Architecture | Higher education » Dr. Darabos Péter - Közműrendszerek

BUDAPESTI MŰSZAKI EGYETEM Építőmérnöki Kar Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék KÖZMŰVEK Közmű rendszerek Jegyzet kézirat Összeállította Dr.DARABOS Péter egy.adjunktus Készült az Alapítvány a Magyar Felsőoktatásért és Kutatásért támogatásával Budapest 1996 KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév TARTALOMJEGYZÉK 1. A közművek fogalma, főbb sajátosságai, csoportosítása. 3 2. Az egyes közművek rövid története . 5 3. Közmű rendszerek . 9 3.1 VÍZELLÁTÁS9 3.11 A vízellátó rendszer 9 3.12 A vízbázisok fajtáit, a vízszerzés fontosabb létesítményei10 3.121 A felszínalatti vízszerzés fontosabb létesítményei 10 3.122 A felszíni vízszerzés fajtái és fontosabb létesítményei15 3.13 A víztisztítás fajtái és fontosabb létesítményeik16 3.14 A vízelosztó rendszerek általános felépítése és fontosabb létesítmény csoportjai 21 3.2 Csatornázás 26 3.21 A csatornarendszerek osztályozása26 3.211

Egyesített, gravitációs csatornarendszer: 27 3.212 Elválasztott csatornarendszer:28 3.213 Vegyes csatornarendszer:30 3.214 Nyomás alatti szennyvíz-csatornarendszer: 30 3.215 Vákuumos szennyvíz-csatornarendszer: 34 3.22 A csatornarendszer műtárgyai37 3.221 Aknák:37 3.3 Kielégítendő minőségi és mennyiségi igények 43 3.31 Infrastruktúra - közművek A települési vízgazdálkodás43 3.32 Vízbázisok, a vízhasználat szerkezete 47 3.33 Az ivóvízfogyasztás és jellemzői50 3.34 A vízellátás és a csatornázás-szennyvíztisztítás helyzete Magyarországon52 3.35 Vízminőség, vízminősítés55 3.36 Természetes vizek minősége, biológiai vízminősítés 57 3.37 Befogadók szennyezőanyag terhelése, a szennyezés szabályozása 59 3.4 GÁZELLÁTÁS 63 3.41 Gázellátás alapfogalmai 67 3.42 Igények és szükségletek becslése68 3.43 A létesítés főbb irányelvei 68 3.5 VILLAMOSENERGIA-ELLÁTÁS 69 3.51 Hálózatok 69 3.52 Igények becslése70 3.53

Létesítés 70 3.6 KÖZVILÁGÍTÁS70 3.61 TÁVKÖZLÉS 73 3.7 TÁVHŐELLÁTÁS 71 3.71 Alapfogalmak71 3.72 A létesítés főbb általános irányelvei 72 3.73 A hőigény becslése73 3.74 Építési anyagok és szerkezetek 73 3.8 KÖZMŰALAGUTAK 74 4. SZENNYVÍZTISZTÍTÁS .74 2. 1.félév 1. KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK A KÖZMŰVEK FOGALMA, FŐBB SAJÁTOSSÁGAI, CSOPORTOSÍTÁSA Közművek alatt a településeken élő lakosság és egyéb fogyasztók folyamatosan vagy időszakosan jelentkező szükségleteit kielégítő létesítményeinek összességét, valamint az ellátó tevékenységet végző szervezetet értjük. A közművek főbb jellemzői: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. A fogyasztó közvetlen kapcsolatba többnyire csak a hálózattal illetve annak egy részével kerül. Az elosztó hálózat általában közterületen helyezkedik el. A fogyasztásnak időbeli menetgörbéje van, ennek megfelelően a rendszereket az

átlagfogyasztásnál jóval nagyobb kapacitásra kell kiépíteni. Az esetleges meghibásodások, üzemzavarok miatt is tartalékok építendők a rendszerekbe. A működőképesség akkor is folyamatosan fenntartandó, ha egy adott pillanatban, vagy hosszabb ideig nem lenne fogyasztás . Ez az ún folyamatos rendelkezésre állás Egyes közművek működtetése az egyes fogyasztók aktív közreműködését igényli, másokat központilag léptetnek működésbe, és vannak olyanok is amelyek emberi cselekvéstől függetlenül végzik a szolgáltatást, s van olyan is amely egy másik közmű használata közben vagy után lép üzembe. A közművek a létesítéskor megteremtik annak műszaki lehetőségét, hogy a későbbiek során realizálódó igények is kielégíthetők legyenek. A közművek a települések szerves részét képezik. A települések közművesítését a műszaki, gazdasági, környezetvédelmi stb. igények és lehetőségek mérlegelésével kell

végrehajtani. A települések tervezésénél biztosítani kell a közművek területigényes létesítményeinek helyigényét. A közműrendszerek egyes elemei az eltérő időtávlat figyelembevételével építendők ki. A közművek-használó kapcsolatban a "hoz" a "hoz-visz" és a "visz" viszony egyaránt előfordul. Egyes közművekre a kényszerszolgáltatási jelleg jellemző. Szélsőséges és kényszerhelyzetekben sor kerülhet a szolgáltatás korlátozására, a használók rangsorlásával együttesen. A közművek saját berendezésekkel, vagy vezetéki rendszerekhez kapcsolódva fejtik ki működésüket. Egyes közműszolgáltatások a települések egy részén, vagy egészén monopolisztikus jellegűek. A közművek csoportosítása 1. Ágazati besorolás szerint 1.1 Vízgazdálkodási közművek - vízellátás - csatornázás 1.2 Energiaellátási közművek - gázellátás - villamosenergia-ellátás - távhőellátás 1.3

Távközlési közművek 3. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév - telefonellátás - KTV-rendszerek - egyéb szolgáltatások 1.4 Közműalagútak-közműfolyosók - több ágazat vezetékei egységes műtárgyrendszerben 1.5 Egyéb közműjellegű szolgáltatások - termékvezetékek - termálvíz-vezetékek - közúti forgalomirányító vezetékek - közúti tömegközlekedés vezetékei - vasúti közlekedés vezetékei - telefonhírmondó (megszünt) - szemétszállítás 2. Területi kiterjedés szerint 2.1 Települési kiterjedésű közművek - ritkábban: vízellátás - általában: csatornázás, távhőellátás, tömegközlekedés, forgalomirányítás, KTV-rendszer 2.2 Regionális kiterjedésű (legalább két települést kiszolgáló) - ritkábban: csatornázás, távhőellátás - általában: vízellátás 2.3 Országos kiterjedésű közművek - ritkábban: vízellátás - általában: vasúti közlekedés vezetékei, villamosenergia-ellátás 2.4

Kontinentális kiterjedésű közművek - ritkábban: vízellátás, távközlés - általában: gázellátás, villamosenergia-ellátás 2.5 Globális kiterjedésű közművek - általában: távközlés 4. közúti 1.félév 2. KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK AZ EGYES KÖZMŰVEK RÖVID TÖRTÉNETE Gázellátás 1760-as években a Kaszpi-tenger -a földgáz 1784 Leuven: kőszénből - gáz, világítás 1785 Párizs: Philipp Lebon hőlámpa 1790-es évek Anglia: a kőszénből gáz, világítás, nagyüzemi gázgyártás, gáz tisztítás, mérésének, nyomásszabályozásának és felhasználás elvi alapjait 1813 London - Westminster-híd díszvilágítása, első gáztársaság 1814 London - a St. Margarete városnegyed közvilágítás 1815 Párizs, 1818 Bécs stb. Európa fővárosaiban gáz -közvilágítás, gázgyárak 1816 Pest: Tehel Lajos - gázlámpa -Nemzeti Múzeum 1840 Nagycenk: Széchenyi - gázfejlesztő készülék, bemutatás 1840. aug 20-án 1856 Buda -

Pest gázgyártás indítása 1856. dec 23-án kezdődik a pesti közvilágítás 1862 Buda - Pest: gázvezeték épül a Lánchídon átvezetve Budára 1866-1900 Budapest: négy újabb gázgyár épül 1910 Budapest: a főváros saját tulajdonba vette a gázműveket 1913 Budapest: Óbudai Gázgyárat 1920-as évek új háztartási készülékek 1940-es években Magyarországon 10 gázgyár működött 1943 csővezeték épül Budapest és Nagykanizsa között 1950-es években az ipar gázigényének kielégítésére folyamatosan bővítik a gázgyárakat 1960-as években az alföldi földgázt Budapestre vezetik 1965-ben elkészül a Budapestet körülölelő körvezeték Az 1960-as évek végére kimerül a városigáz előállító kapacitás bővítésének lehetősége, kisérleti jelleggel megkezdik a földgázra való átállást. 1970-es években megkezdik az Orenburg-Munkács földgáz távvezeték építését, amely 1979-ben gázt szállít Magyarországra. Nagy ütemben

megkezdik a városigáz-hálózat átállítását földgázra 1980-as években megszünik a szénalapú gázgyártás, 1988-ra meszűnik teljesen a városigáz előállítása. 1990-es években főleg vidéken folyik a gázhálózat fejlesztése. Villamosenergia -ellátás 1643 Torricelli légritka tér, villamos kisülés 1700 a villamos kisülés Wall, dörzsölési elektromosság 1742 a villamos kisülés - vákuum 1745 Kleist leideni palackja 1753 Franklin felfedezi a villámhárítót 1771-72 Cavendish-Beccaria 1700-as évek végén áramló elektromosság 1790 Galvani békacomb kísérletei 1792 Volta - galvánelem 1797 Humbold - elektrolízis 5. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 1800 Volta-oszlop1801 Volta - áramerősség 1812 Davy -ívfény 1819 Oersted -mágneses kisérletek, Gay-Lussac és Arago elektromágnes, Ampere elektrosztatika -elektrodinamika 1825 Ohm: áramerősség-feszültségkülönbség-ellenállás összefüggés 1831 Faraday elektromágneses

indukció 1841 Joule áram keltette hő törvény 1847 Kirchhoff áramelágazási törvénye 1856 Jedlik Ányos a dinamó elv 1859 Plaute 1867 Siemens 1878 a Ganz gyár csarnokát ívlámpákkal világítják 1879-1880 több épületnél egyedileg alkalmazzák világításra a vill. áramot 1881 a párizsi világkiállítás 1882 az első közcélú áramfejlesztő telep 1882 Zipernovszky-Déri - Vigadó 1883 Milánó: az első európai áramfejlesztő telep 1884. nov 14 Temesvár 1885 London, Berlin, 1888 Párizs, 1890 Bécs, 1892 Koppenhága 1885 Bláthy-Déri-Zipernovszky 1888 az elektromágneses hullám felfedezése 1893 Budapesten is áramfejlesztő épül 1893-1915 a helyi ellátás időszaka 1895 Popov - antenna 1897 Braun - katódsugárcső 1902 az első drótnélküli távíró 1906 az elektroncső felfedezése 1921 az első rádióadó 1915-1945 a regionális ellátás kezdete, Kelenföldi erőmű 1933-ban már 75 elosztóváll 1945-50 országos rendszer 1950-1960 az ország

villamosítása 1962 nemzetközivé válik a rendszer 1961 az első 120 kV-os kábel, 120/10 kV-os alállomás a város közepén Egyoldalú függőség a Szovjetúniótól, paksi atomerőmű, jelenleg más kapcsolati rendszerek kiépítése folyik, meg a vita, hogy kell-e új alaperőmű vagy nem. Közvilágítás 1790-es évek Pesten és Budán repceolaj lámpás I.vh közbiztonság 1923 teljesen vegyes közvilágítási rendszer Távközlés 1837 az első távíró 1844 Morse 1865 kábelt fektetnek az Atlanti óceánba 6. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 1878 Bell beszédhang továbbíthatóság 1881 az első magyar telefonvonal 1890 az elektromágneses hullámok elveinek fölismerése 1890 Bp-Bécs közötti telefon 1895 Popov antenna 1901 az első rádióüzenet 1920 katódsugárcső 1921 Pittsburghben rádióadás 1936 Londonban első kísérleti TV-adás Távhőellátás 1825-ben Párizsban - fűtési rendszer létesítése nyitott nyomótartállyal, 1827-ben

