ábra: Hévízkutak Magyarországon

(Forrás: http://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadvanyok/fav/favm/image12.htm) A magyarországi hévízkutak számát a hasznosítási terület és a kitermelt víz hőmérsékletének függvényében a 4.3 táblázat mutatja be.

4.3 táblázat: Hévízkutak hőmérséklete és hasznosítási területe

Forrás: [66]

F – fürdők; V – ivóvíz; M – mezőgazdaság; I – ipar; K – kommunális; T – többcélú; R – visszasajtoló; Z – lezárt;. E – figyelőkút; S – műszakilag hibás

Hőfok Kutak Kutak Hasznosítás ( db )

^oC db % F V M I K T R Z E S 30-39,9 581 42 59 183 72 29 1 9 0 84 40 101 40-49,9 283 20 91 22 16 17 2 20 0 36 45 27 50-59,9 132 11 45 7 17 10 2 14 4 13 12 7 60-69,9 121 10 32 0 17 6 1 25 7 18 3 10 70-79,9 70 7 8 0 23 4 6 16 2 8 2 1 80-89,9 50 5 4 0 33 3 2 1 0 6 1 0 90-99,9 48 5 4 0 31 1 5 0 0 5 0 2

>100 3 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 összesen 1288 100 243 212 210 70 20 85 13 171 103 148

4.3. A termálvizek kémiai összetétele

A geotermikus energia hordozójáta Kárpát-medencében döntően atermálvíz képviseli, amely a nagyvastagságú, több helyen 6 km-t ismeghaladó üledékes kőzetösszletekporózus-permeábilis tartományait töltifel. A földtani adottságok több helyen(nagy vastagságú víztároló üledékekkeltelt földtani árkokban, fiókmedencékben)lehetővé tették a földhő akkumulációját.A hazai viszonyok között a Kárpát-medencétfeltöltő vastag üledéktakarósok víztartó porózus-törmelékesvagy repedezett karbonátos kőzetrétegettartalmaz, amely lehetővéteszi a hévíz termelését és hasznosítását [59].

A feltárt termálvízkészlet nagyobb részét a miocén időszakközepén az ország területének jórészét elborító tengerből,az azt felváltó csökkent sótartalmú Pannon tóból ill. a beléjük ömlött, vagy a feltöltődésükután a pliocén és a negyedidőszak során kialakult folyókbóllerakódott homok-, homokkőrétegek tárolják. E víztartórétegek egy részének pórusterét ma is a lerakó víz töltiki, noha teljes oldottanyag-tartalmának mennyisége ésminősége a lerakódás óta eltelt hosszú idő alatt jelentősenmegváltozhatott. A víz az esetek túlnyomó részében nátriumhidrogén-karbonátos jellegű [56, 57, 58].A miocén tengerből,ill. a Pannon tóból lerakódott üledékek alatt települő idősrepedezett tárolókban lévő termálvíz főkéntNa-Ca hidrogén-karbonátos, Budapest környékén Ca-Mg-Na-hidrogén-karbonát-szulfátos jellegű. Az idős, repedezettvíztartó rétegben lévő termálvíz általában a repedéseket„eredetileg” kitöltő víz (pl. karsztvíz) és a rátelepülő tengeri,tavi rétegekből beáramlott víz különböző arányú keveréke [56].

4.3.1. Vízkeménység

Vízkeménységnek a vízben oldott ásványi anyagok mennyiségét nevezzük, melyet különféle módokon lehetséges meghatározni. A kemény víz hatással van a víz lehetséges felhasználásaira, de annak egészségügyi minőségét nem befolyásolja.

A víz keménységét a benne oldott kalcium- és magnéziumsók mennyisége befolyásolja. A változó keménységet (más nevén karbonátkeménység) a

kalcium-hidrogén-karbonát

Ca(HCO₃)₂, illetve a

magnézium-hidrogén-karbonát,

Mg(HCO₃)₂ mennyisége okozza. Ezek mennyisége forralással csökkenthető, mivel ilyenkor vízben oldhatatlan karbonátok formájában, CaCO3 kiválnak.

