Szennyvíztisztítás kialakulása, fejlődése napjainkig
A lakossági szennyvizek tisztításának története
A lakossági szennyvizek mennyisége, minősége az emberiség életvitelével együtt változott. A legutóbbi két évszázadban vált egyértelművé, hogy elhelyezését, ártalom-mentesítését, az általuk okozott problémát valamilyen szabályozással kordában kell tartani. A fejletlenebb országokban nagyon sok helyen még ma is előfordul, hogy a szennyvizek magában a vízfolyásban keletkeznek, hiszen a lakosság ott tisztogatja a ruháit. Ha már fúrt kútból történik a vízellátás, vagy akár vízvezetékes is legyen a vízellátás, a szennyvíz elvezetés még nincs szükségszerűen kiépítve, azaz semmilyen gyűjtőcsatorna rendszer nincs. Ilyenkor természetes, hogy a szennyvizet a legközelebb eső felszíni befogadóba vezetik be. A ritkán lakott területeken ez még ma is elég széleskörű gyakorlat, de megfigyelhető a fejlődő országok olyan nagyvárosaiban is, mint Kalkutta, Bangkok, Manila vagy akár Dzsakarta. A szennyvizek talajra történő kiöntözése, vagy különböző vízfolyásokba történő bevezetése mindaddig nem okoz különösebb problémát, amíg a talaj mikroorganizmusai, illetőleg a vízben élő különböző baktériumok révén rendelkezésre álló öntisztító kapacitás képes feldolgozni a szennyező anyagot.
Az urbanizáció folyamatos növekedésével mind a fejlettebb, mind a fejlődő országokban az életvitel úgy módosul, hogy egyre nagyobb mennyiségben történik a szennyvizek összegyűjtése. Bár a szennyezőanyag koncentrációk nagyon eltérő mértékben alakulhatnak, esetenként igen nagy koncentrációk is jelentkeznek. Ilyen nagy mennyiségben keletkező szennyvizet már semmiképpen nem lehet a talajra öntözni tápanyag-tartalmának hasznosítására. A szennyvizek tisztítása így megfelelő műszaki lehetőséget igényelt, hiszen a terhelés rendszerint a befogadók öntisztulási képességét messze meghaladja. Az ilyen igény következménye lett a különböző bonyolultságú és jellegű mesterséges tisztítási módszerek – mint a mechanikus, kémiai és fizikai tisztítások – kiépítése.
A mesterséges szennyvíztisztítási technológiák ellenőrzésére megfelelő műszerezettség alakult ki, ami a szennyvíztisztítás fejlesztésében az elmúlt mintegy 10 évtizedben a különböző tápanyagok eltávolítási módjainak kialakítását, a minél kisebb térfogatban történő szennyvíztisztítás kiépítését, intenzifikálását, valamint a befogadókra veszélyes, nehezen bontható vagy toxikus szennyező anyagok minél hatékonyabb visszatartását jelentette. Valamennyi technológia kisebb-nagyobb mértékben a biológiai folyamatok hasznosításán, a szennyező anyagok „természetbaráttá” alakításán alapul.
Annak ellenére, hogy a lakossági és ipari szennyvizek tisztításának a fontosságát egyre szélesebb körben ismerték fel, és szükségesnek ismerték el, a szennyvíz tényleges tisztítása mindig a lehető legkisebb költséggel kellett, hogy történjen. Ez azt jelentette, hogy a szabványok vagy előírások által megkövetelt minimális mértékben történt csak meg a szennyvizek tisztítása, a feladat fontosságát felismerve, mintegy „tűzoltás” jelleggel. Ez azt jelenti, hogy csak akkor kerülhetett sor a szennyvíztisztítás minőségének javítására, ha a külső ráhatás erősödött, vagy a hatóságok fokozták a felügyeletet, ellenőrzést. A szennyvíztisztítás szükségszerű kifejlesztésére a végső lökés végül is a környezet utóbbi időben jelentkező vissza nem fordítható minőségromlásának az egyértelmű érzékelése, dokumentálása volt.
A probléma mélységének megértése minden esetben a szennyezés mennyiségének a pontosíthatóságától függ, valamint annak az ismeretétől, hogy mire is képes az adott szennyezésekkel szemben a szennyvíztisztítás. Alapvető fontosságot jelentett ilyen tekintetben a megfelelő és széles körben elfogadott mérési módszerek kialakulása. Ilyeneknek tekinthetők jelenleg az úgynevezett összparaméterek, mint a biológiai oxigénigény (BOI), kémiai oxigénigény (KOI), vagy a szerves széntartalom (TOC), vagy az egyedi komponensek megfelelő mérési lehetősége. Sok új szintetikus vegyület kerül folyamatosan kifejlesztésre, melyek jelenleg valamilyen hányadban természetesen a szennyvizekbe kerülnek a technológiákból vagy akár azok felhasználásából. Ezeknek a teljesen új anyagoknak ugyanakkor nem ismerhetjük a környezetre gyakorolt hosszú távú hatásait, ami a szennyvíztisztítás fejlesztésének az irányvonalát jelölhetné ki. Ilyen anyagok voltak a múltban, és azok ma is az impregnáló szerek, növényvédő szerek, rovarölő szerek, továbbá a szélesebb körben ismert detergensek is. Ennek megfelelően a szennyvíztisztítás fejlesztése szükségszerű, hogy mindig egy lépéssel a különböző hatóanyagok, vegyszerek fejlesztése mögött járjon. A különböző vegyszerek BOI-ban, azaz biológiai oxigénigényben kifejezett környezetszennyező hatása sem egyértelmű, hiszen számos esetben a mikroorganizmusok nem is képesek az új szintetizált anyagok lebontására. A különböző anyagok ilyen esetben egyrészt a szennyvíztisztítás iszapjába kerülnek megfelelő adszorpció révén. Ha valamilyen mértékben lebontásra kerülnek, a lebomlás mértéke nem kellően pontosítható. A szennyvízből történő eltűnésüket lehet csak megállapítani az olyan módszerekkel, mint a gázkromatográfia, vagy folyadék-kromatográfia. Hogy mivé alakultak át, a megfelelő standard hiányában csak következtethetjük. A termékek azután nem szükségszerűen tűntek el a környezetünkből, sőt ártalmatlanításuk sem minden esetben egyértelmű. A tisztítás ezeket a komponenseket illetően számos esetben nem több mint egyszerű fázis-transzformáció, vizes fázisból szilárd fázisba történő átvitel. Nem zárható ki, hogy részleges biológiai lebontás esetén a szennyvíziszapban maradó, vagy akár a szennyvízben maradó komponensek nem jelenthetnek nagyobb veszélyt a környezetre, mint maguk a kiindulási vegyületek.
Végül azt is meg kell jegyezni, hogy a szennyvíztisztításban a fejlesztés szükségszerűen lassú. Ez elsősorban annak tulajdonítható, hogy a központi szennyvíztisztító telepek nagy területekhez tartoznak, melyeket megfelelő kapacitással és megfelelő előrelátással próbálnak építeni, hogy legalább egy generációt kiszolgáljanak. Ugyanakkor a tisztítás igénye esetenként ennél gyorsabb időszakonként változik, fokozódik. Ennek eredménye, hogy bizony egy adott telepen esetenként 20-30 év is eltelik, amíg egy új technológia, egy új lehetőség bevezetésre kerülhet.
A teljes cikk letölthető az alábbi linken: A szennyvíztisztítás kialakulása, fejlődése napjainkig