kis- és közepes szennyvíztisztító telepek téli üzeme Szakmai Nap – összefoglaló

Kis- és közepes szennyvíztisztító telepek téli üzemének gyakorlati gondjait és hibaelhárításának módozatait vette górcső alá 2017. december 5-én a MaSzeSz Szakmai Napja a Lurdy Házban.

A Szakmai Nap délelőtti programja levezető elnökének – Prof. Dr. Juhász Endre CSc-nek, a MaSzeSz alelnökének- a program időszerűségét indokoló megnyitó szavai után a jelenlevő mintegy 70 fő érdeklődő közönség színvonalas tapasztalatokkal lett gazdagabb a tartalmas program alapján.

Az első előadást a nagy üzemeltetési tapasztalatú Prof. Dr. Solti Dezső tartotta meg a „Gépi kényszerüzemű szennyvízgyűjtő rendszerek téli fenntartási problémái és azok kezelése” címmel.
Bevezetésképpen röviden ismertette a több gondot jelentő vákuumos csatornarendszerek kialakítását, jellemzőit. Megállapította, hogy a szennyvíz az épületekből gravitációsan folyik ki, a szabadfelszínű beemelő aknába, ahonnan 35-40 l szennyvíz összegyülekezése után, a vákuumszelep nyitásakor az a hálózatba kerül. A szelep néhány másodperc késleltetéssel zár be, és így levegő tódul be a vákuumvezetékbe, amely a légköri nyomásnál kisebb nyomás hatására kiterjed, és ezzel lökést ad a hálózatba jutó szennyvízdugónak.
Ebből adódik a téli üzem egyik jelentős problémája. Miután a szennyvízdugó a levegő hatására elmozdul, majd azt követően leáll, csak a következő szelepnyitáskor halad tovább, a vákuumos szennyvízgyűjtő tartály felé. A rendszer üzeme tehát sajátos, a szennyvíz nem folyamatosan, hanem szennyvízdugók formájában halad és a dugók között a vákuum hatására kiterjedt levegőszakaszok vannak. A mozgó szennyvízdugó érintkezik a csatorna felületével, a csősúrlódás miatti folyadékveszteség és a gravitáció hatására a dugó szétesik, a nyomáskülönbség kiegyenlítődik.
A dugók újbóli létrehozása érdekében a hálózatba szifonokat kell beépíteni, ahol a szennyvíz a következő szelepnyitásig összegyűlik. Mindez a téli üzem szempontjából azt jelenti, hogy esetenként akár -15 oC hőmérsékletű levegő is bekerülhet a rendszerbe, ami az előzők miatt nagy vízfelületen sokáig érintkezhet a szennyvízzel, és olyan mértékig lehűtheti azt, hogy a szennyvíztisztítás során a nitrogéneltávolításhoz szükséges 12 oC körüli szennyvíz hőmérséklet már nem biztosítható. A gondot tetézi, hogy a télen előforduló meghibásodások kiküszöbölése jelentős hátrányt hordoz a vákuumos csatornarendszerek üzemeltetésében, mert a befagyási kockázatok mellett a szelepek aknáiban a terepszinthez közeli szabályozók, a szelepnyitó membránok a hideg levegő hatására működésképtelenné válnak, így a vezérlő szelep befagyása, a membrán dermedése előfordulhat. A nehézségeket tovább növeli a téli üzemi viszonyok között fokozottabban jelentkező zsiradék lerakódás, és az arra rátapadó egyéb szennyeződés, melyek a vákuumszelepek vezérlő berendezéseit is károsíthatják. Ezáltal a vezérlő funkciójuk megszűnhet, akár az úszókapcsolóknál, szondák, vagy nyomásérzékelő kapcsolók esetében. Ezek állandó ellenőrzés, és tisztítás nélkül biztonságosan nem üzemeltethetők.
Amennyiben a vákuumos rendszer létesítésekor anyagi okokból, vagy tévesen értelmezett takarékosságból elmarad a monitoring rendszer megvalósítása, a hibakeresés különösen hosszadalmassá válik. Egyetlen szelephiba esetén is a rendszer összeomlik, és újraindításához a hibát ki kell iktatni.

