8.27 Vas- és mangántatalom

8.27 VAS- és MANGÁNTARTALOM - hogyan kerül a kútvízbe?

A vas- mangántartalom eredete

Szorítkozva a Duna menti parti szűréses víztermelésre, ma még megoszlanak a vélemények arról, hogy honnan is ered a víz vas- és mangántartalma. Elvben három út lehetséges:

kioldódik a vízadó rétegből
a háttér felől érkezik
a folyóvízből származik

Ha a rétegből oldódik ki, akkor annak a kútsor több éves üzemét tekintve el kellene fogynia. Nem volt kimutatható ilyen tendencia.

Ha a háttér felől származik, úgy azt a háttér figyelőkútjaiban észlelni kell. Azokban azonban inkább mezőgazdasági tevékenységből származó nitrogénvegyületek figyelhetők meg. Miután a víz a kutakba 90 % feletti mértékben közvetlenül a meder felől érkezik, valószínűtlen a háttéreredet. Sokkal inkább meder felőli abnormalitások hozhatók gyanúba.

Nem zárható ki az élővízből való feldúsulás lehetősége. Ezt az esetet támasztja alá az a tény is, hogy a vas és mangán mindig szerves kötődésben jelenik meg, ami biológiai hátterű tevékenységre utal. Nagyon valószínű tehát, hogy a vas és mangán megjelenése a partszakasz oxikus-anoxikus jellegével van összefüggésben. A szakirodalomban azt állítja, hogy vas-mangán baktériumok a baktériumok olyan, filogenetikusan heterogén csoportja, amelynek tagjai növekedve vas- ill. mangán-oxi-hidroxi csapadékkal vonják be sejtjeiket. A feldúsulás éppen ennek a tulajdonságnak a következménye.

A vas-magántalanításra méretezett vízkezelési eljárások előbb az ózonadagolás útján oxidálják ezeket a vegyületeket. A keletkező száraz csapadékot aztán gyorsszűrőkön vonják ki a vízből. A vízkezelőművek megépítése és üzemeltetése azonban nem olcsó dolog. Ezért joggal merül fel a kérdés, hogy megakadályozható-e a feldúsulás, hogy ezekre a kezelőművekre ne legyen szükség.

Érdemes röviden megvizsgálni azokat az ismert eseteket, ahol a Duna mentén a parti szűréssel gond volt. Különösen az okok ismerete fontos, mert ez által lehet az kútüzemtan helyes módjáról dönteni.

Dunai vas-mangán szennyezések és azok okai

DMRV Nagymaros (Sólyomsziget)

A Sólyomsziget két kútja és a csáposkút (lásd 8.27-1. ábrát) a magas mangántartalom miatt nem üzemel. A 7 db kútból álló csőkútsorból kitermelt víz kisebb mértékben ugyan, de szintén határérték felett tartalmaz mangánt. Emiatt kezelésre van szükség.

A vízminőség a kutak építésekor jó volt. A folyó hordalékszállítási tulajdonsága révén itt-ott kisebb-nagyobb szigetek keletkeznek, amelyek mögött holtágak jönnek létre. A holtágak átáramlása nem mindig kellő, jellegük anoxikus, amely a feldúsulásért felelős. Valószínűleg megzavarta a hidraulikai viszonyokat a kutak felett létesített jacht-kikötő, amelynek ki/bevezető csatornájának építése során nem a holtág átáramlásnak biztosítása volt a fő szempont.

8.27‑1. ábra DMRV Sólyomsziget

A víztermelés így keletkező problémájának megoldására több megoldás is szóba jöhet:

a kitermelt víz kezelése (ezt választották)
az eredeti oxikus állapotú partszakasz visszaállítása, pl. kotrással (ennek eredménye kétes, mert a folyó idővel visszaépít) vagy levegőztetéssel (a módszer hatékonysága azonban még nincs kipróbálva)

8.27‑2. ábra Levegőztetés

a kutak áthelyezése. Ez a kifogásolt vízminőségű kút feladását és egy másik, oxigéndús partszakaszon új kut(ak) megépítését jelenti.

