Házi szennyvízkezelés

És melyek visznek? Hát elviszik a szemetet, időnként lomtalanítanak is. De hogy hová tűnik a zuhanyból, a WC-ből az ott elhasznált víz, azzal olyan gusztustalan foglalkozni, lefolyik és kész. Ez a városokban többé-kevésbé így is van, kicsit drága ugyan a csatornadíj, de le van tudva a gond, oldja meg a többit a csatornázási vállalat. Ma már szinte minden házban van WC, mosógép, zuhany, ott is, ahol csak alakulgat a szennyvízhálózat. A keletkező szennyvíz pedig összegyűlik, az ügyes kőműves révén előre kilukasztott aljú aknában. Már ami összegyűlik, mert zöme a felszín-közeli rétegekbe szivárogva tönkreteszi a talajvizeket, fertőzi a környezetet. Ami pedig mégis az aknában marad, mert már képtelen az elzsírosodott talajba szivárogni, azért eljön a szippantó-kocsi, és jó pénzért elviszi, majd megszabadul tőle valahol. Ha mindnyájunknak szerencséje van, akkor egy szennyvíztelepen. Hát idáig jutottunk a komfortosítással az EU-ba lépés előestéjén. Oda addig persze nem szeretnének minket beengedni, amíg tisztába nem tesszük magunkat.

Hogyan tegyük magunkat tisztába? 

Ahol lehet természetesen, mielőbb ki kell építeni a jelenkornak megfelelő műszaki szintű csatornázást és szennyvízkezelést. Erre rentábilisan csak az ország területének 40-50%-án, a lakosság 60-70%-ára kiterjedően van csak lehetőség. A többi helyen ugyancsak korszerű és biztonságos módon, de helyben, kis épületegységekre bontva kell a szennyvíztisztítást megoldani, ezzel az összkomfortot valóban kialakítani. Ezt a komfortosítást szeretnénk megkönnyíteni egy házi szennyvíz-kezelő alapberendezés ismertetésével.

Mi a szennyvíz?

Az az ivóvíz, amit valamely célra felhasználunk, eközben beszennyezünk és újra csak tisztítás után tudnánk felhasználni. Ide tartozik a klasszikus fekália szennyvíz, és az állatok által produkált hígtrágya is. Mindez a ház körüli mosó, fürdő, takarító vizekkel együtt alkotja, az ún. háziszennyvizet, (kommunális szennyvizet). Ezeknek a kezelésével foglalkozunk.
A szennyvíz kezelése a keletkező szennyvizek összegyűjtéséből, az összegyűjtött szennyvizek higiéniai és esztétikai követelményeket kielégítő megtisztításából, és a tisztított szennyvíz újrahasznosításából, vagy valamilyen befogadó vízfolyásba való vezetéséből áll. Itt említjük, meg, hogy jelenleg is tisztítás nélkül kerül Budapest szennyvízének 60%-a a Dunába, vagy szivárog a talajvízbe országosan hasonló arányban!
A nagyobb településeken az összegyűjtött szennyvizet természetesen központi szennyvíztisztító telepeken a leggazdaságosabb kezelni. A legkorszerűbb technológiát alkalmazó telepek után a befogadókba azok vízével megegyező minőségű víz kerül vissza, emellett mezőgazdaságilag kitűnő minőségű trágya és iparilag felhasználható metángáz is keletkezik. A kisebb telepekre beérkező szennyvizek mennyisége és minősége erősen változik, így ott már nehezebb a mindig azonos szintű szennyvíztisztítás. A hirtelen érkező nagyobb szennyvízmennyiséget csak részben tudják tisztítani.
A fenti telepekre a csatornahálózaton összegyűlő, mechanikailag előkezelt szennyvizek kerülnek. Az általános biokémiai kezelésük aerob baktériumok által végzett többletlevegő hozzáadásával elősegített ún. totáloxidációval történik. A folyamathoz stabil szennyvízmennyiségre és -minőségre van szükség.
Az egészen kis szennyvízmennyiséget fogadó tisztítóberendezéseket, a beérkező szennyvíz mennyiségének erős ingadozása jellemzi. Ezért az ezekbe érkező szennyvizet egy zárt tartályba összegyűjtik, és ott levegőtől elzárva anaerob baktériumok segítségével spontán történik a biológiai tisztítás nagy része. A szennyeződések maradék része (kb. 30%) híg vizes oldatként válik külön.
Ezt az anyagot homokszűrőn szikkasztással, vagy gyökérzónás öntözéssel, biológiai úton tovább kezelik, hasznosítják. Az első szennyvíztisztító berendezések is hasonló elv szerint működtek.
A háziszennyvizek kezelésére ideális kisberendezések tartályainak a vízzárósága a rendszer gyenge pontja. Ugyanis a téglából, betonból készült tartályokat a szennyvíz hamar korrodálja, a lyukakon, réseken keresztül kiszökik a szennyvíz, vagy ha magas a talajvízszint, akkor az folyt be a tartályokba. Így a szennyvíztisztítás hatásfoka igen leromolhat, a környezet szennyezése mellett.
Amennyiben ezekre a kisberendezésekre, ugyan egyenetlenül, de egységes minőségű szennyvíz kerül, és a tartályok teljesen épek, maradnak, akkor megbízhatóan, kezelést szinte nem igényelve látják el egy családi ház szennyvízkezelését. Természetesen az ismertetett kiegészítő biológiai utókezelés is szükséges a folyamathoz.