March Perkins - Perkins rendszer 1878-ban Bostonban - távfűtési rendszer 1896-ban hamburgi Városháza 1900-1902 között Drezda 1884-1904 között a budapesti Országház 1930 körül forróvizes távfűtés Európban Az 1930-as években tanulmány Budapest távhőellátására Az 1950-es években Bp néhány pontján távfűtött lakások A tömeges távhőellátás az 1950-es évek vége Budapesten 1960-ban -a 15 éves lakásépítési program kezdete Az elkövetkező 10 évben közel 40 ezer lakás, budai Vár távhőellátása 1960-65 között ipari és közcélú fűtőerőművek -"hulladék" hőenergia 1960 körül leálltak a budapesti erőművek fejlesztésével A kialakított rendszerek a lakosság részére változó hőfokú forróvizet, az ipari üzemek részére gőzt vagy állandó hőfokú forróvizet szolgáltattak. Az 1970-es évek a távfűtés alkalmazásának fénykora - egycsöves fűtési rendszer - átalánydíj Az elmúlt évek gazdasági

változásai - igény: fogyasztás - fizetés érdekeltség alapján, akadályok. Budapesten az 1980-as években megkezdték az önálló körzetek részbeni összekapcsolását. 1992-ben Magyarországon. adatok Csatornázás A csatornázás kezdetei ie. 3-4000-re tehetők, indiai leletek bizonyítják, hogy egyes városokat már ebben a korban csatornáztak. Babilonban, Egyiptomban és Ninivében szintén megtalálhatok a csatornázásra utaló romok. Az ókori görög és római városok kultúrájában jelentős szerepet játszottak már a vízellátási és csatornázási létesítmények. Athénben a feltárások során a csatornákat elzáró gépek nyomait is fellelték. Az ókori Róma nevezetes építménye volt a Cloaca Maxima Julius Caesar alatt honosodott meg a szennyvizek csatornahálózaton való elvezetése. Tiberius császár új adóformát ("cloacarium") rendszeresített a csatornák építési és fenntartási költségeinek fedezésére. Az ókori rómaiak

magyarországi tevékenysége nyomán találtak csatornázásra utaló nyomokat. 1185 Párizs utcák és az utcai csatornákra vonatkozó előírások 7. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 1367 Moszkva - Kreml 1531 Anglia - VIII. Henrik 1531 Bunzlau - csatornahálózat 1700 körül Kőszeg 1710 körül Chézy 1750 körül Baja 1842 Hamburg - tűzvész 1847 Pest első csatornázási szabályrendelete 1850-1851 London és Párizs 1858 Darcy - veszteségek 1884 kis-Kutter képlet 1889 Vicary - racionális méretezési mód Vízellátás rómaiak Zsigmond 1714 helyreállítják a Sváb-hegy kútjait 1850-es évek közepén világszerte előtérbe kerül a települések egészséges ivóvízzel való ellátása 1868 Budapest vízmű építése a mai Országház területén 1890-es évek káposztásmegyeri vízmű, az egyre növekvő igények miatt 1900-as évek fokozatos bővítés, gépházak, nyomászónák, tárolók Villamos Pest 1887. nov 28 Nagykörúton Nyugati pu és

Király u között próbavasút, saját erőteleppel (áramfejlesztővel), kábelhálózattal. Közúti forgalomirányítás 1926 az első jelzőlámpás csomópont 1943 az első kísérleti összehangolás a Szent István krt-on A történet rövid áttekintése azért fontos mert a hálózatok többsége közel száz év, vagy még több idő alatt alakult ki. Egyes elemei a rendszereknek még ma is eredeti állapotban a földben vannak és működnek, másik részük a földben van ugyan de nem működik, de más közmű, vagy egyéb létesítmény építésekor, rekonstrukciójakor megtalálják, elbontják. A hálózatok egyes részei műszaki teljesítőképességük, és életkoruk alapján rekonstrukcióra szorulnak (pl. Nagykörút), ami tetemes költséggel jár. 8. 1.félév 3. 3.1 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK KÖZMŰ RENDSZEREK VÍZELLÁTÁS A vízellátási feladatokat a következő nagy csoportokra oszthatjuk a felhasználók, fogyasztók jellege szerint: -

Lakosság ivóvízzel való ellátása - Ipari üzemek, termelő egységek ellátása a termékek előállításához szükséges minőségű, mennyiségű és nyomású iparivizell. - Mezőgazdasági üzemek, gazdaságok ellátása öntöző vízzel. Ezek közül a KÖZMŰVEK fogalomkörbe a lakosság ivóvízzel való ellátása tartozik. Az ivóvízeellátásban elsődleges szempont az egészséges, emberi fogyasztásra alkalmas víz biztosítása. Ennek igen fontos közegészségügyi jelentősége van a szennyvíz elvezetéshez kapcsolódva, lásd középkori járványok (kolera, pestis, vérhas, stb.) Az egészséges ivóvíz hiánya, a szennyvizek elvezetetlensége egészen az újkorig, a okok korrekt feltárásáig, igen komoly kiterjedésű járványok okozója volt. 3.11 A vízellátó rendszer A vízellátó rendszer feladata a fogyasztók jogos mennyiségi, minőségi és nyomás igényének kielégítése folyamatosan, minimális költségráfordítással. V íz sz er z

és V íz tisz títá s V íz elosz tá s F elsz ín a la tti F ogya sz tók F elsz íni F ogya sz tók 1.ábra Legfontosabb jellemzői: 9. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév - Folyamatos üzem az igények időben változó mértékű, de folyamatos jelentkezéséből adódóan ! - Veszélyes üzem ! A csvezetékhálózat nyomás alatt van ! Lásd az elmúlt évek fővárosi csőtörései (Miklós u., Gellért szálló, stb) - Permanens üzemzavar. Valahol, valami mindig rossz ! Mottó: "A dolgok addíg mennek jól, amíg az emberek tudomást sem vesznek róla ." 3.12 A vízbázisok fajtáit, a vízszerzés fontosabb létesítményei Felszín alattí: Szemcsés közegből - Felszínközeli Mélységi Repedezett kőzetből - Talajvíz Partiszűrésű Rétegvíz Karsztvíz Magyarországon jelentős mennyiségben áll rendelkezésre jó, vagy elfogadható minőségű felszín alatti víz. Az ország vízműveinek többsége ilyen felszín alatti

vízbázisra települt A partiszűrésű vízszerzés mintegy átmenetet képez a felszínalatti és felszíni vízszerzés között, mivel ebben az esetben felszíni víz természetes szűréséről van szó. Felszíni: Természetes vizekből - Élőízfolyásból Tavakból Mesterséges tározókból 3.121 10. A felszínalatti vízszerzés fontosabb létesítményei 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK Forrásfoglalás (100 - 118.o 47ábra) 11. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK Galéria (104 - 109.o 43ábra) Kutak Felszínközeli Ásott kút (101 - 93.o 27ábra) 12. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK Akna kút (102 - 94.o 28ábra) Csőkút (103 - 99.o 33ábra) 13. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK Csáposkút (105 - 105.o 39ábra) Mélységi Csőkút (106 - 101.o 35ábra) 14. 1.félév 1.félév 3.122 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK A felszíni vízszerzés fajtái és fontosabb létesítményei Vízfolyásból - Partra

telepített vízkivételi mű (107 - 150.o 63ábra) Tóból (xxx - 154.o 65ábra) 15. KÖZMÛVEK 3.13 KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév A víztisztítás fajtái és fontosabb létesítményeik Felszín alatti vizek tisztítása A termelt víz gáztartalom és/vagy kémiai kötésben lévő anyagok koncentrációja miatt esik minőségi kifogás alá, ezért tisztítani kell. Egy tipikus hazai rétegvízre települt víztisztító mű sémája: - Kút, vízkivétel Gáztalanítás, levegőztetés Vas-, mangántalanítás, esetleg arzénmentesítés szűréssel Fertőtlenítés Tározás, hálózati szivattyúzás (111 - 354.o 193ábra) 16. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK (109 - 349.o 191ábra) (110 - 342.o 184ábra) Felszíni vízek tisztítása A lebegő anyagok, köztük élő szervezetek, valamint oldatban és kémiai kötésben lévő szerves és szervetlen anyagok koncentrációja minőségi kifogás alá esik. A legfontosabb technológiai lépések -

Vízkivétel 17. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév - Szita szűrés - Élő szervezetek lebínítása (Cl2, O3 adagolás) - Lebegőanyag eltávolítás: - Derítés (Pelyhesítés, szűrés, ülepítés) Kolloidális szennyeződések, lebénított élő szervezetek eltávolítása - Homokszűrés - Iz-, és szaganyagok, mikro szennyeződések adszorbcióval, aktívszén szűrés - Fertőtleníés, oxidáció - Tározás, hálózati szivattyúzás Néhány jellegzetes technológia: (112 - 430.o 244-245ábra) 18. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK (113 - 431.o 246ábra) (114 - 431.o 247ábra) 19. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK (115 - 431.o 248ábra) 20. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK 3.14 A vízelosztó rendszerek általános felépítése és fontosabb létesítmény csoportjai A vízellátó rendszer legnagyobb rendszerelelemk száma igen nagy. kiterjedésű alrendszere. KÖZMÛVEK Az alrendszert alkotó Objektum csoportok:

Fogyasztók Fogyasztás - Vízigény A tényleges vízvételezés. Az igény valamilyen szintű realizációja. (időben változó) Amit szeretett volna ! (De a csapból csak furcsa hörgő hangok jöttek víz helyett !) Mennyiségi - A fogyasztási szokásoknak megfelelően időben változó. Minőségi . Nyomásigény - Ez tulajdonképpen egy energia igény ! Hálózat A víztermelő, vízkezelő telepek általában a fogyasztóktól távol helyezkednek el, tehát gondoskodni kell a víz szállításáról. A szállítás csővezeték hálózaton történik Fontos emlékezni arra, hogy a csővezeték mentén a szállítás során surlódási veszteségek, energia veszteségek lépnek fel. Tehát a vízzel energiát kell közölni a betáplálási ponton, ahhoz, hogy a fogyasztó megfelelő nyomással vételezni tudjon. (Kifollyon a csapon a víz !) A csőhálózat nem folytonos és nem zárt ! A vezetékek különböző anyagú csődarabokból a legkülönfélébb kötési

módokkal vannak összerakva. A hálózat tömítetlenségei, a csőanyag hibák elfolyásokat okoznak, méghozzá nyomás alatti (20 - 60 mvo) körülmények között. Magyarországon nem ritka az olyan vízellátó rendszer amelyen a termelt és számlázott vízmennyiség közti differencia eléri a termelt vízmennyiség 20 százalékát ! A hálózaton fordul elő a legtöbb hiba, melyet folyamatosan kell elhárítani. Erre a vízművek általában 24 órás készenléti szolgálatot kénytelen fenntartani. A hálózaton végzendő javításokhoz egyes csőszakaszokat üzemen kívül kell tudni helyezni, hiszen bizonyos (nem ritkán előforduló) hibaelhárítási munkát nem lehet nyomás alatt lévő csőszakaszon elvégezni. Ezért a hálózaton ún szakaszoló elzáró szerelvényeket (tolózárak, csapózárak, stb.) vannak elhelyezve A csővezeték kivétele az ellátásból viszont óhatatlanul fogyasztók ellátatlanul maradását jelenti. Természetesen nem megoldható,

hogy egy-egy csőszakasz kiszakaszolása során minden fogyasztó folyamatos ellátása biztosítva legyen, de a szakaszoló tolózárak megfelelő elhelyezésével a kieső fogyasztók száma minimalizálható. 21. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév Sok esetben a vízelosztó hálózat egy igen fontos település üzemeltetési feladatot is ellát, mégpedig boztosítja a szükség szerinti tűzoltási vízmennyiséget, és az annak kiszolgáltatásához szükséges nyomást. A tüzoltó berendezések csatlakoztatása a hálózathoz speciális szerelvényeken keresztül történhet, melyeket tűzcsapoknak hívunk. A hálózatot tehát a csővezetékeken kívül számtalan szerelvény, idom, akna, stb. alkotja, melyek fenntartása, karbantartása a vízmű üzemeltetés legnagyobb volumenű feladata. Gépházak A fogyasztók nyomásigényének kielégítése érdekében, illetve a szállítás során fellépő surlódási energiaveszteségek pótlására energia közlés,

energia átalakítás. Az energia átalakítás során régebben a hőenergiát ma szinte kizárólag elektromos energiát használunk kiindulásként. Az elektromos enrgiát villenymotorokkal mechanikai energiává alakítjuk. A mechanikai energia felhasználásával, szivattyúk segítségével a vízet mozgásba hozzuk, illetve nyomást fejtünk ki rá. Ez a két hatás az amely a fogyasztóknál lehetővé teszi a vízvételezést. Átemelések, nyomászónák-nyomáshatárok A hálózatbeli nyomás csak egy határig fokozható, melyet a fogyasztói pontokon telepített szerelvények, illetve háztartási gépek nyomástűrése határoz meg. A hálózati üzemi nyomás megengedett értéke a fogyasztói lecsatlakozási pontnál 60 [mvo], az épületen belüli szerelvények berendezések védelmében. Tekintettel arra, hogy a fogyasztók egy-egy településen belül, e terep magassági tagoltsága miatt, jelentősen, 60 m-t mindenképpen meghaladó szintkülönbségen

helyezkedhetnek el, ezért nyomászónák (nyomásövezetek) kialakítása szükséges. Egyegy nyomászónán belül a legalacsonyabban fekvő fogyasztónál az üzemszerű működés során előforduló nyomás legnagyobb értéke nem lehet magasabb mint 60 mvo. Megjegyzés: Ha mégis ilyen fordul elő, arra is van megoldás, helyi nyomáscsökkentés. De minden szerelvény beépítés egy új hibalehetőséget jelent, és általában karbantartási vonzata is van. Tározás A víztermelő létesítmények élettartamának, a termelt tisztított víz minőségének kedvező ha ezek a létesítmények viszonylag egyenletes terheléssel üzemelnek. Másik oldalról viszont a fogyasztás szinte teljesen véletlenszerűen jelentkezik. Az egyenletes, folyamatos termelés és a változékony fogyasztás közötti különbséget tározással lehet kiegyenlíteni. A tárolásra a vízellátásban térszínre, vagy az alá telepített tározókat, ún. medencéket, illetve a felszín fölé,

szükség szerint, kiemelt tározókat ún. víztornyokat használunk Térszíni medencék 22. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK (118 - 589.o 335ábra) 23. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK Víztornyok (116 - 574.o 325ábra) 24. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK (117 - 579.o 329ábra) A tározás azonban nem csak kiegyenlítési célzatú lehet. Kötelező például a tüzivíz tározás, arra az esetre ha a tűz áramszünettel járna együtt. Vagy a tározó nagyobb betápláló csővezeték törések esetén akár még órákig is képes biztosítani az ellátást. További kihasználási lehetősége a tározóknak az enrgia költség csökkentés, amikor is a szivattyúzást az olcsóbb energiadíjú időszakokra lehet korlátozni. Végezetül hangsúlyozni szeretnénk, hogy a vízellátás létesítményei egyre inkább regionális jelleget öltenek. Magyarországon ahol jelentős felszíni és felszínalatti vízkészletekkel

rendelkezünk, számos regionális vízellátó rendszer alakult ki és működik napjainkban is. Vízkészletekben kevésbé gazdag országok, illetve olyan országok esetében ahol a vízkészleteket erősen elszennyezték ezen regionális rendszereknek fokozott a szerepük. 25. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév Az elkövetkező években a vízellátás területén a következő fő feladatok megoldásával kell számolni: - Vízbázisok hatékony védelme - Meglévő, de elhasználódott létesítmények rekonstrukciója - Az ivóvíz minõségének javítása, és ezen belül kiemelten a világszerte jelentkező fogyasztásvisszaesés következtében, a hálózatokon szennyeződések okainak feltárása és felszámolásuk észlelt másodlagos Magyarországon ezen kívül a lemaradások leküzdésére: - A szolgáltatási veszteség csökkentése: pontos vízmennyiségméréssel a hálózati hibák szisztematikus feltárásával és elhárításával a hálózati

szerelvények rekonstrukciójával - Korszerű folyamatellenőrző, irányító rendszrek kiépítése, a üzemeltetés optimalizálási feltételeinek megteremtése - A közműnyilvántartás, illetve az üzemeltetési feladatokhoz kapcsolódó informatikai feladatok korszerű megoldása, információs rendszerek kialakítása 3.2 CSATORNÁZÁS A csatornázás a vízgazdálkodás, ezen belül a települési vízgazdálkodás fontos részterülete. A csatornamű eladata: a településen ill. a hozzá tartozó vízgyűjtőterületen keletkező szenny- és csapadékvizek műszaki, gazdasági és egészségügyi követelményeket kielégítő összegyűjtése, elvezetése, az előírásoknak megfelelő mértékű tisztítása majd elhelyezése. A csatornamű részei tehát: a csapadék- és szennyvizek összegyűjtésére és elvezetésére szolgáló csatornarendszer, és a csapadék- és szennyvizek tisztítását végző tisztítórendszer. 3.21 A csatornarendszerek

osztályozása A csatornarendszerek a szenny- és csapadékvizek gyűjtési és elvezetési módja szeint egyesített, elválasztott és vegyes rendszerűek lehetnek. A csatorna üzeme szeint gravitációs, nyomás alatti és vákuumos rendszereket különböztetünk meg. 26. 1.félév 3.211 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK Egyesített, gravitációs csatornarendszer: A hagyományos, egyesített rendszerű csatornák a szennyvizet és az időszakos, lényegesen nagyobb mennyiségű csapadékvizet ugyanazon csatornarendszerben vezetik le. A rendszer főgyűjtő vezetékeit viszonylag nagy keresztmetszetű csatornaelemek alkotják, melyeket túlterhelésük megakadályozása ill. mérséklése céljából bizonyos távolságokban un csatornahálózati túlfolyóval (záporkiömlővel) megcsapolják és a kiömlő keverék szennyvizet közvetlenül (esetleg ülepítés után) a befogadóba vezetik. Az egyesített csatornarendszerben ideális esetben duzzasztás és túlfolyás

nincs. Az egyesített rendzserű csatornahálózatok csak gravitációs üzeműek lehetnek! Az egyesített csatornarendszer előnyei: a rendszer üzemeltetése a csatornarendszerbeli hidraulikai lefolyási viszonyok miatt egyszerűbb, az egyetlen vezeték helyigénye kisebb, épületbekötés kedvezőbb, az egy csatorna nyilvántartása, üzemeltetése, fenntartása egyszerűbb, a beruházási költség összességében általában kisebb. Az egyesített csatornarendszer hátrányai: - a befogadók keverék szennyvízzel való terhelése miatt nem felel meg a környezetvédelem mai előírásainak, - a szennyvíztisztító telep terhelése kiegyenlítetlen, a csapadékvizek miatt időszakosan jelentősen túlterhelődik, - az elvezetendő nagy vízmennyiségek miatt a rendszerben visszaduzzasztás gyakran előállhat (sík terep, nem megfelelő lejtés), - kedvezőtlen hidraulikai viszonyok létrejötte esetén a lefolyási idő növekedése a szennyvíz "berothadását"

(anaerob állapot kialakulását) segíti elő, a feliszapolódás veszénye nő, - a rendszer új területek bekapcsolására, a fedettségi viszonyok változására a korlátozott hidraulikai kapacitás (szelvényméret) miatt kevésbé rugalmas, - a viszonylag nagy átmérőjű gravitációs csatornák közműalagútban általában nem helyezhetők el. Jellegzetes, egyesített, gravitációs csatornarendszer kialakítását mutatja az 3.2-1 ábra 27. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.2-1 ábra (001) 3.212 Elválasztott csatornarendszer: A korszerűbb, környezetvédelmi szempontokból kedvezőbb elválasztott rendszerekben (3.2-2 ábra) a szennyvizet a szennyvízelvezető csatornák, a csapadékvizet a csapadékvíz elvezető csatornák szállítják. Ilymódon minden úttest alá két külön vezeték kerül A szennyvíz a szennyvíztisztító telepre, a csapadékvíz - ülepítés után a befogadóba vezetendő. Az elválasztott csatornarendszerek szennyvíz

csatornái lehetnek gravitációs, nyomás alatti ill. vákuumos rendszerűek. A szennyvíz mindig zárt, felszín alatti rendszerben vezetendő el, a csapadékcsatornák lehetnek nyílt árkok is. A csapadékvíz levezetése azonban mindig gravitációs módon történik Az elválasztott csatornarendszerek előnyei: 28. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK a szennyvíztisztító telep hidraulikai és szennyezőanyag terhelése kiegyenlítettebb (mivel a csapadékvíz nem terheli), gazdaságosabb szelvényméretek alkalmazhatók, a csatornahálózat kialakítása hidraulikai szempontból kedvezőbb (a szennyvízcsatornák nem lesznek túlméretezettek a csapadékvíz miatt, így kisebb a feliszapolódás veszélye), a szennyvízcsatornák közműalagútban is vezethetők, a szennyvíz- és csapadékvíz csatornák helyszínrajzilag általában a bekötési helyekhez közelebb fektethetők, a helyi adottságokhoz jobban képes alkalmazkodni (bővíthető). Az elválasztott