Az állandó keménységet a

szulfátok

,

kloridok

okozzák (kénsavas és sósavas sók, mint

kalcium-szulfát

,

kalcium-klorid

,

magnézium-szulfát

stb.) melyek

hő

hatására sem válnak ki.

A két keménység együtt adja meg a víz összkeménységét.

A keménységet általában keménységi fokban adjuk meg. Magyarországon jellemzően a német keménységi fokot használják (jele nk° vagy °d), de használatos még a francia keménység (fk°), illetve az angol keménységi skála (ak°) is.

- 1 nk° keménységű az a víz, mely 10 mg/l kalcium-oxiddal (CaO) egyenértékű kalcium- vagy magnéziumvegyületet tartalmaz.

- 1 fk° keménységű az a víz, mely 10 mg/l kalcium-karbonátnak (CaCO₃) megfelelő mennyiségű kalcium- és magnéziumvegyületet tartalmaz. (Ezen skála előnye, hogy a kalcium-karbonát molekulasúlya 100, így könnyű vele számolni.)

- 1 ak° keménységű az a víz, mely 14,3 mg/l kalcium-karbonátnak megfelelő mennyiségű kalcium- és magnéziumvegyületet tartalmaz.

A különféle keménységi fokok között a következő az összefüggés:

1 nk° = 1,79 fk° = 1,25 ak°

A víz keménység szerinti osztályozását a 4.4 táblázat tartalmazza.

4.4 táblázat: A víz keménység szerinti osztályozása nk keménység

0–4 nagyon lágy 4–8 lágy

8–18 közepesen kemény 18–30 kemény

30 felett nagyon kemény

Egy negatív jellemzője a kemény víznek az, hogy intenzív a vízkőkiválás, mely elsősorban a kalcium és a magnézium okoz. A víz keménységét kalcium-karbonát ppm-ben fejezik ki. A Vízminőség Szövetség által megadott keménységi szabvány értékeit a 4.5 táblázat mutatja be:

4.5 táblázat: Vízkeménységi kategóriák

Kategória mg/l vagy ppm

Lágy kevesebb, mint 17,1

Enyhén kemény 17,1 és 60 között Mérsékelten kemény 60 és 120 között

Kemény 120 és 180 között

Nagyon kemény 180 felett Forrás: [60]

A vízkő kialakulásának tendenciáját meghatározhatjuk a Langelier Telítési Index (LSI) alapján. A Langelier Telítési Index, melyet Langelier Stabilitási Indexnek is neveznek, egy számított érték, melyet arra használnak, hogy meghatározzák a kalcium-karbonát stabilitását a vízben. Ez azt fejezi ki, hogy a kalcium-karbonát a vízben egyensúlyban lesz-e, vagy feloldódik, vagy lerakódik (kiválik).

Langelier kifejlesztett egy módszert, amellyel meghatározható az a pH-érték, amely mellett a víz telítődik kalcium-karbonáttal. Ezt a pH-értéket telítési pH-nak nevezik és pHS -el jelölik. Az LSI a vizsgált víz pH-értékének és a telítési pH-értéknek a különbsége:

pHs

pH

LSI   (4.3)

Ha a víz aktuális pH-értéke kisebb a telítési értéknél, akkor az LSI negatív lesz és a víz vízkőkiválási potenciája alacsony lesz. Ha a víz aktuális pH-értéke nagyobb a telítési értéknél, akkor az LSI pozitív lesz és mivel a víz túltelített, a vízkőkiválási potenciál nagy lesz (4.6 táblázat).

4.6 táblázat: Vízkőkiválási potenciál LSI Vízkőkiválási potenciál

negatív Nincs vízkőkiválási potenciál a víz feloldja a CaCO3-ot

pozitív Van vízkő kiválási potenciál. A CaCO₃ kiválhat

0 Határeset. A víz minősége és a

hőmérséklet-változás befolyásolhatják a vízkőkiválást

Az LSI csak a folyamatot kiváltó erők irányára mutat rá (a tendenciára); maga a szám nem garantálja, hogy a vízkőkiválás valójában meg fog történni.