Mi áll jelenleg ehhez rendelkezésre?

Rendelkezünk például tökéletesen korrózióálló (lényegében saválló) műanyag tartályokkal. A szennyvizet sok helyen már az épületen belül darálós szerkezettel homogenizálják, vagy erre rendszeresített korszerű szerkezetekkel ezt utólag könnyen megtehetjük. A különböző biológiai hatóanyagok nagy választéka beszerezhető.
Az ország nagy részén a felszínközeli talajréteg igen alkalmas a gyökérzónás öntözéssel való hasznosításra. A másodlagosan keletkező szennyvíziszap trágyaként is felhasználható, vagy csak ritkán kell eltávolítani. Gyakorlatilag a berendezés szinte kínálja magát a háziszennyvíz kezelésére. Persze a gépjárműolajat, a permetlét, a festékmaradékot nem szereti, de ezeket az anyagokat a nagy szennyvíztelepeken is külön kezelik. Esetünkben pedig a veszélyes-hulladék gyűjtés során célszerű tőlük megszabadulni.
A bevezetőben leírtak szerint az ország területének mintegy felén csatornarendszerekkel, központi kezeléssel gazdaságosan nem lehet a szennyvizeket kezelni. Amennyiben a lakosság számát nézzük: 2-3 millió ember él, a gazdaságosan nem ellátható területen. Közülük sokan laknak tanyákon, nyaralnak hétvégi házakban a belterületektől távol. Jó néhányan pedig nagyterületen elterülő településeken laknak, ahol megint csak gazdaságtalan a közüzemű csatornarendszer kialakítása. Nos ezeken a helyeken lehet elvileg alkalmazni az anaerob elven működő háziszennyvíz kezelő berendezéseket.
Természetesen az utókezeléshez, a szikkasztáshoz és a gyökérzónás öntözéshez megfelelő szerkezetű talaj, mélyen lévő talajvízszint és többé-kevésbé sík terület szükséges. Így tovább szűkül a kisberendezésekkel gazdaságosan ellátható terület, és az elláthatók köre is. Véleményünk szerint az ország területének a közüzemi ellátásból kimaradó hányadának nagy részén, azaz az ország egyharmadán (35 000 km2-en) van lehetőség a fenti berendezések üzemeltetésére. Így az Alföld és a Kisalföld területének nagy részén, a kisebb medencékben, a hegyvidék völgyeiben.
Sajnos a magas talajvízjárású, belvizes területeken nem lehet a rendszert alkalmazni, illetve csak a teljesen vízzáró tartályokat, mint biztonságos gyűjtőberendezéseket lehet belőlük felhasználni, amelyekből az összegyűlt szennyvizet szippantó-kocsikkal kell elszállítani. Azért ez eukomfortabb a szennyvíznek a talajba eresztésénél.
A nyugaton széles körben alkalmazott anaerob szennyvízkezeléshez, már kialakult a biológiai hatóanyag előállítási háttér, és a tökéletesen vízzáró, korrózióálló anyagból való cső és tartálygyártás. Így hazánkban vagy importáljuk a kész berendezéseket, vagy megteremtjük a hazai előállítás lehetőségeit. Valamit tennünk kell, mert 2002 januárjától nálunk is hatályba léptek az EU szennyvízkezelési előírásaival komfort rendelkezések a szennyvíz- és hulladékkezelés területén.
A példaként választott megoldásban főleg nálunk is széles körben beszerezhető szabványos csőszerelési anyagokkal, szerelvényekkel szerelt berendezésről van szó. A legfontosabb műtárgyak pedig a licenc átvételével itthon legyártottak. Egyedül a biológiai hatóanyag kerül importálásra, ez a berendezés költségeinek elenyésző részét képezi, (mintegy évi 5000 forintot). A berendezés illetve a bemutatott rendszer alkalmazását a lakóhelyileg illetékes elsőfokú építési hatóság engedélyezi, az előzetesen beadott tervdokumentáció alapján. Telepítését és beüzemelését a rendszergazda végzi, a tulajdonos feladata a rendszeres ellenőrzés mellett, a másfél évenkénti iszapeltávolítás szippantással, és a biológiai hatóanyag szükség szerinti pótlása.