rendszer hátrányai: a szennyvízcsatornák öblítőhatásfokuk fenntartása miatt nagyobb lejtéssel építendők, az átemelés, nyomás alatti csatornaszakaszok beiktatási igénye fokozottabb, a csapadékvíz a befogadóba tisztítatlanul jut (a befogadó szennyeződése azonban csapadékvíz tározó létesítésével mérsékelhető), a kétféle csatorna szűk utcában nehezebben helyezhető el, nyilvántartásuk, üzemeltetésük, fenntartásuk költségesebb és munkaerőigényesebb, a teljes kiépítés beruházási költsége általában nagyobb. 3.2-2 ábra (002) 29. KÖZMÛVEK 3.213 KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév Vegyes csatornarendszer: A vegyes csatornarendszerek az egyesített és az elválasztott rendszert részterületként, egy rendszeren belül foglalják magukba (pl. egyesített csatornarendszer későbbi bővítése során a bekapcsolandó új területekről csak a szennyvízcsatornákat kötik a meglévő csatornarendszerhez, a csapadékvizet a

hálózat túlterheltségének elkerülése miatt külön rendszerben vezetik el). Az üzemeltetés szempontjából is gravitációs, nyomás alatti vagy vákuumos üzemű rendszereket egyidejűleg alkalmazhatunk (3.2-3 ábra) 3.2-3 ábra (003) 3.214 Nyomás alatti szennyvíz-csatornarendszer: A nyomás alatti csatornarendszer működtetéséhez külső energiaforrás szükséges. A szennyvíz a nyomás alatti rendszerekben szivattyú, légkompresszor, vagy egyidejűleg mindkettő hatására mozog. Így a csatornarendszer vonalvezetése szempontjából a magassági kötöttségektől mentesíthető. A nyomás alatti rendszer további célja számos esetben az, hogy a szennyvíz tartózkodási ideje a rendszerben csökkenthető legyen, ami különösen az összegyűjtött szennyvíz nagyobb távolságra vezetésekor fontos szempont. A nyomás alatti csatornarendszer - hidraulikai szempontból - bizonyos mértékig a vízelosztó rendszer "fordítottjának" is tekinthető

(az ivóvíz elosztó rendszerben egyetlen nyomást keltő pont és 30. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK nagyszámú csapolópont van, a nyomás alatti csatornarendszerben fordítva: számos nyomást keltő pont és egyetlen kifolyási pont van). A nyomás alatti csatornarendszer helyszínrajzi szempontból kétféle lehet: A hidraulikai szempontból egyértelműen méretezhető elágazó rendszer (3.2-4a-b ábra) Az üzemzavarok csökkentése érdekében a nyomás alatti csatornaágak közé biztonsági összekötő vezetékszakaszokat is létesítenek, de ezek normál üzemben zártak. A másik megoldás a vízelosztó rendszerhez hasonló körvezetékes rendszer (3.2-5 ábra), azonban ezt is ágvezetékes (rendszeresen változtatott áramlási irányú) rendszerként üzemeltetik, és úgy is méretezik. 3.2-4 a ábra (004) 31. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.2-4 b ábra (005) 32. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.2-5 ábra (006) A

szennyvíz a nyomás alatti közcsatornarendszerbe telken belüli gravitációs gyűjtéssel és házankénti vagy házcsoportonkénti dugulásmentes, aprító elõtétes szennyvíz-szivattyúkkal emelhető. Az átemelő szivattyúk egyben a csatornarendszerbeli szennyvíz mozgatásához szükséges energiát is szolgáltatják. A szennyvíz visszaáramlását az átemelő előtti gravitációs gyűjtőcsatornába (pl. úszógolyós) visszacsapó szelep akadályozza meg. Lehetséges átemelési megoldásokat mutat a 32-6 ábra A nyomás alatti rendszerek üzemeltetése terén öblítés nélküli ill. öblítéses (vízöblítéses ill. pneumatikus (sűrített levegős)) rendszereket fejlesztettek ki. A nyomás alatti rendszerek esetében fontos kihangsúlyozni, hogy a gépészeti berendezések súlya miatt az üzemeltetés nagyobb odafigyelést és szakértelmet követel meg. 33. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.2-6 ábra (007) 3.215 Vákuumos

szennyvíz-csatornarendszer: A vákuumos csatornarendszer működéséhez szükséges energia is külső forrásból származik: a vákuumközpontban levő vákuumszivattyú az eléje kapcsolt szennyvízgyűjtő tartályban az 34. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK atmoszférával szemben 0.6 - 07 bar vákuumot kelt A csatornarendszer ennek a vákuumnak a hatása alá kerül, mely a vízmozgást biztosítja. A szennyvíz az épületből gravitációs vezetéken áramlik a vákuumos szennyvíz szelephez, amely a két rendszer közötti kapcsolatot biztosítja. A szelep önműködően nyílik, ha a szelep előtti gravitációs vezetékszakaszban, vagy aknában bizonyos mennyiségű szennyvíz összegyűlt. A szennyvíz a vákuumcsatorna rendszerben csak addig áramlik, amíg a szelep nyitva van. Ezért a szennyvíz szelepen való áteresztése után légköri nyomású levegőt kell a hálózatba juttatni, mely a szelep záródása után a hálózati vákuum mértékének

megfelelően kitágul, majd a szennyvízszállítás leáll. A szennyvíz a vákuumcsatornában tehát nem folyamatosan, hanem szennyvízdugók formájában halad. Ennek elvi alapja, hogy a vákuum szelep késleltetve zár, így levegõ is jut a vezetékbe, amely a vákuum hatására kiterjed és így mozgásba hozza a szennyvíz dugókat. A vákuumos szennyvízgyűjtő rendszer működési elvét és elemeit mutatja a 3.2-7 ábra Vákuumos szennyvízcsatorna rendszerek létesítése főleg sűrű beépítésű területeken gazdaságos, ahol a domborzati és talajviszonyok nem teszik lehetővé a hagyományos, gravitációs rendszerek építését. A min 05 bar vákuum biztosítását kívánó követelmény azonban csak kis távolságok (néhány 100 m) egy vákuumközponthoz kapcsolását teszi lehetővé. Hazánkban Szentendrén alkalmaztak vákuumos csatornarendszert (3.2-8 ábra) 3.2-7 ábra (008) 35. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.2-8 ábra (009) 36. 1.félév

1.félév 3.22 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK A csatornarendszer műtárgyai A csatornarendszer műtárgyai a következőképpen csoportosíthatók: - a házi csatornahálózat műtárgyai, bekötőcsatorna, helyi szennyvíztisztító műtárgyak (zsírfogó, benzinfogó, olajfogó), útkeresztmetszetben levő műtárgyak, aknák (víznyelő, bukó, surrantó, öblítő, hóledobó, szellőztető akna), csatlakozások, tehermentesítő műtárgyak, szerelvények, csatornazsilip, csatornatolózár, közműalagút, közműfolyosó, vízhozam mérő, csatornahálózati átemelő, csatornahálózati tározók. 3.221 Aknák: Az aknák a csatornahálózatok legfontosabb műtárgyai, létesítésüknek célja a földbe fektetett csatornahálózat - üzemének, állagának ellenőrzése, tisztítása, szellőztetése, a szerelvények kezelése. Az irányváltoztatások, elágazások, csatlakozások csak aknák közbeiktatásável velósíthatók meg, az eltérő csatornaszelvény, a

csatlakozó csatornaszakaszok találkozási helyén, a csatornaszakaszok legfelső, induló végén minden esetben aknák létesítendők. Az akna és a csatlakozó csatornaszakaszok fenékvonala egymáshoz képest folytonos, vagy megszakadt lehet. Az aknák részben vagy teljesen előregyártott elemekből készülnek, anyaguk beton, vasbeton vagy műanyag lehet. A csatornahálózatba való lejutás és szellőztetés céljából aknákat a csatornaszakaszokon is kell telepíteni, egymástól való távolságuk a csatornák átmérőjétől függően 40 - 60 m (3.2-9 ábra) Ha a terep lejtése a csatornafenék kívánatos lejtésénél nagyobb, akkor a szintkülönbségek bukóaknákkal mérsékelhetők (3.2-10 ábra) 37. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.2-9 ábra (010) 3.2-10 ábra (011) További csatornahálózati műtárgyakat mutatnak be a 3.2-11-13 ábrák 38. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.2-11 ábra (012) 39. KÖZMÛVEK KÖZMÛ

RENDSZEREK 3.2-12 ábra (013) 40. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.2-13 ábra (014) Jellegzetes csatornaszelvényeket mutat be a 3.2-14 ábra 41. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.2-14ábra (015) 42. 1.félév 1.félév 3.3 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK KIELÉGÍTENDŐ MINŐSÉGI ÉS MENNYISÉGI IGÉNYEK 3.31 Infrastruktúra - közművek A települési vízgazdálkodás A települési infrastruktúra elemeinek fontos részei a közművek, és azon belül is a vízi közművek. (33-1 ábra) 3.3-1ábra (038) A vízellátó és csatorna hálózatok a települések és környezetük szabályozott anyagcsere forgalmát biztosítják. Ezzel az anyagcsere forgalommal, vagyis a víz és a víz által szállított (szennyező)anyagok forgalmával foglalkozik a települési vízgazdálkodás. (33-2 ábra) 43. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.3-2ábra (019) Ez a vízforgalom két jellegzetes folyamatra bontható: 1. Az egyik egy

zárt, szabályozott körfolyamat (rendszer), melynek egymással összekapcsolódó alrendszerei: - vízbeszerzés, 44. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK - KÖZMÛVEK víztisztítás, vízelosztás, vízhasználat (fogyasztás), szennyvízelvezetés, szennyvíztisztítás, a tisztított szennyvíz elhelyezése a befogadóban. Ha a folyamat egy vagy több alrendszere hiányzik (pl. a településen keletkező szennyvíz tisztítatlanul kerül a csatornahálózatból közvetlenül a befogadóba, vagy a csatornahálózat hiányában a talajba), a természetes hidrológiai körfolyamat mennyiségi és minőségi oldaláról egyaránt súlyos következményekkel járó, esetleg helyrehozhatatlan károkat idézhetünk elő. 2. A vízforgalom másik, nyitott rendszerét a csapadékvíz táplálja bemenetként, melynek egy része elpárolog ill. a növényzet felveszi, a fennmaradó rész a felszíni lefolyással vagy a talajvíz mozgásával a felszíni befogadóba vagy mélyebb

rétegekbe kerül. A vízforgalom ilyen módon megkülönböztetett két rendszere természetesen egymással szorosan összekapcsolódik, gondoljunk csak pl. a településre hulló ill a külterületekről felszíni lefolyással érkező csapadékvizek csatornahálózatban történő elvezetésére, vagy a szennyvizek szikkasztásának a talajvízre gyakorolt hatására. A települési vízgazdálkodás tehát nemcsak a települések vízforgalmát szolgáló műszaki létesítmények összességét jelenti, hanem mindazon műszaki, tudományos, gazdasági és igazgatási tevékenységeket, melyek arra irányulnak, hogy a természet vízháztartását a település (azaz mi, emberek) szükségleteivel és a természeti környezet megóvásának követelményeivel összehangolja. Fontos még hangsúlyozni azt, hogy a települési hidrológiai rendszer határait tekintve nem egyezik meg a település közigazgatási (és mindennapi) értelemben vett határával. (33-3 ábra) 45.

KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.3-3 ábra (020) A továbbiakban a vízi közművek alapvető műszaki paramétereivel, ill. azok befolyásoló tényezőivel foglalkozunk. A vízellátó rendszer alapvető műszaki paraméterei: * mennyiség, 46. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK * minőség, * energiatartalom (nyomás). A csatornarendszer paraméterei: * mennyiség, * minőség - az elvezető remdszerben, - a befogadóban, * energiatartalom (elsősorban hőtartalom energiatartalom). 3.32 és szervesanyagokban kötött kémiai Vízbázisok, a vízhasználat szerkezete Vízbázis: a vízellátásban vízbázis alatt a vízellátó rendszer vízbeszerző létesítményeinek összességét értjük, tágabb értelemben azonban a vízigényt kielégítő vízkészletet és a készletet magába foglaló természetes képződményt jelenti. A hidrológiai körfolyamatban való részvétel szerint valamely terület vízkészlete két részre bontható: A

statikus vízkészlet azt a mennyiséget jelöli, amely a vizsgált területen a felszínen vagy a felszín alatt állandóan (évtizedekig, esetleg évszázadokig) jelen van, de tömegében nem vesz részt a vízkörforgalomban. Vízfolyások és tavak esetében ez az észlelt legkisebb vízálláshoz tartozó víztömeg, a felszín alatti vizeknél pedig a nem utánpótlódó, nagy mélységben elhelyezkedő vízmennyiség. A dinamikus vízkészlet a teljes vízkészletnek azon része, amely a hidrológiai körfolyamatban részt vesz, azaz a vízkészletgazdálkodás szempontjából kezelhető időtartamon belül a vízkörforgalom során megújul, utánpótlódik. Folyamatos kiaknázásra (vízfogyasztás vízbázisaként) hosszútávon csak a dinamikus vízkészletek vehetők igénybe! A mennyiségi és minőségi igények szempontjából eltérő jellegű vízhasználatokról beszélhetünk: * kommunális (lakosság és alapfokú közintézmények), * mezőgazdasági (öntözés,

halastavak stb.), * és ipari vízhasználat. A vízfogyasztást és annak %-os használat szerinti megosztását, valamint a vízkészletek kihasználtságát mutatja kontinensenként a 3.3-4 ábra 47. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.3-4 ábra (021) Hazai vízkészletünk nagyrészét az országhatárokon keresztül belépő vízfolyások adják (3.3-5 ábra). 3.3-5 ábra (022) 48. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK Az ország vízellátásának azonban közel 90 %-át felszín alatti vizekből biztosítják: * talajvíz; mélységi (rétegvíz) (38 %), * karsztvíz (7 %), * partiszűrésű víz (43 %). Az egyes vízbázisok mennyiségi és minőségi tekintetben is különbözőek, eltérő érzékenységűek és különböző védelmet* igényelnek. (Pl a hozamot tekintve egy mélységi vizet termelő kút hozama sokkal kiegyenlítettebb, ill. a felszín közeli talajvíz és a természetes szűrőréteg nélküli karsztvíz sokkal érzékenyebb a

szennyeződésekre.) A különféle felszín alatti vízkészletek hazai elhelyezkedését a 3.3-6 ábra szemlélteti, a magyarországi vízkészletek felhasználása a 3.3-7 ábrán látható 3.3-6 ábra (023) 49. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.3-7 ábrán (024) * A vízellátás céljára szolgáló víznyerőhelyek vízminőségének védelmére védelmi rendszert alakítanak ki. A védelmi rendszer védőterületeket foglal magába, amely hármas tagozódású: belső és külső védőterület, valamint a hidrológiai védőkörzet. Ha a határokat nem csak a felszínen, hanem a felszín alatt is kijelöljük, azt védőidomnak hívjuk. Ezeken a területeken a szennyeződést okozó emberi tevékenység - a körzetektől függő mértékben - korlátozott. 3.33 Az ivóvízfogyasztás és jellemzői A települési vízhasználók három nagy csoportba sorolhatók: A kommunális fogyasztás körébe tartozik az a vízmennyiség, melyet a lakosság otthoni

fogyasztásra, valamint az alapfokú közintézményekben (iskola, óvoda) felhasznál. Nagyfogyasztóknak minősülnek egyes közintézmények (pl. szálloda, étterem, kórház) Az ipari üzemek esetében megkülönböztetjük * a dolgozók munkavégzéséhez szükséges szociális vízigényt, * valamint a termeléshez szükséges technológiai vizet. Ez utóbbit tekintve gyakran nincs szükség ivóvíz minőségű vízre, és a technológiai víz visszaforgatásos vagy recirkulációs rendszer alkalmazásával az esetek egy részében újrafelhasználható. A lakossági vízfogyasztást általában a naponta egy főre jutó (fajlagos) vízmennyiség formájában szokták kifejezni (l/fő,d). Ezt a paramétert használják a vízellátó hálózatok tervezéséhez szükséges vízigények számításának alapjául is (Lsd. később) A vízellátás komfortja szerint megkülönböztetjük a * közkifolyós, * félkomfortos (lakásonként egy csapolóhely), * komfortos

(lakásonként több csapolóhely), * és összkomfortos (központi melegvíz ellátás) színvonalú ellátásban részesülő fogyasztókat (3.3-8 ábra) 50. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.3-8 ábra (025) A vízfogyasztás jelentős mértékben függ az ellátás komfortfokozatától! A települések vízfogyasztása az évszakos változásokat tekintve és a fogyasztás napszakon belüli óránkénti változását tekintve sem egyenletes. (33-9-10 ábrák) 51. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.3-9 ábra (026) 3.3-10 ábra (027) 3.34 52. A vízellátás és a csatornázás-szennyvíztisztítás helyzete Magyarországon 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK Egyes európai országok víz- és csatornahálózattal való ellátottsága a 3.3-11 ábrán látható 3.3-11 ábra (039) Ehhez képest a hazai helyzet (főleg a csatornázást és szennyvíztisztítást tekintve) meglehetősen elkeserítő. Az ország lakosságának kb. a fele

csatornázatlan területen él, és a keletkező szennyvizek több mint 60 %-a tisztítatlanul, vagy csak minimális tisztítás után (rács, homokfogó) kerül a befogadókba (3.3-12 ábra) 53. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.3-12 ábra (028) A hazai víz- és csatornázottság helyzetét a 3.3-13 ábra mutatja 54. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.3-13 ábra (029) 3.35 Vízminőség, vízminősítés Vízminőség fogalmán a víz tulajdonságainak összességét értjük. A vízminőség meghatározására nincs egyértelmű módszer, sőt olyan mutatószámok sincsenek, amellyekkel a vízminőség kifejezhető. A vízminőséget mindig olyan szempontok szerint vizsgáljuk, melyek a kívánt vízhasznosítási célhoz szükségesek. Ezek a célok pl: * * * * ivóvízellátás, felszíni víz (tó, folyó) üdülésre való hasznosítása, öntözővíz, ipari víz. A víz minősítése során különböző paramétereket vizsgálunk meg

(3.3-14-16 ábrák): * fizikai paraméterek, * kémiai paraméterek, * biológiai paraméterek, * bakteriológiai paraméterek, * toxikológiai és radiológiai paraméterek. 55. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.3-14 ábra (030) 3.3-15 ábra (031) 56. 1.félév 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.3-16 ábra (032) A vízhasználattól függően az egyes paraméterekre különböző határértékeket írnak elő. Legszigorúbb követelményeket természetesen az ivóvízzel szemben támasztunk. 3.36 Természetes vizek minősége, biológiai vízminősítés Felszíni vizeink elképzelhetetlenek élőlények, tehát élet nélkül. "Ahol víz van, ott élet is van" Vizeink minőségének romlása majdnem mindig biológiai áttételen keresztül történik. Amikor egy folyóba szennyvizet engedünk be, vagy onnan vizet emelünk ki, minden esetben élő rendszerek életébe avatkozunk bele. Biológiai értelemben tehát a vízminőség az élettelen

környezet és az élővilág közötti anyagcsere következményeként alakul ki. Vízszennyezés: · Századunk közepéig a vízszennyezés legelterjedtebb formája a szerves szennyeződés volt. Mivel a szervesanyag lebontását végző heterotróf szervezeteknek oxigénre van szükségük, szervesanyag bevezetés hatására a vizek oldott oxigén készlete jelentősen lecsökken. A lebontás során mérgező anyagcsere termékek is keletkeznek (pl. ammónia, kénhidrogén) · A táplálékok másik csoportja a szervetlen növényi tápanyag. (A szerves vegyületek a lebontási folyamat során ugyancsak mineralizálódnak, így a növények által hasznosítható tápanyagokká válnak.) 57. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév Azt a folyamatot, amely során a növények szervetlen tápanyagaikat új energiával töltik fel, elsődleges termelésnek, ill. trófiának nevezzük A trófia növekedése a víz eutrofizálódásához vezet. Vízszennyezés alatt értünk

tehát minden olyan hatást, mely vizeink minőségét úgy változtatja meg, hogy annak alkalmassága a benne zajló természetes életfolyamatok számára és az emberi használatra csökken, vagy szélsőséges esetben megszűnik. A biológiai anyagforgalmat tekintve láthatjuk, hogy az anyag- és energia áramlását két élőlénycsoport végzi: a szervetlenből szervest építő növények és a szervesből szervetlent létrehozó gombák és állatok. A körfolyamat is csak két részből áll: az egy lépésben való építésből és a táplálékláncok mentén lépésről lépésre tartó fokozatos lebontásból (lsd: 3.3-17 ábra) 3.3-17 ábra (033) A szervetlen növényi táplálékra települő algák és más növényi szervezetek a Nap energiájának felhasználásával saját testük szerves anyagait termelik. Annyi növény keletkezik, amennyit a legkisebb mennyiségben rendelkezésre álló szervetlen tápanyag lehetővé tesz. A növények szerves táplálékként

más élőlények elszaporodását eredményezik, melyek táplálékláncokba rendeződnek. Élete folyamán minden élőlény ad le szerves anyagcsere terméket, végül teste anyagai is a víz holt szerves anyag készletét gyarapítják. A holt szerves anyag alakos része a lebontó baktériumok és törmelékevő állatok tápláléka. A szerves anyag sorsa a körfolyamatban tehát a lefokozódás, lebomlás szervetlen alkotórészekre, hogy aztán újra a növények táplálékává váljon. Az anyag körben jár az építés és lebontás folyamatain, az energia azonban csak egyszer áramlik át a rendszeren: a növények befogadják, a lánc többi tagja felhasználja. Így az energia szétszóródik, elvész az élővilág számára. A vízi életközegben biológiai szempontból négyféle anyag található: szervetlen növényi táplálék, szerves táplálék, méreg és az élőlények számára közömbös anyagok. (A négy anyagcsoport és az élővilág viszonyát a

3.3-18 ábrán mutatjuk be) 58. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.3-18 ábra (034) A biológiai vízminősítést is ezen anyagcsoportokhoz kapcsolódó jellemzők meghatározásával végezzük: Trofitás: a vízi ökoszisztéma elsődleges szervesanyag termelésének mértéke. Függ a fény, hőmérséklet és szervetlen tápanyag viszonyoktól valamint a klorofill tartalmú zöld növényzettől. A trofitás növekedése az ökoszisztéma energia befogadó képességét növeli és eutrofizációhoz vezet. Szaprobitás: a vízi ökoszisztéma szervesanyag lebontó képessége, a trofitással ellentétes folyamat, mely energia veszteséggel jár. Függ a rothadásra képes szervesanyag és az azokat lebontani képes heterotróf élőlények jelenlététől. Halobitás: a víz biológiai szempontból fontos szervetlen kémiai jellemzőinek összessége. Általában a vízgyűjtő geokémiai jellemzőitől függ, de emberi tevékenység is befolyásolhatja.