Célszerű a karbantartási munkákat a tél beállta előttire ütemezni. Még a tél beállta előtt kell, hogy megtörténjen a vákuumaknák ellenőrzése, a zsírlerakódások eltávolítása, a szelepek, szabályozók felülvizsgálata, javítása, szűkség szerinti cseréje, a raktárkészletek feltöltése. Ha az üzemeltető nem a TMK-ra, hanem a hibák esetenkénti kijavítására rendezkedik be, a téli időszakban a szolgáltatás minősége azt megsínyli.

A gépi nyomás alatti szennyvízcsatornázás – a vákuumos csatornarendszerekhez hasonlóan – ugyancsak energiafüggő, és csak elválasztott rendszerben használatos. A rendszer részegységei, mint szennyvízátemelők, és nyomóvezetékek, az un. félgravitációs csatornázási gyakorlatban is széles körben alkalmazottak, azonban az a gondolat, hogy a kisátmérőjű nyomóvezetékekkel szennyvíz-elvezető rendszert létesítsenek, csak 1965-ben merült fel.
Az USA-ban és majdnem ezzel azonos időben Európában (Hamburgban) szerzett két lényeges tapasztalat az volt, hogy nem célszerű a szürke és fekete szennyvíz elszállítását elválasztani, és nem szabad az összes szivattyú egyidejű működésére méretezni a rendszert.
A nyomás alatti hálózatot ágvezetékes rendszer szerint méretezzük, de kialakításánál törekedni kell a körvezetékekre, melyeket azonban szakasz elzáró szerelvényekkel ágvezetékekre bontunk. Ez a meghibásodások csökkentése miatt célszerű, ugyanis a nap jelentős részében az áramlási sebesség nem éri el az önöblítés miatt szükséges 0,8-0,9 m/s határsebességet, és ennek következtében a csőfalon kedvezőtlen lerakódások alakulhatnak ki. A zárak átállításával a vezetékekben az áramlási irány megváltoztatható és ezzel az áramlási irányok ellentétesre változtathatók, mikor is a lerakódások elmosathatók. Ez nem csak az energiafelhasználás, hanem az anaerob folyamatok csökkentése szempontjából is kedvező.
Ahol csak ágvezeték kialakítására van lehetőség, ott célszerű az ideális végpontokra fix, vagy mobil öblítési lehetőségekről gondoskodni. Ez megoldható levegővel, nemcsak gazdasági megfontolásból, hanem a szennyvíz frissen tartása érdekében is. Természetesen a hálózaton légtelenítőket és ürítőket is el kell helyezni. A dugulásmentes szivattyúk kivételével – a tapasztalatok alapján – a beemelőket aprító-előtétekkel látják el. Az üzemzavar észlelése, vagy a monitoring hálózat révén, vagy helyi hibajelzéssel történik. A hiba csak az adott bekötés szolgáltatásból történő kiesését okozza.

A téli üzem gondjait a fagyveszély kevésbé jellemzi, mint a vákuumos rendszerekben, de az üzembiztonság érdekében a TMK keretében néhány feladatot célszerű a tél beállta előtt elvégezni. Ilyenek: a gyűjtőaknák tisztítása, a zsírlerakódások eltávolítása, a szerelvények, kapcsoló berendezések ellenőrzése, szükségszerinti javítása, vagy cseréje, az aknákban elhelyezett vezetékek védelme, stb.

A gépi kényszerüzemű rendszerek közül a nyomott rendszerek téli felkészítése, az esetleges üzemzavar elhárítása a kevésbé problémás feladat.