A példaként szolgáló berendezés... 

...a „TÁT-PLAST BIO 3000” háziszennyvíz kezelő készüléke 4-10 tagú család kommunális szennyvízének anaerob úton történő megtisztítására szolgál. Hasznos térfogatát 300 liter/fő-vel méretezve, 10 főre 3,0 m3-es tartálytérfogat adódik. Amennyiben 4 főre méretezzük a berendezést, csak 1,2 m3-es térfogat adódik, de a méretezési előírások min 2,0 m3-es tartálytérfogatot írnak elő, ezért a berendezés 2 és 3 m3-es tartálymérettel készül. A szükség szerinti bővítés a tartályok számának növelésével érhető el, egészen 15 m3 térfogatig.
A berendezés a házi szennyvizet, mintegy előkezelésként, egy 200 l-es aknába gyűjti össze, majd innen darabolós zagyszivattyú segítségével nyomócsőszakaszon át gyorsan, a szennyvíz lehűlése nélkül juttatja a tisztító tartályokba, a biológiai szennyvízkezelés helyére. Ezzel a szennyvíz homogenizálásra kerül (így elmarad az ún. rácsszemét külön kezelése), valamint 50 m távolságra és akár 5-8 m-rel magasabbra juttathatjuk el a keletkezett szennyvizet az épülettől.
A biológiai tisztítás anaerob baktériumtörzsek adagolására indul be a rendszerben alkalmazott 2-3 m3-es polietilén tartályban. A 60-70%-ban megtisztuló, kirothasztott szennyvízrész a tartály felső részén folyamatosan gyűlik össze, innen 18-20 havonta szippantó-kocsival kell eltávolítani. A különváló ún. híg szennyvíz a tartályból gravitációs úton, a közbeiktatott koksz-szűrőn áthaladva, 3 sávban összesen 60 m hosszban mesterségesen kialakított, levegőztető rendszerrel szellőztetett, szivárogtató, drén-cső árokba kerül, ahol tovább tisztul, most már aerob baktériumok segítségével. Itt gyökérzónás öntözés formájában, különféle növénykultúrákban hasznosul.
A gravitációs bekötőcső segítségével csatlakozik a berendezés a lakóépület szennyvízcsatorna-rendszeréhez. A tisztítóidom a gravitációs bekötőcső és az átemelő akna között van, az átemelő akna az épülethez közel kerül elhelyezésre. Az akna aljára szerelik be az átemelést végző darabolós szennyvíz merülőszivattyút (500 W teljesítményigényű). A keletkező szennyvízmennyiségtől függően, saját úszós szintszabályozó kapcsolja. A szivattyú az átemelő aknába, (az akna tetején kialakított menetes fedlapon keresztül), könnyen ki-be szerelhető módón kerül beépítésre.
A csatlakozó nyomócső az átemelő aknát köti össze az anaerob tisztító tartállyal. A szivattyú által darabolással homogenizált, tisztítatlan szennyvíz a maximálisan 50 m hosszú nyomócsővel az 5-8 m-rel magasabban lévő tisztító tartályhoz juttatható el.
Az anaerob tisztítótartály a házi szennyvízkezelő berendezés fő műtárgya. A 2 vagy 3 m3 űrtartalmú polietilén tartályok TÁT-PLAST gyártmányok (POZ-PLAST licence). A rotációs formázással készült tartályok tökéletesen ellenállnak a szennyvíz korróziójának, gyakorlatilag savállóak. A tartályok a talajba ásva megfelelő alapozásra kerülnek elhelyezésre, és a felúszás ellen kihorgonyzással vannak védve. A szennyvíz, az egyenletes beáramlást elősegítő búvárcsövön keresztül jut a tartály aljára.
