Hidrológiai tájékoztató, 1992

1. szám, április - DIPLOMATERV PÁLYÁZATOK - Gampel Tamás: Biológiai módszerek alkalmazása a vízgazdálkodásban

Y=8898.727+527.428T(1)+445.326T(5)-222.14CS(5) ahol az egyes változók jelentése; Y = előrejelzett napi vízfogyasztás a DMRV jobbparti regionális ágára (m

3/d) T(l) = a Budapesten 12 órakor mért hőmérséklet a vizsgált napon (°C) T(5) = a vizsgált napot megelőző öt nap átlaghőmérsékleteinek átlaga (°C) CS(5) = a vizsgált napot megelőző öt nap csapadékösszege (mm) Az ismertetett vizsgálatokat az ország különböző területén érdemes végezni, ezt bizonyítja a különböző vízszolgáltató vállalatok szakembereinek e témakörben végzett eddigi munkája is. Biológiai módszerek alkalmazása a vízgazdálkodásban* GAMPEL TAMÁS Fővárosi Csatornázási Művek A víz az élettől elválaszthatatlan, ezért a vízgazdálkodás minden területén jelen vannak biológiai folyamatok is. Ezek hasznosítása a legolcsóbb és „legtisztább" erőforrást jelenti, amit néhány feltétel korlátoz. E tanulmány a vízgazdálkodásban alkalmazott és alkalmazható biológiai módszereket ismerteti, bemutatja a külföldi és a hazai kutatási eredményeket és a hazai alkalmazási feltételeket. A külföldi módszerek esetében megpróbál útmutatást adni a gazdasági és a műszaki tervezéshez. A tanulmányon belül kiemelt helyet foglal el vízkészleteink minőségi védelme, tekintettel azok romló állapotára. A vízminősítés a vízgazdálkodás egyik fontos információszerzési módszere. A biológiai módszerek alkalmazása az alábbi célok elérését segíti: a felszíni vizek állapotának pontosabb megismerése, a vízi életközösségek vizsgálata és az ökológiai változások felismerése. A jelenleg folyó vízbiológiai kutatások a biológiai indikátorok értékelési rendszereinek tökéletesítésére, az élővizek ökológiájának tanulmányozásra és az eutrofizáció biológiai folymatainak megismerésére irányulnak. A vízminőséget javító tározók a vízzel érkező szennyezőanyagokat megkötik és ezáltal tisztítják a vizet. Biológiai folyamatok eredménye az oldott és lebegő tápanyagok megkötése a tározóban lévő élőlények testében vagy kiszellőzése az élőlények légzésével. A vízminőségjavító tározókat széles körben hasznosítják, erre hazai példákat is fel lehet sorolni: a Kis-Balaton védőtározó-rendszer a Balaton eutrofizációjának megakadályozására, a Kiskörei-tározó a különböző célú vízkivételek és vízhasználatok számára tisztítja a vizét. Az irodalom említ a szennyezett folyók tisztítására szolgáló tározókat is, melyek szennyezett hazai folyóink védelmében nagy szerepet kaphatnak. A vízgazdálkodásban alkalmazott biológiai módszerek a vízépítési biotechnika területén a legfejlettebbek hazánkban, mert már a XVIII-XIX. században alkalmazták. Megfelelő Műszaki Irányelvek is rendelkezésre állnak e témában. A természeteshez közellálló mesterséges környezet igénye elsősorban a lakosság részéről nyilvánul meg. Ennek elérése nem az egyedüli lehetséges cél, de műszaki szempontból az a legjobb mesterséges környezet, ami természetesnek tűnik. Abban az esetben, ha csak a teljesen élőlényeket alkalmazó módszereket vesszük figyelembe, a vízépítési biotechnika területei: a vízfolyások és állóvizek medervédelme, a földművek part- és rézsűvédelme, a káros vízinövények irtása növényevő halakkal, a növényzet vízháztartásszabályozó szerepe és a talajvízszín szabályozása növényzettel. A víztisztítás biológiai módszerei a korrozív baktériumok