Garai György (Érd és Térsége Csatorna Szolgáltató Kft.) „ Szennyvízhálózati teendők, karbantartás” c. előadásában felhívta a figyelmet arra, hogy a klímaváltozás következtében jelentősen változó hőmérsékleti viszonyokhoz kell alkalmazkodni. Példaként hozta fel, hogy a Duna 1985-ben fagyott csak be legutóbb. Ugyanakkor a hőmérséklet éven belül is ciklikusságot mutat, leginkább sinusgörbével lehet ábrázolni. Egy átemelőn 2016-ban mért hőmérsékleti átlag értékek minimuma -10 o C, és maximuma +25 oC volt. 2016. január 4-én a napi minimumként – 10,5 oC-t és napi maximumként – 6.5 oC-t mértek. A hóledobó aknákon mért olvadt hóléből eredő infiltráció a levezetett vízhozam kétszerese, háromszorosa is lehet. Az infiltráció éjszakai mérése során – amikor az infiltráció mellett minimális a szennyvízhozam – azt állapították meg, hogy 0,35 l/fő.h a többlet vízmennyiség, a társasházi okos mérők adatelemzése alapján. Csökkenthető ez a mennyiség a Flat cover és Drop ring cover szerkezetek alkalmazásával. A nedves, meleg levegő áramlása télen kisebb sűrűséggel felfelé áramlik a csatornában. Az alacsony hőmérséklet miatt a zsírok, olajok, gyorsabban kerülnek szilárd halmazállapotba, és felhalmozódnak a csatornákban továbbá az átemelőkben. Különösen érdekes ez hőszivattyúk alkalmazása során, mert ezek hatására télen csökken jelentősen a szennyvíz hőmérséklete. Ugyanakkor a szivattyúk vízszállítása, a lehűlt folyadék viszkozitás növekedése miatt, csökken a téli időszakban.
Szólt a visszaáramlás elleni védelemről és az elöntési veszélyről. Az MSZ EN 12056-4 szerint az úttest szintjét kell elárasztási szintnek tekinteni. Emiatt
• visszaáramlást gátló csőivvel kell kiegészíteni az átemelőket,
• visszacsapó szelep csak akkor alkalmazható, ha nagy az esés a csatorna felé.
Szolgáltatási pont a szennyvíz bekötővezeték felhasználó felőli végpontja.
A téli csatornatisztításhoz drága beruházási és üzemköltséget okozó téliesített célgépet kell használni.
Az egyesített rendszerekbe, a téli nagyobb idegen vízen kívül, az úttest síkosság mentesítése miatt homok és só is bejut a csatornákba, ami leülepedést és – az áramlási viszonyok rosszabbodása miatt – szaghatást idéz elő.

Dr. Jobbágy Andrea – és szerzőtársa Dr. Bakos Vince – (BME ABÉT) „A szennyvízlehűlés kedvezőtlen biotechnológiai hatásainak ellensúlyozási lehetőségei az eleveniszapos szennyvíztisztításban” c. előadásukban ismertették a levegőztetett és nem levegőztetett reaktorokban a szennyvízhőmérséklet csökkenésének hatásait. Kitértek az eleveniszap biomassza szerkezetnek a lehűlés hatására bekövetkező alakulására, az oxigénkoncentráció függvényében, és a nitrifikáció, denitrifikáció, biológiai P eltávolítás összefüggéseire. A szennyvíztisztító üzemét széles hőmérsékleti és térfogatáram tartomány jellemzi. Kiugró KOI és NH4 – N koncentráció elsősorban kistelepüléseknél figyelhető meg. Sok telepnél szűkös a szennyvízben a szerves szénforrás. A Szobi térségi szennyvízelhelyező rendszeren vizsgálták a sajátosságokat. Megállapították, hogy a párhuzamosan kapcsolt érkező ágak eltérő szennyvízminőséggel jellemezhetők. Nagy a rendszerbeli tartózkodási idő.
Az autotrof nitrifikálók maximális fajlagos szaporodási sebessége jelentősen csökken a hőfok csökkenésével és függ az oldott O2 szinttől, ezért növelendő a nitrifikációs reaktor térfogat. Az NH4 – N koncentráció is befolyásolja a nitrifikálók fajlagos szaporodási sebességét. Ugyanakkor a reaktortagolás csökkentheti a szükséges levegőztetett reaktortérfogatot.
Bemutatták az Észak-Budapesti- és Szegedi Szennyvíztisztító Telepi tapasztalataikat, ahol az előülepítés nitrifikációs hatékonyságnövelést biztosít.
Kitértek az ülepedési index és a szennyvízhőmérséklet közötti kapcsolatra, az eső és hóolvadás hatásaira. Az Észak Budapesti Telepen alkalmazott „fedél” mind az anoxikus térbeli O2 bejutást, mind pedig a szennyvízhőmérséklet csökkenést gátolja, bevált az alkalmazása.

Gilián Zoltán (Fejérvíz Zrt) „A lehűlt szennyvíz által keletkező tisztítás hatékonysági problémák, azok kezelése” című előadása következett, amit a településszerkezet, szennyvízelvezetési agglomerációk, és a lakos szám nagyságrendje által okozott specifikumok elemzésével indított. Kitért a záporok miatti idegenvíz üzemeltetést nehezítő hatásaira, ahol az általa üzemeltett telepen a 400 m3/d normál terhelés 1400 m3/d –re is felmegy a szennyvízhozam zápor idején.