Az anaerob szennyvízlebontás itt indul meg az adagolt biológiai hatóanyag (anaerob baktérium tenyészet) hatására. A szennyvíz egy szilárdabb, a tartály felső részén kialakuló ún. kirothadt rétegre, és a tartály alsó részén összegyűlő 65-70%-osan megtisztított híg-szennyvízre válik szét. A híg-szennyvíz a tartály tisztítónyílásában kialakított, 40/60-as koksszal feltöltött szűrőkosáron áthaladva, a nagy aktív felületen tovább tisztulva, a gravitációs elvezetőcsövön át folyamatosan távozik a tisztítóaknából. A tartály felső terét egyre vastagodó rétegben kitöltő sűrű, ún. kirothadt szennyvíziszapot, 18-20 havonta szippantással el kell távolítani. Ez az eltávolított iszap pihentetve és komposztálva, az istállótrágyához hasonlóan használható fel.
A gravitációs elvezetőcső 1 szál (4 m hosszú), tokos lefolyócsőből van kialakítva. A tisztítótartályból, a koksz-szűrő után, a belépési szintnél kb. 10 cm-rel alacsonyabban behegesztett csőcsonkon keresztül vezeti el a tisztított híg-szennyvizet gravitációsan -– 2-3‰-es eséssel – az elosztó aknáig. A tömítést szabványos tokos-gumigyűrűs kötés biztosítja. Az elosztó aknában a híg szennyvíznek a szikkasztó árkok felé (3 ág) való egyenletes szétosztása történik. Az akna ugyancsak TÁT-PLAST (POZ-PLAST licence) termék, polietilén anyagú rotációsan formált szerkezet. A híg-szennyvíz az elosztóaknából, az abban kialakított 3 db DN 110 mm-es csonkon keresztül, halad a szikkasztó árkokba. Az elosztóaknát saját anyagából készült csősapka zárja le, ezen keresztül történik az áramlás ellenőrzése, és a szükséges tisztítás is innen végezhető el.
Az elosztócsövek az elosztóaknából 2-3‰-es eséssel, 3 irányba vezetik a híg szennyvizet, egészen a szivárogtató árkokig. A szivárogtató árokba elhelyezendő 100 mm-es drain-csövekhez egyedi TÁT-PLAST csőkötő idomokkal csatlakoznak.
A szivárogtató árkokban történik a kb. 70%-osan tisztított szennyvíz elszikkasztása, a gyökérzónás öntözéssel történő hasznosításhoz, azaz a végleges kezeléshez, a szikkasztóárkokban mesterségesen kialakított szűrőrétegen keresztül. Az egyes árokhosszak 16-20 m (4-6 csőszál) között változhatnak a tisztítóakna térfogatától (2-3 m3), vagyis az igénybevételtől függően.
A mesterségesen kialakított szivárgóárkok 50 cm széles, 70 cm mély árokszelvénnyel készülnek, a szükséges hosszúságban, a végük felé 2-3‰ lejtéssel. Az aljukra 10 cm vastag homokos ágyazati réteg kerül. A következő 15 cm vastag rétegbe homokos kavics szűrőréteg jön, a megfelelő szemszerkezettel. Erre kerül az Ć10-20 mm-es drén-kavicsréteg, amely a szikkasztó drain-csöveket veszi körül 5 cm vastagságban. A cső fölé PVC-paplant kell teríteni, a palást 40%-ára, a drén-cső teljes hosszán. Erre további 20 cm vastag homokos-kavics réteg és végül, 20 cm vastagságban termőtalaj kerül elterítésre. A termőtalaj réteg füvesíthető, vagy haszonnövényekkel beültethető. A szivárogtató árkok között minimum 2 m széles sávot szabadon kell hagyni. Egyébként az árkok tetszőlegesen telepíthetők a rendelkezésre álló területen. Amennyiben fás szárú növényeket szándékozunk a híg-szennyvízzel gyökérzónásan öntözni, akkor az egyes növényeket a szikkasztóárok szélétől 1-1, 5 m távolságban célszerű telepíteni. A levegőztető csővégek biztosítják a szivárogtató árkokban, a drén-csöveken keresztül a szellőzést. A híg-szennyvíz további lebontását, ugyanis a talajban élő aerob baktériumok végzik. Ehhez pedig szükség van a szellőzőrendszeren keresztül odaszállított levegőre. A szellőző rendszer működését a szivárogtató árok végén a terep fölé 40-50 cm magasra felcsövezet ún. kéménycső biztosítja.

