Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 4. szám
Tamás J. és társai: A magyarországi és németországi kommunális szennyvíztisztító telepek energiahatékonyságának összehasonlítása 79 A szennyvíztisztító telepek energetikai optimalizálásával (átemelő, keverő, levegőztetés stb.) szignifikánsan lehetne csökkenteni az energiafogyasztást anélkül, hogy a tisztítási teljesítményben veszteségekkel kellene számolni. Az energetikai optimalizálás gyakran már igen csekély befektetéssel is megvalósítható. Az anaerob iszapstabilizációval működő szennyvíztisztító telepeken a szennyvíziszap szervesanyag tartalmának lebontásával energiahordozóként funkcionáló biogáz termelhető, amit például fűtőberendezésekben hasznosítható energiaformává lehet alakítani. A képződő biogáz segítségével a tisztító telepeken időszakosan, illetve részlegesen energia- vagy fűtési önállóság biztosítható. Az úgynevezett energia-autarkia, azaz a külső energiaszállítóktól történő komplett függetlenség azonban nem reális cél. Alapelvként rögzíthető, hogy a szennyvíztisztító telepről elfolyó víz minősége az energetikai megtakarítási indokokra vezethetően nem romolhat. Németországban a relatíve magas népsűrűségnek köszönhetően a lakosság 98%-a központi szennyvízelvezető hálózatokra és szennyvíztisztító telepekhez kötött. Magyarország a 109 LE/km2-es értékkel fele olyan sűrűn lakottnak számít szennyvíztisztítás szempontjából, mint Németország (227 LE/km2). A magyarországi helyzetet tekintve elmondható, hogy a 100 000 LE feletti 9 városban lakik a lakosság 30%-a, és Pest megye a legnépesebb közigazgatási egység. A 2015-ös adatok alapján Magyarországon a lakosság 79,1%-a kötött rá közüzemi szennyvízelvezető hálózatra (Ligetvári és társai 2015). Az Európai Környezetvédelmi Ügynökség (EEA) 2009-es adatai 635 szennyvíztisztító telepet tüntetnek fel Magyarországon. A jövőbeni fejlesztéseket tekintve célszerű lenne a ritkán lakott települések decentralizált létesítmények segítségével való ellátása (Tamás és Fehér 2009). Az új építésű szennyvíztisztító telepek létesítésére is készültek már különböző koncepciók. Míg Németországban a tervezést szokásosan különválasztják az építéskivitelezéstől, Magyarországon inkább konzorciális projektek vannak, amelyeket közgazdasági és műszaki szempontok alapján ítélnek oda egy-egy vállalkozónak. Az üzemgazdasági és energetikai szempontok ezidáig inkább elhanyagolható jelentőséggel bírtak. A tanulmány célja, hogy átfogó képet adjon a magyarországi kommunális szennyvíztisztító telepek jelenlegi energetikai helyzetéről, ehhez kapcsolódóan pedig javaslatokat fogalmazzon meg az energiatakarékossági- és termelési potenciálok feltárásához, amelyeket a németországi (Baden-Württemberg tartomány) szennyvíztisztító telepekkel történő összehasonlítás útján elemzünk ki a tartományban 2017-ben bevezetett energetikai önellenőrzési eljárás alkalmazásával, a projektben együttműködő három szennyvíztisztító telep esetében. ANYAG ÉS MÓDSZER Az adatok gyűjtésének és kiértékelésének módszertana A vizsgálat keretén belül három szennyvíztisztító telepet választottunk ki (Debrecen, Nyíregyháza és Karcag) statisztikai megfontolások alapján, az összes magyarországi szennyvíztisztító telepet figyelembe véve, majd ezek adatait gyűjtöttük össze és értékeltük ki. Ehhez egy speciális kérdőívet állítottunk össze az alapadatok összegyűjtése céljából, amelyet a szennyvíztisztító telepek üzemeltetőinek adtunk át. Rendelkezésünkre álltak továbbá a szennyvíztisztító telepek üzemnaplói a 2015-ös, 2016-os, valamint a 2017-es évekről. Az így kapott információk és adatok alapján egy energetikai ellenőrzést készítettünk a három szennyvíztisztító telep számára. Végezetül az energetikai ellenőrzésből kapott mutatókat összehasonlítottuk a németországi szennyvíztisztító telepek referenciaértékeivel. Az energetikai ellenőrzés alapján meg lehet becsülni az energiafogyasztást, az energiatermelést és bizonyos esetben a tisztítótelep energetikai optimalizációjának lehetőségéről is képet kaphatunk. A kiértékelés során a kapott értékeket rendszereztük más, hasonló technológiával működő és méretű (pl. osztott anaerob iszapstabilizációjú) telepek mutatóinak (referenciaadatainak) megfelelő adatbázisába, ezáltal meg tudtuk állapítani az egyes szennyvíztisztító telepek relatív energetikai helyzetét. Például, megállapítható egy bizonyos tisztítótelep mutatójának túllépési vagy alulteljesítési gyakorisága, illetve annak a teljes sokaság mediánjától való eltérése is. Döntő fontosságú a kapott értékek és referenciaadatok statisztikai sokaságának minősége, továbbá a peremfeltételek megállapítása. Általában az energetikai ellenőrzés megfigyelési időtartama egy évet vesz igénybe, amelyet évente meg kellene ismételni. A rendszeres időközönként elvégzett felülvizsgálatok alapján a telep energetikai változására lehet következtetni. Az ellenőrzések esetén mindig figyelembe kell venni a szennyvíztisztító telep sajátosságait vagy kényszerű peremfeltételeit, amelyek például a terep topográfiájából vagy a nagy távolságokon átemelt szennyvíz mennyiségéből és beérkező minőségéből adódnak. A szakirodalom az elmúlt években számos mutatót vezetett be a szennyvíztisztító telepek energiahatékonyságának nyomon követésére és értékelésére. A mutatók az egész telep lakosegyenértékre (LE) vetített fajlagos villamosenergia-fogyasztásán-, valamint az egyes részterületek összehasonlításán alapulnak kWh/(LE, év) értékben kifejezve. A módszerrel így a lakosegyenértékre vetített fajlagos villamosenergia-fogyasztás a ténylegesen csatlakoztatott lakosegyenértékhez viszonyítva adja meg a villamosenergia-fogyasztást. Figyelembe kell venni, hogy a mutatók egy közelítőleg összehasonlítható szintet adnak meg, azonban az értékek levezetése különbözőképpen is történhet, mint például statisztikai elemzésekből, egy modelltisztítótelep eljárástechnikai számításaiból vagy akár az úgynevezett legjobb elérhető gyakorlat (BAT) elvéből is (DWA, 2015). Az energetikai ellenőrzés végrehajtásához felhasznált energiatechnológiai mutatókat és azok meghatározásának módjait az 1. táblázatban foglaltuk össze.