Ezután vizsgálta a hőmérséklet eloszlását, és az előző előadásban is már bemutatott sajátosságokat megerősítette. Az általa üzemelő 2000 LE terhelésű eleveniszapos medencékben, a szennyvízhőmérséklet a téli 3-4 oC- tól, nyáron a 26-28 o C-t is elérheti, míg 200.000 LE terhelésnél, a nagyobb víztömeg nagyobb hő-tehetetlensége következtében télen csak 12 oC-ra hűl le, míg a nyári vízhőmérséklet hasonlóan az előbbihez 28 oC hőmérsékleti értéket is mutathat.
A hőmérsékletváltozás hatása a szerves anyag és a tápanyag eltávolítás hatékonyságában is jelentkezik. Mérési eredményei alapján a következő átlagos hatásfokokat tapasztalta:
• BOI5 eltávolítás 5 oC-nál 40 % alatt, 25 oC-nál 50 % közelében van,
• NH4-N eltávolítás 5 oC-nál 40 % körüli, 25 oC-nál közel 100%,
• öN eltávolítás 5 oC-nál 60 % körüli, 25 o C-nál közel 95%.

Garai György (Érd és Térsége Csatorna Szolgáltató Kft) „Gépészeti, villamos és automata berendezéseknél jelentkező problémák és azok kezelése” c előadásában vizsgálta, hogy milyen változások jelentkeznek télen.

• • A munkakörülmények: a telepen, a hideg hatására kellemetlenné válnak, hó eltakarításra, csúszásmentesítésre fordított időszükséglet, rövidebb nappalok és év végi szabadságolások miatt csökken a fő tevékenységre fordítható hasznos munkaidő.
  • A vegyszerek vízben oldhatósága, az ülepedési sebességek, a biológiai folyamatok sebessége csökken,
  • A fűtési energiaigény megnő.
  • A szennyvízhőmérséklet változása következtében az oxigén oldhatósága is megváltozik, ami hatást gyakorol a BOI5 lebontására.
  • A levegőztetés villamos-energia igénye megnő.
  • Ónos eső hatására megnő a befolyó szennyvízhozam és lecsökken a vízhőmérséklet.
  • Megnő a viszkozitás, ez által az ülepedési tulajdonságok csökkennek, nagyobb mozgató erőre van szűkség a levegőztetésnél.

Ipari szennyvíz tisztításakor szóba jöhet gőz injektálása hőmérséklet növelése érdekében.
A telepen a víz hőmérsékletre ható tényezők:
• A medencetérfogat: szempontjából a nagyobb víztömeg előnyös (lásd ezt a megállapítást Gilián Zoltán előadásában is).
• A felületi levegőztetés negatív hatású, a hideg levegő bekeverése miatt, a légbefúvatás hatása pozitív a melegebb levegő hatása miatt.
• .A medencék lefedése pozitív hatású (lásd még Jobbágy Andrea előadásában is).
• A meteorológiai tényezők közül a szél az hűtő hatást gyakorol.
• Az iszapindex hőmérsékletfüggő.
• Az elfolyó víz mennyisége és zavarossága tekintetében nagy a különbség a téli és nyári üzem között.
• A fonalasodást télen a Microthrix Parvicella, nyáron a Nocardia okozza.
• Télen az iszapkoncentráció növelése célszerű.
• Vas és/vagy alumínium vegyszereket kell télen többletben, több héten keresztül adagolni. Innovatív lehet a nanotechnológia alkalmazása, mivel a tartós vegyszeradagolás drága.
• A szabadban lévő csővezetékeken és műtárgyakon a hőszigetelés, és fűtőszál alkalmazása előnyös.