A szükséges anyagok és beavatkozások 

Ahhoz, hogy az anaerob baktériumokkal történő biológiai tisztítási folyamat beinduljon, a rendszerbe kell juttatnunk, a szaklaboratóriumokban előkészített baktériumtörzseket, azaz a biológiai hatóanyagot. Ezek a kereskedelemben könynyen beszerezhetőek, a gondot az igen nagy választékból a megfelelő kiválasztása jelenti. (A TÁT-PLAST BIO 3000 üzembe helyezésekor a rendszergazda az általa alkalmazott biológiai hatóanyaggal beüzemeli a rendszert, majd a további üzemeléshez biztosítja a karbantartó, illetve regeneráló adalékokat a felhasználó részére.)
A működtetéséhez szükség van még a tisztítótartályban elhelyezett utószűrő anyagra. Esetünkben ez 40/60-as koksz-szűrőanyag. Az elhasznált szűrőanyagot, a kirothasztott réteg 18-20 havonkénti eltávolításával egy időben kell kicserélni, ez mintegy 25 kg kokszanyagot jelent.

Telepítési munkák 

A telepítési munkák, három kiindulási helyzet szerint különböznek egymástól. Amennyiben az ellátandó épület és a szivárogtató rendszer geodéziailag megfelelő elhelyezkedésű, akkor gravitációsan lehet az összegyülekező szennyvizet a tisztítóaknába vezetni, azaz elmarad az átemelőakna telepítése. Ugyancsak kimaradhat az átemelő akna a rendszerből, ha már az épületen belül, épületgépészeti szerelvényként, ún. darálós szennyvízgyűjtő szerkezet került beépítésre. Egyéb esetekben, az épületben összegyűjtött szennyvizeket 110 mm-es lefolyócsőcsonkkal kell kivezetni, ide csatlakozik a TÁT-PLAST BIO 3000 rendszer DN 110 mm-es KG-tokos csővel, a lehetőség szerinti közelségre telepített átemelőaknáig. Az átemelőakna előtt DN 110 mm-es KGRE tisztító idom kerül beszerelésre.
Az átemelő aknát a telepítéskor kiásott munkagödörbe telepítik, majd köréje osztályozatlan homokos-kavics támasztóréteget töltenek. Egyúttal fel kell szerelni az átemelőaknába beépített elektromos szivattyú, érintésvédelmi és egyéb biztonsági előírásoknak megfelelően kialakított 220 V-os csatlakozó szerelvényét. A szivattyú vezérlése, az összegyülekező szennyvízmennyiség függvényében, a szivattyú saját szintszabályozása által automatikusan történik.
A szennyvizet 0,5 m mély 0,3 m széles földárokba, homokos ágyazati rétegre fektetett 40 mm-es nyomócső továbbítja. A nyomócső a tisztítótartályba vezeti a szennyvizet a tartályban speciálisan kialakított DN 110 mm-es búvárcsövön át. Magát a tartályt a talajba süllyesztve kell elhelyezni. A talajadottságoktól függően kézi, vagy gépi földmunkával 1,8x2,0 m alapterületű, 1,8 m mély munkagödröt kell kiásni, amennyiben szükséges a munkagödör falát dúcolással stabilizálni.
Ha a területen a talajvízszint a munkagödör fenék szintje fölé ér, akkor a kihorgonyzási rendszerrel kell a tartályt az időszakos szippantáskor magas talajvízszintből adódó, ún. felúszás ellen biztosítani. A munkagödörbe helyezett tartály köré, a tartály egyidejű vízzel való feltöltése mellett, sávosan tömörített homokos-kavics támasztóréteget kell tölteni. A tartályt rézsűvel körülvett 20 cm vastag földtakarással és füvesítéssel kell a külső behatásoktól megvédeni.
A tartály telepítésével egy időben kerül elhelyezésre az elosztó akna. A polietilén anyagú elosztóaknát DN 110 mm-es KG-tokos lefolyócső köti össze a tisztító tartállyal. Az elosztóaknát célszerűen a tartályhoz hasonló földtakarással lehet megvédeni a külső behatásoktól. Egyúttal lehetőséget kell biztosítani, az elosztóaknában végzendő esetleges tisztítási munkákhoz is. Az elosztóaknától a szivárogtató árkokig, 0,5 m mély és 0,3 m széles tervszerinti hosszúságú földárokba fektetett, a szükséges KGB ívidomokkal együtt szerelt, DN 110 mm-es KG-tokos lefolyócsőben, 2-3‰-es eséssel gravitációsan jut el a híg-szennyvíz.
A rendszer lényeges elemei, az ún. szivárogtatóárkok. Ezeket előzetesen elvégzett talajmechanikai és hidrogeológiai vizsgálatok alapján javasolt helyen lehet kialakítani az előirt formában. A szivárogtatóárkok 0,7 m mély, 0,5 m széles, 3x20 m hosszban 2-3‰-es eséssel kialakított földárkok. Az árkokba a rendszer előírásainak megfelelő szűrőréteget kell kialakítani. A mesterséges szivárogtatórendszer fő eleme a DN 100 mm-es polietilén drén-cső. Ugyancsak előírt a cső köré terített 10/20-as szűrőkavics réteg és a takaró PVC-fólia. Az árok további részébe osztályozatlan homokos-kavics szűrőréteg kerül. Az árkokban történő aerob tisztítási folyamatokhoz szükséges többletlevegő mennyiséget a szellőzőcsövek biztosítják.