FVM Surány

A folyók hajózhatóságának biztosítása érdekében esetenként ún. sarkantyúk (vagy keresztgátak) beépítésére kerül sor. Ezek szerepe az áramlás terelése. A sarkantyúk alatt holtterek alakulnak ki. Itt folyamatos vízcsere nem jön létre, a partszakasz jellege a keresztgátak alatt anoxikus lesz. Ennek a víznyerés szempontjából két következménye is van:

Anoxikus körülmények között a tápanyag lebontás hatékonysága kisebb, mintegy fele az oxigéndús partszakaszokhoz viszonyítottan.
Anoxikus körülmények mellett a vas és mangán baktériumok felszaporodására lehet számítani. A vas és mangán baktériumok testükbe építik a vízben oldott állapotban megtalálható szervetlen vasat és mangánt, azaz előidézve ezáltal a feldúsulást. Az ilyen helyen található kutak esetében nagyobb vas és mangántartalom mérhető.

8.27‑3. ábra FVM Surány

Suránynál a sarkantyúk előbb épültek meg, mint a kutak. A 10 és 11-es kutak vízminősége már építésükkor sem volt megfelelő. A vízigények a 70-es években azonban szinte kielégíthetetlenek voltak. A kifogásolható vízminőség ellenére mégis megépültek ezek a kutak. A hálózatba táplált víz kevert vízként már szabvány alatti paraméterekkel rendelkezett.

Ha sarkantyúk nyakában egy változtatható bukóélű zsilipet építünk, úgy elérhető, hogy megfelelő mértékű vízcsere jöjjön létre, ugyanakkor a hajózás feltételei is teljesülhessenek. Ilyen zsilipek nem épültek. Miután a vízre ma nincsen szükség, a kutak leállításra kerültek.

FV Palotai sziget

A Káposztásmegyeri vízmű első ütemű kiépítésekor a Palotai szigeten található kutak jelentős vízkitermelési hányadot képviseltek. A Trianoni gát megépülésével – amely a bal parthoz kötötte a szigetet – a kutak vízminősége elromlott. Az 1930-as években a vízminőség feljavítására, azaz a vas- és mangántartalom eltávolítására szűrőegység beépítésre is sor került. A szentendrei szigeten való további terjeszkedéssel ezek a kutak feladásra kerültek.

Ha a kutakat nem a szárazulat felé eső oldalra építik, valószínűleg még ma is üzemben lennének. A gát alatt keletkezett, már átáramlással nem rendelkező holtág végképp megpecsételte sorsukat. A hiányzó oxigén biológiai eredetű vas és mangán feldúsulásához vezetett.

8.27‑4. ábra FVM Palotai-sziget

A Palotai sziget már nem létezik, összenőtt a balparttal és a területen található a CSM Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepe

FVM Szigetszentmiklós

A Szigetszentmiklósnál is épültek parti szűrésű kutak. Ahogy az a 7.5. ábrán jól érzékelhető ezek a kutak ugyan dunai kutak, de a Duna egy holtágán, a Ráckevei Duna ágon voltak találhatók. A telep a vízigények erőteljes csökkenésével mára már feladásra került.

8.27‑5. ábra FVM Szigetszentmiklós

A Kvassay zsilip és a Tasnál található zsilip segítségével ezen az ágon szintszabályozás történik, amelynek számos pozitív hatása van. A parti szűrésű víztermelés szempontjából az állóvíz azonban nem a legszerencsésebb, noha minden egyéb feltétel, megfelelő tulajdonságú és vastagságú kavicsréteg is megvan. A megfelelő átáramlás hiánya a partszakaszt anoxikussá teszi, elősegítve a biológiai okokra visszavezethető vas és mangán feldúsulását.