Toxicitás: a víz mérgezőképessége, amit a vízbe került vagy benne termett mérgek okoznak. 3.37 Befogadók szennyezőanyag terhelése, a szennyezés szabályozása Az előzőekben a vízszennyezés fogalmát tárgyalva kétféle szennyezőanyagot különböztetünk meg: a szerves anyagokat és a szervetlen növényi tápanyagokat. A szennyeződések térbeli elhelyezkedését tekintve szintén két nagy csoprtról beszélhetünk: Pontszerű szennyezőforrások a vízfolyást vagy tavat egy konkrét, meghatározható helyen érik (pl. egy település kommunális szennyvize vagy egy ipari üzem szennyvízbevezetése). 59. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév A területi vagy nem pontszerű szennyezőforrások nem határolhatók le egyértelműen, a szennyezőanyagok a légkörből kiülepedéssel és a csapadékvízzel, felszíni lefolyás során (bemosódás) vagy a talajvizen keresztül, felszín alatti lefolyással kerülnek a befogadóba. A területi

szennyezések legjelentősebb forrásai: (3.3-19 ábra) * * * * * mezőgazdasági tevékenység, közlekedés (sózás, az útfelületen felhalmozódó szennyezőanyagok), települések (városi csapadékvíz lefolyás, szikkasztott szennyvizek), hulladéklerakók, ipari üzemek (légszennyezés). 3.3-19ábra (016) A vizek minősítése, a tisztítás megfelelősége, a vízminőség-szabályozás követelmény rendszerének rögzítése különböző határértékeken alapszik. A határértékeknek két típusa ismeretes: az egyik a befogadóra vonatkozik, a másik az elfolyó szennyvízre. A befogadóra előírt határérték minden esetben figyelembe veszi a vízi élet fenntartásához szükséges kritériumokat. Annyi szennyvíz vezethető tehát a befogadóba, hogy az öntisztulás révén kialakuló koncentráció ne haladja meg a befogadó ökológiai és vízhasználati igényeit. A befogadóra előírt határértékek a befogadó valamilyen minősítését, ill.

osztályozását is jelentik (Hazánkban 1994 óta már az EU irányelveknek megfelelő, 5 osztályos rendszert használjuk a felszíni vizek minősítésére (3.3-20 ábra) 60. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK 3.3-20 ábra (017) Az elfolyó szennyvízre előírt határérték a kibocsátott szennyezőanyag koncentrációjára, ill. a kibocsátható terhelés tömegére vonatkozik. Magába foglalja a befogadóba bocsátás előtti tisztítás mértékét is. Általában a maximálisan megengedhető koncentrációt jelzik egy-egy időszakra, de ez nem azonos a térfogatáram által figyelembe vett összes terheléssel. Ezen az elven alapul a jelenleg érvényes hazai szennyvízbírság-szabályozás is. Az elfolyó szennyvízre előírt határértékek a befogadók védettsége szempontjából különbözőek (lsd: 3.3-21 ábra ) 61. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 3.3-21 ábra (018) 62. 1.félév 1.félév 3.4 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK GÁZELLÁTÁS

Az éghető gázok az előnyösen és sokoldalúan felhasználható primer energiahordozók körébe tartoznak. Szállításuk kezelésük egyszerű, a környezetet csak csekély mértékben szennyezik, szilárd hulladékuk (hamu, salak, por stb.) egyáltalán nincs, a háztartások, az intézmények és az ipar egyaránt többcélúan felhasználhatja. Hátrányos tulajdonságaik (robbanás, gyúlékonyság, mérgezés) megfelelő óvintézkedések betartásával, ill. a rendszerek ez irányú technikai kialakításával kivédhetők. Az esetleg ebből eredő káros hatások és veszélyek napjainkban már hatékonyan és nagy mértékben korlátozhatók. A földgázellátás rendszere nemzetközi együttműködéssel működik, a rendszer országos hálózata még nem teljesen kiépített, egyes területeken a felhasználás lehetősége korlátozott. Gázszolgáltatás Magyarországon 1993 970 település 7,44 md m3 ebből: - háztartások: 2,71 md m3 - központi kazánok: 0,15 md

m3 - távfűtő szervezetek: 0,59 md m3 - egyéb kommunális felhasználás: 0,74 md m3 - egyéb (ipar): 3,25 md m3 hálózathossz: 37 503 km fajlagos fűtőérték: 34,0-34,5 MJ/m3 háztartási fogyasztók száma: kb 2 millió 2001-ben Mo-n 3200 településből 2800-en megtalálható már a földgáz, ennél nagyobb kiépítettség Európában egyedül, Hollandiában van. 2003-ban Magyarország energiafelhasználásának 39%-át a földgáz adja, ennél nagyobb arányban, Európában csak Hollandia használja. A kitermelt földgázt általában nem a termelés helyén, hanem attól távolabb használják fel a fogyasztók. Nagy mennyiségű gázt folyamatosan távvezetéken szállítanak A gázt a megfelelő tisztítási és kezelési műveletek után saját nyomásával, vagy kompresszorral táplálják a rendszerbe, és – amennyiben ezt a nagy távolság szükségessé teszi – kompresszorállomások közbe iktatásával, tartják fent tartják fenn a nyomást a távvezeték

hálózatban. Ennek a nyomásnak a nagysága 20-60 bar között van. A városokon belül 6 bar az elosztási nyomás, az ipari, illetve körzeti nyomásszabályozókig, majd ez utóbbitól 25-40 mbar nyomású vezetékeken látják el a földgázfogyasztókat. A nagyközép- és a középnyomású vezetékek mentén gázfogyasztókat természetesen rá lehet kapcsolni a hálózatra megfelelő nyomásszabályozó beiktatásával. 63. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.4-1ábra 3.41 Gázvezeték csoportosítása üzemi nyomás szerint Kisnyomású vezetékek: az üzemi túlnyomás legfeljebb 100 mbar. (Kisnyomás:25-33 mbar közé, míg az emelt kisnyomás: 33-100 mbar) Kisnyomású vezetékek találhatók az épületeken belül, a lakossági gázkészülékek ezzel a nyomásfokozattal működnek. Emelt kisnyomású vezetékeket a hetvenes évek közepéig csak közterületeken alkalmaztak, ebben az esetben a nyomásszabályzó távol van a fogyasztóktól, ez a

megoldás nagy vezetékátmérőt igényel. Ennek alkalmazása sűrű beépítettség mellet előnyös. A hetvenes évek közepétől az emelt kisnyomású szolgáltatást alkalmazzák családi házas rendszerek esetén is / HW módszer /. Ez esztétikus szerelési megoldást tesz lehetővé épületen belül. Középnyomású gázvezeték: üzemi túlnyomás 100 mbar felett, legfeljebb 4 bar körzeti gázfogadótól a körzeti nyomásszabályozóig, illetve most már az egyedi nyomásszabályozóig. Nagyközépnyomású gázvezetékek: üzemi túlnyomás 4 bar felett legfeljebb 25 bar. Gázátadó állomás, és a gázfogadó állomás közötti szakaszok. Nagynyomású gázvezetékek: az üzemi túlnyomása 25 bar feletti, ezek a nagy szállítóvezetékek. 3.42 A gázvezetékek rendeltetés szerinti csoportosítása: Gázszállító vezeték (távvezeték) tartozékaival és szerelvényeivel együtt az a csővezeték, amely a gázt a termelés gyűjtőhelyéről, illetve

gyűjtőállomásától a lakótelepülés vagy az átvevő fogyasztó gázfogadó állomási szállítja. A gázátadó állomás a gázszállító vezeték tartozéka Gázelosztó vezeték (gázközművezeték) szerelvényeivel és tartozékaival együtt (gázfogadó állomás, nyomásszabályzó, körzeti nyomásszabályzó stb.) az a csővezeték, amely a gázt a gázátadó 64. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK állomástól – általában közterületen- a fogyasztó körzetbe juttatja el; a gázelosztó vezeték leágazása, és az abba beépített első elzárószerelvény az elosztóvezeték tartozéka. Csatlakozó vezeték (Leágazó vezeték): a gázelosztó vezeték leágazásába a beépített első elzárószerelvénytől a gázmérőig, vagy ennek hiányában a fogyasztó főcsapig terjedő vezeték. A csatlakozó vezeték részei: - Bekötővezeték: a csatlakozó vezeték közterületen levő része, az elosztóhálózat leágazásába épített elzáró

szerelvénytől a telekhatárig, ill. közterületi beépítés esetén, az épületbe belépésig terjedő vezetékszakasz. - Alapvezeték: a csatlakozó vezeték telekhatáron belüli – közterületi beépítés esetén épületen belüli – alsó szintű, általában vízszintes szakasza. Elhelyezés szerint: földi, pincei, szerelőszinti stb. alapvezeték - Felszálló vezeték: az épületen legalsó szintjén lévő vezetéket (alapvezetéket) általában függőlegesen köti össze az egymás fölött lévő épületszinteken elhelyezett gázmérőkkel. Fogyasztói vezeték a gázmérőtől, ennek hiányában a fogyasztó főcsaptól a gázfogyasztó készülékekig terjedő vezetékszakasz. 3.43 Az ellátó fővezetékek csoportosítása a hálózat topológiája szerint Az egyes épületeket felfűző elosztó vezetékek összességét ellátó hálózatnak nevezzük. Az ellátó fővezetékek rendeltetés szerinti csoportosításban lehetnek: 1. Gerincvezetékes 2.

