Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.

92 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 200.1. 83. I'-VILétesített vizes élőhelyek (constructed wetlands) hidrobiológiái vizsgálata Lakatos Gy., K. Kiss M., Deák Cs., Paksi V., Halász J., Krausz E. Debreceni Egyetem, TTK Alkalmazott Ökológiai Tanszék, 4010 Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: A hagyományos víztisztítási eljárások mellett, környezetvédelmi megfontolások és elvárások érdekében egyre gyakrabban alkalmazzuk a létesített vizes élőhelyeket (utótisztító tórendszereket). Biológiai szennyvíztisztításra, de különösen utótisztításra alkalmasak azok az ún. létesített vizes élőhelyek, amelyek élővilága képes alkalmazkodni a bevezetett szennyvizekhez és élettevékenysége, anyagcseréje során feldolgozza, hasznosítja a különböző szerves és szervetlen szennyező anyagokat. A szerves szennyező anyagok bontása, eliminálása és a szervetlen vegyületek abszorbeálása ebben az esetben természetes fiziko-kémiai és biológiai folyamatokkal szimultán lejátszódva megy végbe. A biológiai szennyvíztisztítás története több mint száz évre tekint vissza, de a vízi növényzet felhasználása a tisztítási eljárásokban alig 40 éve kezdődött el. Az általunk vizsgált két olajipari vállalat szennyvizét mechanikai, kémiai és biológiai kezelés után létesített vizes élőhelyek (utótisztító tórendszerek) egységeibe vezetik be. A környezetvédelem új műszaki-technológiai megoldását jelentő, a biológiai szennyvíztisztításban alkalmazott létesített vizes élőhelyekre jellemző, hogy megépítésük és működtetésük olcsó, energiatakarékos és környezetbarát. Mindkét létesített vizes élőhely (utótisztító tórendszer) működését üzembe helyezésük óta nyomon követjük és K+F vizsgálatokat végzünk a tisztítás hatásfok növelése érdekében. A szennyvíz fizikai, kémiai és biológiai jellemzőit évszakos gyakorisággal mérjük. A több mint két évtizedes vizsgálat során szerzett főbb tapasztalatainkról számolunk be. Kulcsszavak: létesített vizes élőhely, utótisztító tórendszer, makrofita-élőbevonat komplexum, petrolkémiai szennyvíztisztítás Bevezetés Magyarországon a környezetvédelem, a vízvédelem egyik kulcskérdése a különböző eredetű szennyvizek tisztítása és a kezelési technológiák, eljárások tisztítási hatásfokának növelése (Lakatos, 1998). A szennyvíztisztítás terén elvárt és remélt előrelépésnek központi kérdése, hogy milyen mértékben sikerül beavatkozni a tisztítási folyamatokba és ez milyen hatást eredményez annak biológikumára, hiszen a megváltozott vagy megváltoztatott környezeti tényezőkre reagál az élővilág. Fontosnak tartjuk a szennyvíztisztításra felhasznált létesített vizes élőhelyek (constructed wetlands) működésének minél többoldalú megismerését, hogy az optimal izáció az egész rendszerre, vagy csak egyes részfolyamataira, eredményesen alkalmazható legyen (Lakatos et al., 1997). Brix (1994), Kadlec és Knight (1996) és Vymazal (2001) alapján a biológiai szennyvíztisztításra, de különösen utótisztításra alkalmasak azok a létesített vizes élőhelyek, amelyek élővilága képes alkalmazkodni a bevezetett szennyvizekhez és élettevékenysége, anyagcseréje során feldolgozza, hasznosítja a különböző szerves és szervetlen szennyező anyagokat. A szerves szennyező anyagok bontása, eliminálása és a szervetlen vegyületek abszorbeálása ebben az esetben természetes fiziko-kémiai és biológiai folyamatokkal szimultán lejátszódva megy végbe. A környezetvédelem új műszaki-technológiai megoldását jelentő, a biológiai szennyvíztisztításban alkalmazásra kerülő vizes élőhelyekre jellemző, hogy megépítésük csak földmunkát igényel ill. nagyon sok esetben csupán tereprendezés szükséges és a megfelelő áramlás viszonyokat biztosító beavatkozások. Az eddig kezeletlen és tisztítatlan kis-települési kommunális szennyvizek, mezőgazdasági szennyvizek és az ipari üzemek előkezelt, esetleg biológiailag tisztított szennyvizei a létesített vizes élőhelyek alkalmazásával biztonságosan tisztíthatóak ill. megoldható utótisztításuk, az üzemelés környezetbarát, olcsó és energiatakarékos, mivel természetes folyamatok játszódnak le és amelyekhez mesterséges levegő bevitel nem szükséges. A vizes élőhelyek felhasználói általában a kis települések, a mezőgazdaság és az ipari üzemek. Dolgozatunkban célunk, az elmúlt harminc évben Magyarországon szennyvíztisztításra létesített vizes élőhelyek típusainak áttekintése és a petrolkémiai szennyvizek utótisztítására kialakított nádas tavak (reed ponds) struktúráinak és fontosabb működési folyamatainak részletesebb elemzése. Vizsgálati anyag és módszer A biológiai szennyvíztisztítás története több mint száz évre tekint vissza, de a vízi növényzet felhasználása a tisztítási eljárásokban alig 40 éve kezdődött el (Seidel, 1953). Napjainkban, azonban határozott igény fogalmazódott meg a környezetbarát és a természetes tisztítási eljárások alkalmazása iránt, amihez még a működtetésük olcsóságának is párosulni kell, természetesen mindemellett a jó tisztítási hatásfok is követelmény. Sajátosan magyar műszaki-ökológiai fejlesztés a BMK.0 rendszer (bio-mechanical combinated oxidation), amelyből 1971-ben történt bevezetése óta több is működik, főleg az ország alföldi területén (Dévai, 1977). Úszó vízi növényzetet (free floating plants) felhasználó un. Lemna tavi rendszerek szennyvíztisztításban való alkalmazására először 1984-ben, fél-üzemi kísérlet formájában, a Kaposvári Mezőgazdasági Főiskola Hal-Laboratóriumának modell-tavaiban került sor (Körmendi, 1985). Az olajipari szennyvizek tisztítására a hetvenes évek közepétől létesített utótisztító tórendszerekben az emerz és/ vagy submerz mocsári növényzetű tóegység fontos szerepet játszott. A Nyírbogdányi Gyáregységben nádas-hinaras tóegység működése és kezelése az alkalmazott hidrobiológia egyik érdekes problémája (Lakatos, 1988). Nyírbogdányban az utótisztító tórendszer egy előülepítő tóegységböl, a nádas-hínáros tóegységböl és az utóülepítő nádas tóegységböl áll. A biológiailag tisztított petrolkémiai szennyvíz naponta 200-250 m