Üzemeltetés 

A beüzemelt és átadott berendezést minden különösebb beavatkozás nélkül lehet használatba venni. A ház csatornarendszerét természetesen csak rendeltetésszerűen használhatjuk. Abba olajszármazékot, vegyszert, egyéb vegyi, ipari anyagot ne juttassunk. Amennyiben az épület szennyvízrendszerében dugulás történik, az átemelő akna előtti tisztítószerelvényen keresztül a rendszer jól átöblíthető, ezzel a dugulás megszüntethető.
Az átemelő szivattyú ún. FI relével van védve az esetleges elektromos zárlattól. A szivattyú egyszerűen kézzel kivehető az aknából, illetve kibontható a rendszerből. A tisztítóaknán található – fedlappal zárt – nyíláson át a felúszó szennyvíziszap mennyisége ellenőrizhető. Amennyiben a megadott szintnél több gyűlik össze, akkor (18-20 havonta) szippantó-kocsival kell eltávolítani. Ha azonban mint trágya alapanyagot szeretnénk felhasználni, akkor azt mechanikusan kell a fedlapon át eltávolítani, illetve a komposztálóra szállítani. Ott azután istállótrágyával, szalmával és földdel elkeverve pár hónap alatt kitűnő komposzttrágyává érik. Ezt a hasznosítást inkább csak a gyakorlott és megfelelően felszerelt gazdáknak ajánljuk.
A szivárogtató árkok elosztóaknája is csak ellenőrzést kíván. A szivárogtató rendszer 5-10 évig elvileg zavartalanul működhet. Felújítása kézi földmunkával, a drén-cső esetleges cseréjével együtt könnyen elvégezhető.
Ahol tehát egyedi megoldással kell kezelni a szennyvizet, erre nagyon megfelelő az anaerob baktériumok segítségével történő részbeni szennyvíztisztítás, kiegészítve a talaj felső rétegeiben történő gyökérzónás öntözéssel. Az ezen az elven működtetett berendezésekkel 2-300 ezer család részére nyílik lehetőség korszerű háziszennyvíz kezelésre.