Elágazó vezetékes 3. Körvezetékes rendszerűek Gerincvezetékes rendszerű 3.4-2ábra Kisebb településeknél alkalmazzák, ahol az utak, épületek elhelyezése olyan, hogy egy fővezeték és ebből kiágazó mellékvezetékekkel a terület ellátható. Elágazó vezetékes rendszerű Ugyancsak kisebb településeknél alkalmazzák, ahol a település nem egy főutcára vagy abból leágazó kisebb utcákra korlátozódik, hanem tagoltabb és a fővezeték elágazását is szükségessé teszi. 65. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév 3.4-3ábra Körvezetékes rendszerű A fővezetékek zárt gyűrűt alkotnak. A körvezetékes rendszer előnyei: többoldali ellátottság egyenletesebb nyomásviszonyok 3.4-4ábra Költségigénye ugyan magasabb az elágazó rendszernél, de előnyei miatt mégis ezt a rendszert alkalmazzák általában. 66. 1.félév 3.44 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK Gázellátás alapfogalmai Fogalom Alapvezeték: Bekötő vezeték:

Csatlakozó vezeték: (leágazó vezeték) Éghető gáz: Felszálló vezeték: Fogyasztói vezeték: Föld alatti gáztároló: Föld feletti gáztároló: Földgáz: Gázátadó állomás: Gázberendezés: Gázfogadó állomás: Gázelosztó vezeték: (gázközmű vezeték) Gázszállító vezeték (távvezeték): Indítóállomás: Nyomásszabályozó: Pébégáz: Magyarázat, definíció A csatlakozó vezeték telekhatáron belüli – közterületi beépítés esetén épületen belüli – alsó szintű, általában vízszintes szakasza. Elhelyezés szerint: földi, pincei, szerelőszinti stb. alapvezeték A csatlakozó vezeték közterületen levő része, az elosztóhálózat leágazásába épített elzáró szerelvénytől a telekhatárig, ill. közterületi beépítés esetén, az épületbe belépésig terjedő vezetékszakasz. A gázelosztó vezeték leágazásába a beépített első elzáró szerelvénytől a gázmérőig, vagy ennek hiányában a fogyasztói

főcsapig terjedő vezeték. A csatlakozó vezeték részei: - Bekötővezeték - Alapvezeték - Felszálló vezeték Az épület legalsó szintjén lévő vezetéket (alapvezetéket) általában függőlegesen köti össze az egymás fölött lévő épületszinteken elhelyezett gázmérőkkel. A gázmérőtől, ennek hiányában a fogyasztói főcsaptól a gázfogyasztó készülékekig terjedő vezetékszakasz. Természetes gáz, amely a föld belsejében található és fúrással feltárható, ill. kibányászható; fontosabb tájékoztató összetevői: metán (86,5 %), nitrogén (10,0 %), nehéz szénhidrogének (2,1 %), egyéb (1,4 %); égéshője 34 600 kN/Nm3 A fogyasztónál alkalmazott gázzal működő fűtő, főző berendezés, készülék, stb. Az a csővezeték szerelvényeivel és tartozékaival (gázfogadó állomás, nyomásszabályozó stb.) együtt, amely a gázt a gázátadó állomástól általában közterületen- a fogyasztó körzetbe juttatja el; a

gázelosztó vezeték leágazása és az abba beépített szerelvény az elosztóvezeték tartozéka Tartozékaival és szerelvényeivel együtt az a csővezeték, amely a gázt a termelés gyűjtőhelyéről, illetve gyűjtőállomásától a lakótelepülés vagy az átvevő fogyasztó gázfogadó állomási szállítja. A gázátadó állomás a gázszállító vezeték tartozéka. A gázelosztó-vezetéken érkező gáz nyomását a fogyasztói berendezések üzemeltetéséhez szükséges nyomásra csökkenti, és közel állandó értéken tartja. Palackozott, vagy tartályban forgalmazott éghető gáz, propánbután gáz melyet földgázból állítanak elő. 67. KÖZMÛVEK Fogalom Szaglócső: Természetes éghető gáz: Városi gáz: Védőcső: KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév Magyarázat, definíció Védőcsőre szerelt, a földfelszínre kivezető cső, amely a védőcsőben lévő gázvezeték tömítettségének ellenőrzésére szolgál. Földgáz, propánbután gáz

Általában kőszénből gyártott éghető gáz. A gázvezeték illetve a környezet védelmét szolgáló vezeték, amelyben a gázvezetéket akkor vezetjük, ha a gázelosztó vezeték csatorna, vízvezeték alatt, aknán, vagy üregen megy keresztül A gázellátás egyik legfontosabb paramétere a nyomás, eszerint megkülönböztethetünk: kisnyomást legfeljebb 100 mbar névleges üzemi nyomást középnyomást 100 mbar-3 bar nagy-középnyomást 3-10 bar nagynyomást 10 bar felett (járatos:25, 40, 60 bar) 3.45 Igények és szükségletek becslése A gázenergia-igényeket a fogyasztók jellege, a felhasználás célja, valamint a fogyasztók berendezései (készülékei) határozzák meg. A felhasználás célja szerint megkülönböztethető a gázt főzésre, melegvíz készítésére vagy fűtésre felhasználó háztartási és egyéb fogyasztó, a technológiai célok alapján az ipari fogyasztó. A felhasználás módja a fogyasztás időbeli lefutását, állandó

vagy időszakos voltát jellemzi. A gázszolgáltató rendszer szempontjából mértékadó gázigény az egyes fogyasztók egyidejűségi tényezővel korrigált, összegzett gázigényéből állapítható meg. (Az egyidejűségi tényező 1,0-nél kisebb szám, értéke függ a fogyasztók számától, a fogyasztás jellegétől és módjától.) A háztartási gázfogyasztás egyidejűségi tényezője a fogyasztók számának növekedésével rohamosan csökken, 100-140 fogyasztó felett már állandónak tekinthető. A földgáz fűtőértéke (égéshője) a gázösszetétel és az alkotók fűtőértéke ismeretében számítható, szabvány szerint fűtőértéke: 27 200-42 600 kJ/m3 égéshője: 30 200-47 200 kJ/m3 3.46 A létesítés főbb irányelvei A gázellátó rendszert úgy kell méretezni, hogy az egyidejűségi tényezővel számított, állandósult üzemi nyomás kisnyomás esetén 20-33 mbar, növelt kisnyomás esetén 74-100 mbar legyen. Korróziós

hatásoktól a gázvezeték minden alkotó elemét meg kell védeni, a gázvezeték felejen meg a szilárdsági és gáztömörségi követelményeknek. A gázhálózat legyen védett a káros mechanikai hatásoktól, a gázvezetékhez és a gázellátó rendszerhez nem tartozó szerkezet, berendezés kapcsolódása kerülendő. A gázvezetéket épületektől, közművektől és más objektumoktól olyan távolságra kell fektetni, hogy kölcsönösen tegyék lehetővé a létesítéssel, az üzemeltetéssel és karbantartással (hibaelhárítással) kapcsolatos biztonságos munkavégzést, valamint e munkák közben az állagmegóvást. 68. 1.félév 3.5 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK VILLAMOSENERGIA-ELLÁTÁS A villamosenergia-rendszernek a mindenkori fogyasztói igényekhez alkalmazkodva kell működni, mivel a villamos energia nem tárolható. A napi terhelési menetrendben csúcsidőszak a délelőtti (döntően munkavégzésből adódó) és az esti (a háztartások

fogyasztásából származó). A teljesítményigények változása miatt a rendszert olyan egységekből kell felépíteni, amelyek a rendszerszintű minimális költségek mellett a fogyasztói igényeknek megfelelően gyors teljesítményváltoztatásra is képesek. Az energiarendszerben vannak olyan erőművek, amelyek állandó teljesítményen üzemeltetnek, ezek az ún. alaperőművek A gyors teljesítményváltoztatásra alkalmas erőművek a csúcserőművek A terhelésváltoztatásra alkalmas de naponta nem indítható-leállítható egységek az ún. menetrendtartó blokkok, amelyek teljesítménye viszonylag tág határok között változhat. A magyar erőművi rendszer beépített teljesítménye 1992-ben 7277 MW, ezzel szemben a fogyasztói csúcsigény 5641 MW volt, tehát a rendszer 29 % tartalékkal rendelkezik. Az MVM RT-nek az országban 33 erőműve van (ebből 28 termel villamosenergiát, 5 csak hőt). Ezen erőművek beépített teljesítménye 7277 MW, 1993-ban

31974 GWh villamosenergiát termeltek, villamoenergia-termelési hatásfokuk 32,2 %. 1993-ban a termelt villamosenergia 39,4%a nukleáris, 25,7 %-a szén, 23,7 %-a szénhidrogén, 4 %-a egyéb energiaforrású volt és 7,2 %-a származott importból. 3.51 Hálózatok A villamos energia a termelőktől a fogyasztók felé továbbítását, a villamosenergia rendszerek közötti kapcsolatot -köztük a nemzetközi energiacserét is- az átviteli hálózatok biztosítják. A vllamos energia átviteli hálózatok együttműködő rendszere mindenütt a világon, így Magyarországon is több különböző célú és feszültségű hierarchikusan összekapcsolódó rendszerből áll. A feszültségszinteket transzformátorok kötik össze Az egyes feszültségszintek kiválasztása a szállítási távolság, a szállítandó mennyiség, a berendezéselemek ára és az alkalmazott elemek egységessége figyelembevételével optimáló számításokon alapul. A hazai rendszerben a

következő típusú hálózatok szabályozott együttműködése valósul meg: - alaphálózat, az ország legnagyobb feszültségű hálózati elemeinek együttműködő rendszere, 750, 400, 220 kV-os feszültségű távvezetékekből és alállomásokból áll. - főelosztó hálózat: feladata az áramszolgáltató társaságok belső együttműködésének, a szomszédos társaságokkal való kapcsolattartás biztosítása, nagyobb fogyasztói körzetekben a villamos energia szállítása, ipari nagyfogyasztók ellátása, feszültségszintje 120 kV, nagyrészt hurkolt kialakítású. 69. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév - középfeszültségű elosztóhálózat, feladata a villamos energia továbbítása a főelosztóhálózati alállomások kb. 10-40 km-es körzetében 35, 20, 10 kV-os feszültségszinten a 0,4 kV-os fogyasztókat ellátó közép/kisfeszültségű transzformátorállomásokig - kisfeszültségű elosztóhálózat, feladata a lakossági és

kommunális kisfogyasztók ellátása 0,4 kVos feszültségszinten A magyar villamosenergia-rendszer üzemirányítását az MVM RT Országos Villamos Teherelosztója végzi, ez tartja a kapcsolatot a szomszédos országokkal, valamint a közép- és keleteurópai országok egyesített villamosenergia-rendszere Prágában működő teherelosztójával. 3.52 Igények becslése Háztartásonként 5-6 kW 3.53 Létesítés 120 kV felett csak szabadvezeték 120 kV kábeles (általában csak településen belül) vagy szabadvezeték 35 kV kábeles 20 kV szabadvezetékes 10 kV kábeles 0,4 kV kábeles vagy szabadvezetékes Szabadvezeték: tartóoszlopok fából, vasbetonból, acélból, aluminiumból Kábelhálózat: általában járda alatt 0,7-1,0 m mélységben, védőtéglázás, jelzőszalag, esetleg kábelcsatornában Transzformátorok 3.6 120/10 kV : 25, 40, 63 MVA 10/0,4 kV : általában 630 kVA (zaj, rezgés épületben), szabadonálló 20/0,4 kV : oszlopon KÖZVILÁGÍTÁS