3-rel terheli a 15 500 m

2 felületű, átlagban 1 m vízmélységű nádas-hinaras tóegységet, ahol a létesítést követően a feliszapolódás miatt, két alkalommal iszapkotrást kellett végezni. Az utótisztító nádas 3 000 m

2 területe, az előző tóegységböl leengedéskor és a túlfolyón keresztül kap vizet, és innen folyik a befogadó Lónyay csatornába. Mindhárom rendszerben a biomassza és a tisztítási hatásfok megállapításához szükséges vizsgálatokat több éve végezzük. Tiszaújvárosban működik a Tiszai Vegyipari Kombinát (TVK) és a Tiszai Olajfinomító (TIFO), mindkét ipari üzemből a szennyvíz biológiai tisztítás után utótisztító tórendszerbe folyik. A TIFO olajjal, más szerves, szervetlen szennyezőanyaggal erősen terhelt sós-olajos, kémiailag szennyezett vize, a belső tisztító biológiai rendszerből kerül az ikersoros utótisztító tórendszerbe. Az 1979-ben létesített tisztító tórendszer algás, halas és nádas főegységekből áll és érvényesülnek azok a hidrobiológiái-ökológiái folyamatok, amelyek a mai ismereteink szintjén a legjobb tisztítási hatásfok feltételeit megteremtik (Lakatos et al., 1994).