Forrás: [60]

4.3.2. Az LSI meghatározása

Ahhoz, hogy meghatározzuk az LSI értékét, ismerni kell a víz alkalinitását (mg/l), a kalciumkeménységet (mg/l), az összes oldott anyagot (mg/l TDS), az aktuális pH-értéket és a víz hőmérsékletét. Ezeket az értékeket az alábbi összefüggésben kell felhasználni:



A B

 

C D



A nagyobb kalciumkoncentráció, a nagyobb alkalinitás és a nagyobb TDS természetesen nagyobb vízkőkiválási potenciált okoz. A nagyobb hőmérséklet szintén növeli a vízkőkiválási potenciált.

Ezen adatok alapján 25 ^oC hőmérséklet mellett az LSI = –0,7, ami azt jelenti, hogy nincs vízkőkiválási potenciál. 82 ^oC hőmérséklet mellett az LSI = +0,3-dal, ami enyhe vízkőkiválási potenciálra utal.

Ha a kalciumkeménységet nem ismerjük,de az összes keménységet igen, a számításokhoz feltételezhető, hogy az összes keménység a kalciumból származik. Ez a lehető legrosszabb szcenárió. A valóságban a legtöbb víz esetében az összes keménységet csak 2/3 részt okozza a kalcium, 1/3 részt a magnézium. Ha a TDS ismeretlen, de ismert a víz konduktivitása, megbecsülhető a TDS értéke az alábbi táblázat alapján (4.7 táblázat).

4.4. Termálkutak kialakítása

A kutak tervezésénél és kialakításánál figyelembe kell venni az alábbi rendeletek előírásait [61]:

• 18/1996(VI.13) KHVM rendelet

• 72/1996(V.22) Korm. rendelet

• 152/1995(XII.12) Korm. rendelet

• 203/1998(XII.19) Korm. rendelet

• 46/1997 (XII).29.) KTM rendelet

• 3/1998(II.1) KHVM rendelet

• 2/1981 (Ip.K.11) OBF utasítás

• 51/2000. (VIII. 9.) FVM–GM–KöViM együttes rendelet

4.7 táblázat: Konduktivitás a TDS függvényében Konduktivitás

Kutak fúrására csak a Magyar Bányászati Hivatal által engedélyezett, olyan fúróberendezés használható, melynek teherbírása és felszereltsége lehetővé teszi a jóváhagyott műszaki terv szerinti munka biztonságos végrehajtását (2/1981 (Ip.K.11) OBF utasítás).A furat mélyítésének módját a tervdokumentációban kell meghatározni. A módszer kiválasztásánál mértékadó szempont a feltárás jellege (földtanilag ismert vagy ismeretlen terület), a várható rétegsor kőzettani összetétele, szilárdsága, repedezettsége, kőzetfizikai és hidrogeológiai adottságai.

Fúrási módszerek és a feltárt kőzet felszínre hozatalának módja szerint beszélhetünk:

- szárazfúrásról,

- folyadéköblítéses fúrásról, - légöblítéses fúrásról.

Fúrási módszerek a kőzetbontás, kőzetaprítás módja szerint:

- forgatva működő (forgó) fúrás, - ütve működő (ütő) fúrás, - ütve és forgatva működő fúrás.

A fúrólyukba csak olyan béléscsövek építhetők be, amelyek megfelelnek a közegészségügyi előírásoknak és a fellépő terhelésekkel kapcsolatos szilárdsági követelményeknek.

Acélcsövek

A vízkútfúrásban 800–1000 m mélységhatárig legáltalánosabban használt béléscsövek az MSZ 29:86-ban az A.37-A.55 számmal jelzett minőségnek megfelelő vegyi összetételű és mechanikai tulajdonságú, illetve a közelítően hasonló paraméterekkel rendelkező 83/1971 (VII.17.) EÜM rendelet nemzetközi, nemzeti szabványok előírásai szerint készült ötvözetlen, varratnélküli, melegen hengerelt acélcsövek.

4.4 ábra: Termálkút kialakítása

In document Környezettechnika (Pldal 111-116)