FVM Csepel-Ráckeve

Oxigén hiányos viszonyokat másképpen is elő lehet idézni, mégpedig azáltal, hogy szennyvizet tisztítatlanul bocsátjuk be az élővízbe. A II. Duna-expedíció (a Fekete erdőtől a Fekete-tengerig) mutatta meg, hogy a volt szocialista nagyvárosok– Pozsony, Budapest, Belgrád – alatt a Dunában cca 20-50 km hosszon nagy mikrobiológiai aktivitás tapasztalható. A természet pótolta itt az elmaradt szennyvíztisztítási folyamatot. Ez azonban azzal járt, hogy a víztestből erőteljes mértékben elvonta az oxigént.

8.27‑6. ábra FVM Csepel-halásztelek-Szigetújfalu-Ráckeve

A Fővárosi Vízművek déli termelő rendszerén emiatt két vízkezelő mű is épült, előbb a ráckevei és később, már a rendszerváltás után a csepeli. A kezelőműveket vas és mangán eltávolítására tervezték.

Időközben megépült a Csepel–sziget északi csúcsán a Budapest Központi Szennyvíztisztító telepe, amellyel a fővárosi szennyvíztisztítási arány 60%-ról közel 100 %-osra változott, azaz a folyó már nem terhelődik a II. Duna-expedíció megfigyelte kikényszerített aktivitással, azaz a víztestben normális mennyiségű oxigén található.

Prognosztizáltan a kezelőművekre a jövőben nem lesz már szükség, azok feleslegessé válnak. Ennek jelei már látszanak.

DRV Ercsi vízbázis

Az Ercsi kútsor a Duna főágán, a szigetújfalusi kutakkal szemben található. Ha megvizsgáljuk a kutak feletti környezetet, akkor az előbbi fejezetben felhozott esetek közül három terheli (terhelte) ezt a rendszert.

A tavak háttérvize, a sarkantyúk árnyéka és főág vízterében kialakuló biológia aktivitás egyedül is okozója lehet a kútsor előtti, látszólag „egészséges” partszakasz anoxikussá válásának Az ercsi kútvízben a vas és mangán megjelenése a fenti esetek fényében szükségszerűnek is mondható.

A tavak hatása a gyengébb minőségű háttérvíz kialakulásának okozója. A domborzati viszonyokat is felmutató egykori sématábla kép (lásd 8.27-8 ábrát) ezt nagyon szemléletesen érzékelteti. Ezt a hatást a vízművek saját erőből kiküszöbölni nem tudják. Vagy a tavak kényszer átáramoltatását kellene megoldani, vagy a feküig lenyúló résfallal kellene a háttérvíznek a tavaktól induló terjedését megakadályozni. Mindkét megoldás utólagos megépítése nagyon sok pénzbe kerülne. A háttérszennyezés hatása azonban csak kismértékű lehet. A kutakba a víz több mint 90 %-a közvetlenül a meder felől érkezik, a háttérvíz 10% alatti részarányt képvisel. Ahhoz tehát, hogy a kútvíz szabvány feletti értékeket produkáljon, a háttérvíznek nagyon töménynek kellene lennie. Nyilvánvalóan ez az eset nem áll fenn.

8.27‑7. ábra A vízbázis feletti tavak és sarkanytyúk

8.27‑8. ábra A vízbázis feletti tavak és sarkanytyúk

A sarkantyúk a meder irányából érkező víz minőségét befolyásolják. Hatásuk a nagyobb távolság miatt talán elenyészőnek mondható.

A víztest oldott oxigéntartalma is a meder felől érkező víz minőségét befolyásolja. A budapesti szennyvízkezelő mű megépültével az oxigén tartalom nem tűnik el, amely - a Szentendrei-sziget kezelést nem igénylő vízminőségéhez hasonlóan - már elegendő a vas- és mangánmentes kútvíz eléréséhez.

Ha a három hatás eredményeként a kitermelt víz vas- és mangántartalma továbbra is szabvány feletti, úgy a kiülepedésektől rendszeres mosásokkal kell megszabadulni, vagy súlyosabb esetben a vizet kezelni kell.

A SZÁKOM üzemeltetői tapasztalataira is támaszkodva megállapítható, hogy vízkezelésre nincsen szükség. A némileg magasabb mangántartalom elleni küzdelem öblítéssel, mosással uralható.

Vissza