Megvilágítás erőssége az útkategória függvényében 7-22 lux Ki- bekapcsolás Külön áramkörökön (a kommunális ellátástól elkülönítve) Fénypontmagasság (5-18 m) Fényponttávolság Díszvilágítás 70. 1.félév 3.7 KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK TÁVHŐELLÁTÁS 1992-ben Magyarországon több mint 100 településen volt közüzemi hőszolgáltatás, a távfűtött lakások száma meghaladja a 600 ezret. A hőtermelő létesítmények kapacitása közel 18 ezer MW, az összes csúcshőigény kb. 8500 MW 3.71 Alapfogalmak Állandó hőmérsékletű forróvízrendszer (ÁHF): Bak: a magasvezetésű távhővezetéket tartó legfeljebb 2 méter magas szerkezet. Bekötő vezeték: Csúcshőigény: Egyedi hőellátás: Egyvezetékes rendszer: Elosztó hálózat: Elosztó vezeték: Előremenő hőmérséklet: Előremenő vezeték: Fogyasztói rendszer: a fogyasztói hőközpont és a csővezeték-hálózat, a fogyasztó berendezések, valamint az ezekhez

tartozó szerelvények, mérőműszerek és szabályozó készülékek összessége. Forróvíz: Forróvíz távfűtés: Forróvíz-távhőellátás: Fűtőerőmű (FE): hőerőmű, amelynek feladata elsősorban a hőellátás, és a hőt részben vagy egészben villamosenergia-termeléssel kapcsoltan termeli. Fűtőmű (FM): hőt (legtöbbször forróvízet) fűtési célra termelő hőtermelőmű. Gerincvezeték: Gőzszolgáltatás: Használati melegvíz (HMV): a tisztálkodási és főzési (esetleg technológiai) célú ivóvíz minőségű melegvíz. Hőellátás: Hőforrás: Hőhordozó: Hőigény: Hőközpont: a hőt kiadó, átalakító (a hőhordozót, illetve jellemzőit megváltoztató), elosztó, fogadó, szabályozó és mérő technológiai berendezéseket tartalmazó létesítmény. Hősűrűség: Hőteljesítmény: Hőterhelés: Hőtermelő berendezés: Hurkolt elosztó hálózat: Kapcsolt hőtermelés: Kezelő akna: Kétvezetékes rendszer: Kooperációs vezeték:

Köponti fűtés: 71. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév Központi hőellátás: Közvetlen hőtermelés: Magasvezetésű távhővezeték: Melegvíz: Melegvíz távfűtés: Mélyvezetésű távhővezeték: a térszín alatt (védőcsatornában, járható alagútban, közvetlenül földbe fektetve) helyezkedik el. Primer rendszer: Sugaras elosztó hálózat: Szekunder rendszer: Tartó oszlop: a magasvezetésű távhővezetéket tartó, 2 méternél magasabb szerkezet. Távfűtés: Távhőellátás: a hőforrás(ok) telephelyén kívüli -nagyobb távolságra lévő- fogyasztók hőellátása egy vagy több hőforrásból. Távhőhálózat: Távhőrendszer: a hőforrások, a távhőhálózat és a fogyasztói rendszer összessége. Távhővezeték: Távolsági hőellátás: Távvezeték: Változó hőmérsékletű forróvízrendszer (VHF): a keringetett vízáram állandó, a hőforrásból kiadott hőteljesítmény a kiadott forróvíz (előremenő) hőmérsékletének

változtatásával szabályozzák (minőségi szabályozás). Védőcsatorna: a távhővezetéket védő, nem járható mélyépítési létesítmény. Visszatérő hőmérséklet: Visszatérő vezeték: 3.72 A létesítés főbb általános irányelvei -A létesítendő távhővezeték legyen összhangban a terület távhőellátási rendszertervével. -A nyomvonal meghatározása az érvényes városrendezési tervekkel (ÁRT, RRT) összhangban történjék. -A távhővezeték úgy alakítandó ki, hogy tervszerű karbantartással élettartama legalább 33 év legyen. -A távhővezetéket általában közterületen kell elhelyezni, előnyt élvezzenek a kevés út-, közút-, villamosvasút- és közműkeresztezéssel járó nyomvonalak, lakóterületen belül elsősorban a zöldterület, járdák, leálló ill. parkolósávok alatti elhelyezésre kell törekedni -A távhővezeték műtárgyait, szerkezeteit külső térszíni terhelésre, földnyomásra, víznyomásra, a

vezetékről és szerelvényeiről a tartószerkezetre ható meghatározott helyű és irányú hatásokra kell szilárdságtanilag méretezni. -A távhővezeték szükség szerint légteleníthető és üríthető legyen. -A gerincvezetéken szakaszoló szerelvényeket kell elhelyezni. -A távhővezeték hőtágulásainak felvételére elsősorban a nyomvonalvezetés irányváltozásait, vagy U csőkompenzátorokat kell felhasználni. -Távhővezetékként felhasználható legkisebb csőméret: DN 25. -A távhővezetékbe csak acélból készült szerelvényeket szabad beépíteni. -A távhőhálózat üzemeltetéséhez szükséges méréseket meg kell tervezni. Az önálló körzeteket, lakótelepeket ellátó gerincvezetékeken a következő üzemviteli méréseket célszerű megvalósítani: -tömegárammérés a visszatérő távhővezetéken, -nyomásmérés az előremenő és a visszatérő távhővezetéken, 72. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK

-hőmérsékletmérés az előremenő és a visszatérő távhővezetékben. -A távhővezetéknek és szerelvényeinek megfelelő hőszigetelő szerkezete legyen, amely a teljes távhővezetéken időállóan adja üzemi körülmények között is a hőellenállás tervezett értékét. 3.73 A hőigény becslése A hőigény előzetes becslésénél alapul szolgálhat, hogy egy átlagos alapterületű (50-60 m2-es lakótelepi) kétszobás hőigénye télen kb. 9-10 kW (kb 8200 kcal/h, amelyből alapérték 6000-7000 kcal/h, ehhez 20-30% közületi fogyasztás és 1000 kcal/h biztonsági tartalék járul), ami kb. 160-180 W/m2 fajlagos értéknek felel meg. 3.74 Építési anyagok és szerkezetek A távhővezeték anyaga acélcső (varrat nélküli, hegesztett, spirálvarratos) a kötések hegesztéssel készülnek. A gépészeti elemeket is tartalmazó vezetékek akkor válnak teljes értékű hálózattá, ha megfelelő működtetést, ellenőrzést, kezelést lehetővé

teszik. 3.8 TÁVKÖZLÉS Régebben csak a távbeszélőszolgáltatás, ma már ezen túlmenően a távközlési szolgáltatások egyre bővülő köre tartozik ide (telefax, adatbázisok [pl. könyvtárak] összekapcsolása, távkonferenciák stb.) Döntő fejlődést a számítástechnika térhódítása hozott magával. Magyarország ellátás (telefon) tekintetében Európában az utolsók közé tartozik. Budapest 35-40 fővonal/100 lakos, de még kerületenként is nagyok az eltérések. Szabolcs-Szatmár-Bereg megye 4-5 fővonal/100 lakos. A nemzetközi hálózat már globális, azaz az egész Földre kiterjed. A magyar hálózat felépítése: helyi, helyközi, nemzetközi, ezek összekötését a telefonközpontok biztosítják, az átkérés lehet vezetékes, vagy anélküli. Hálózatok: fizikai kapcsolat kábel- vagy légvezetékes hálózatokkal. A kábelhálózatokat alépítményben helyezik el, legalábbis lakott területen belül. Régebben tömbcsatornák betonból,

újabban műanyag védőcsövek- fésüs vagy kalodás összefogás. Megszakítólétesítmények (aknák) 20-100 m-enként. Ellenőrzés, karbantartás, kábelbehúzás Újabban fényvezető (optikai kábel=üvegszál): nagy átviteli kapacitás, kis tömeg, külső mágneses tér nem befolyásolja, nem hallgatható le. 73. KÖZMÛVEK 3.9 KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév KÖZMŰALAGUTAK Világszerte próbálkozások az integrált közműelhelyezésre-közműalagút. Magyarország: két közterületi közműalagút (Budapest, Debrecen). Rendkívül magas beruházási költség. Különleges előírások, ha a gázvezetéket elhelyezik benne (tűz- és robbanásveszély) Közműcsatlakozások problematikája. Jelentősebben egymásra hatnak a vezetékek. Menekülési lehetőség biztosítása. Külső behatolás megakadályozása. Diszpécserközpont. Csatorna (különösen egyesített rendszerű) nem nagyon helyezhető el benne (lejtés). 4. SZENNYVÍZTISZTÍTÁS (A) Waste

water treatment, Sewage treatment (N) Abwasserreinigung (O) Ocsisztka stocsnüch vod Hazai helyzet: 3 200 település - 10 millió lakos 4 millió lakos - csatornázott (40 %) 2,5 millió lakos - szennyv. tisztítás (25 %) TELEPÜLÉS SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEP BEFOGADÓ A szennyvíz keletkezése szerint lehet: - lakossági, - ipari, 74. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK - mezőgazdasági. TELEPÜLÉSI SZENNYVÍZ - házi szennyvíz, - kommunális szennyvíz. TELEPÜLÉSI SZENNYVIZEK JELLEMZŐI: - mennyiségi - hozamok (Qd. Qmax h) - minőségi - fizikai, kémiai és biológiai partaméterek, A szennyvíztisztítás kapcsolata a csatornázással és a befogadóval. SZENNYVÍZ BEFOGADÓ M KÖLCSÖNHATÁS B K ISZAPKEZELÉS (Csat. rendszerek) ISZAPELHELYEZÉS A szennyvíztisztítási technológiák : ã ã ã M - mechanikai tisztítás, rácsszűrés, homokfogás, ülepítés K - fiziko - kémiai tisztítás, koagulálás, kicsapatás, B - biológiai

tisztítás - természetes, öntözés, tavas, növényes, - mesterséges, csepegtetőtestes, eleveniszapos. 75. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév A szennyvíztisztítási technológiák hatásossága: TECHNOLÓGIA HATÁSFOK S.SZ EGYSÉG Se h BOI5 % 1. Rács 5 - 10 2. Klórozás 15 - 30 3. Ülepítés 25 - 40 4. Flokkuláció 40 - 50 5. Kicsapatás 50 - 85 6. Csepegtetőtest 80 - 95 7. Eleveniszapos 75 - 95 8. Eleveniszapos szimult. kicsapatással 85 - 98 PÖ £ 2 mg/l 9. Eleveniszapos elődenitrifikációval 85 -98 NÖ£10 mg/l 11. Többlépcsős telep 80 - 99 12. Tó 80 - 97 13. Mesterségesen levegőztetett tó 90 - 99 14. Talajszűrés 90 - 95 Megjegyzés: Napjainkban a szennyvíztisztítással szemben támasztott követelmények a szervesanyag eltávolításon túl igénylik a tápanyagok (N,P) eltávolítását is. 76. 1.félév KÖZMÛ RENDSZEREK KÖZMÛVEK SZENNYVÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK VÁZLATAI : Csepegtetőtestes szennyvíztisztítás

technológiai vázlata: Eleveniszapos szennyvíztisztítás technológiai vázlata: SZERVESANYAG ELTÁVOLÍTÁS: 77. KÖZMÛVEK KÖZMÛ RENDSZEREK 1.félév ISZAPKEZELÉS: A szennyvíztisztítás során, a kezelés hatására iszap keletkezik. Az iszap jellemzői: - nagy víztartalom (W = 99%), - nagy szervesanyagtartalom (65 - 70 %) A kezelés az iszap szervesanyag- és víztartalmának csökkentésére irányul. Az előzőt stabilizálással (biológiai, vagy kémiai), az utóbbit víztelenítéssel (sűrítés, gépi víztelenítés, szárítás) érjük el. ISZAP ELHELYEZÉS Lehet: - átmeneti vagy végleges depóniában, ill. - a mezőgazdaságban. Mindkét elhelyezési módnak feltételeit megszabják: - a helyi körülmények, - a szállítási költségek. 78