Molnár István (MTS „Vizesmaci”): Új technológiai megoldások a szennyvíztisztító telepi karbantartásban” című előadásában az MTS ( Mobile Tiefbau Saugsysteme) GmbH által gyártott berendezéseket, valamint a szívó-kotró technológia gyakorlati alkalmazási lehetőségeit mutatta be. Lapát és ásó helyett a nagyteljesítményű szívó technológia megbízható, költséghatékony berendezés. Egységei: a szívócső, porleválasztó szűrőrendszer, automatikus tisztítással, gyűjtőtartály, levegőkompresszor a pneumatikus szerszámokhoz és a szűrőtartályhoz. A ventilátor 280 km/h áramlási sebesség teljesítményű, DN 250 mm-es szívócsővel.
Teljesítőképessége: 25 m maximális szívási mélység,
100 m maximális szívási távolság,
50 m maximális magasság.
A tároló térfogata 6-8.9 m3
Távirányítása rádiórendszerben, vagy kábelen keresztül történik.
Használható: közművezetékek kitakarására, bontásra, hajózásban raktér betöltésre, útkarbantartásra, katasztrófavédelemben pl. föld kivágásra.
Felszívható anyagok: homok, sár, iszap, kő, kavics, salak, fa- és fémforgács, szűrő- és szigetelőanyagok, föld, tégla, aszfalt, darabos beton, szennyezett talaj, folyadékok, építési törmelék.
Gyors, olcsó, extrém körülmények között üzemeltethető. Erre példákat is mutatott be az előadó.

Az délutáni előadások elnöki levezénylését Dr. Major Veronika, a MaSzeSz alelnöke látta el.

Homola Anett (BÁCSVÍZ Zrt.) „Rácsszeméttel, homokkal és iszappal kapcsolatos üzemi és szállítási gondok a téli körülmények során” c. előadásában a rács, homokfogó, átemelő csiga „téliesítésének” szükségességét és módjait ismertette, megállapítva, hogy befagyó műtárgyak hatalmas üzemeltetési problémákat okoznak.

A szennyvíziszap tárolók és csővezetékek szigetelése, esetleges fűtőszálas melegítése szükségszerű.
Kiemelte az emberi tényezőket,:
• a munkásvédelmet télen,
• a szabadban végzett munka idejének korlátozását,
• a munkafegyelmet a hideg körülmények között és
• a beltéri munkát.

Mészáros József (Nyírségvíz Zrt.) „Komposztálók működése télen. Hazai kilátások a komposztálás jövőjére való tekintettel” c. komplex előadásában a közepes szennyvíztisztító telepekkel (10 000- 150 000 LE) foglalkozott.
Az előadó leszögezte, hogy kis szennyvíztisztító telepek (500-10 000 LE) esetében nincs értelme komposztáló telepet működtetni, a magas fajlagos beruházási és üzemeltetési költségek miatt.

Először a komposztálást befolyásoló tényezőkre, a komposztálók kialakítására, és az időjárási viszonyokra, a csapadék és léghőmérséklet alakulására tért ki. Négy megoldást elemezett, úgy mint:
– leburkolt nyitott tér, hagyományos földmunka gépekkel,
– leburkolt nyitott tér komposztkeverő gépekkel,
– lefedett nyitott tér komposztkeverő gépekkel és
– zárt csarnok komposztkeverő gépekkel.

Az első két megoldás időjárás függő és sok adalékot igényel. A lefedett tér már jobb megoldás, a leghatékonyabb azonban a zárt csarnok, komposztkeverő gépekkel, mert itt minden tényező kedvező és a komposzt értékesíthető.

Összefoglalásában megállapította, hogy az optimális 5-15 t/d komposzt kibocsátást a 100.000-300.000 LE terhelésű telep tudja hatékonyan biztosítani. ezért célszerű mérlegelni, hogy egy iszapkezelési központ kialakításával akár több szennyvízelvezetési agglomerációból kell összegyűjteni az iszapot.

A jövőt tekintve szólt a területi problémákról, az üzemeltetők saját területükön belül gondolkodnak. Nem egyenletes a területi ellátottság. Ellentmondásos a forrás, a KEHOP-ban 2020-ig 50 milliárd forintot terveztek. Ez pedig 1 pályázatot, a Budapesten épülő HUHA beruházását takarja.

A Szakmai Nap végén kérdések és válaszok hangzottak el. Majd az Elnökasszony értékelte az elhangzott előadásokat, a válaszokat és megfogalmazta, hogy a téli üzemeltetéssel kapcsolatos probléma felvetések, és kiegészítések nagyon időszerűek és hasznosak voltak.

Lejegyezte: Prof. Emerita: Dulovics Dezsőné dr.

Kis- és közepes szennyvíztisztító telepek téli üzeme Szakmai Napunk előadásai megtalálhatóak a Tudástárban