és a nemkívánatos anyagok eltávolítása a vízből. A víztisztítás legelterjedtebb biológiai módszere a lassúszűrés (gyakorlati megvalósításai a mesterséges lassúszűrők, a partiszűrésű vízszerzés és a talajvízdúsítás), mely talajban élő baktériumok széles skáláját hasznosítja, így a tisztítást a természet végzi. A vízAz MHT 1989/90. évi Diplomaterv pályázatán egyetemi kategóriában I. helyezést elért diplomamunka kivonata. források nitrátos szennyeződésének tisztítása kezdetben a költséges ioncserés és vagy vegyszeres kicsapatásos eljárással folyt, ezt több módon próbálják meg kiváltani biológiai nitráteltávolítási módszerekkel. Az igényeket és lehetőségeket figyelembe véve csak mikroszkopikus élőlényeket érdemes alkalmazni. Megoldást jelenthet a víztisztítási gyakorlatban újnak számító fluídágyas technológia is, ami működése szempontjából nagy felületű zárt biológiai reaktor. A szennyvíztisztításban alkalmazott biológiai módszerek két csoportja a mesterséges és a természetes eljárások. Mesterséges biológiai módszerek a gyakorlatban elteijedt eleveniszapos és csepegtetőtestes eljárások. A természetes szennyvíztisztítási eljárások a természet öntisztító erejét használják ki, mert a természetben élő mikro- és makroszervezetek bontják le a szerves anyagot és végzik el a hasznosításhoz szükséges feltárást. A második fokozatú tisztítás az elsődleges, de alkalmasak egyrészt nitrogén és foszforvegyületek visszatartására is, amelyeket növényi tápanyagként hasznosítanak, másrészt utótisztításra a szennyvíz időszakos vagy végleges elhelyezésével és a befogadó helyettesítésére. A természetes rendszerekben végrehajtott szennyvíztisztítás ötféle rendszerben végezhető el: 1. stabilizációs tó, 2. mocsári növényzetes rendszer, 3. vízkultúrás rendszer, 4. talajszűrés, 5. mezőgazdasági hasznosítás. Ezeknek az eljárásoknak az alkalmazása hazánkban különböző szinteken áll. Készült Műszaki Irányelv a stabilizációs tavakról, a talaj szűrésről és a mezőgazdasági hasznosításról, sőt ez utóbbiról még tárcaközi rendelet a MÉM-mel is. A mocsári növényzet alkalmazására kísérletek történnek. A halastavak szennyvízzel történő trágyázása a legfejlettebb. A mocsári növényzetes szennyvíztisztítás két típusba osztható a víz és a talajfelszín elhelyezkedése szerint: az elárasztott talajfelszínű és a felszín alatti vízátfolyású mocsarak. A mocsári növényzet leggyakoribb képviselői a nád, a sás, a gyékény és a káka. A vízkultúrás szennyvíztisztítás során egy kiválasztott élőlényt (pl. algákat, békalencseféléket, vízijácintot vagy halakat) tenyésztenek a szennyezett vízben és kitermelésével távozik a szennyezőanyag. A szennyvíziszap-kezelés öt biológiai módszere a hazai elteijedtség szerint rendezve: a rothasztás, a komposztálás, a mezőgazdasági hasznosítás, a nádágyas humifikálás és a földigilisztás iszapstabilizáció. Az utóbbi három csak különleges környezetvédelmi feltételek mellett alkalmazható. Összefoglalás' A vízgazdálkodás különböző területein jelenlévő biológiai folyamatok hasznosítása nem áll azonos szinten. A vízkészletek minőségi védelmére a hagyományos és a korszerű biológia összekapcsolása kedvező megoldásokat eredményez. A környezet védelmében az ideális megoldást jelentő vízhasználat csökkentésnek jelenleg egyetlen alternatívája, egyben leghátrányosabb helyzetű területe a szennyvíztisztítás, itt kellene keresni az újabb biotechnikai és biotechnológiai megoldásokat. 18