Vízvédelem KM011_1. Szennyvíziszapok. A keletkezett szennyvíziszap kezelése. Az iszapkezelés lépései. Iszapsűrítés

Átírás

1 Vízvédelem KM011_1 2017/2018-as tanév II. félév 5/D rész: Szennyvíziszap-kezelés Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens Széchenyi István Egyetem AHJK, Környezetmérnöki Tanszék Szennyvíziszapok Szennyvíztisztítás során szennyvíziszap keletkezik: mechanikai tisztításkor az ülepítő medencékben biológiai tisztításkor: fölös eleveniszap A keletkezett szennyvíziszap kezelése szükséges mert: nagy a víztartalma fertőző ipari eredet esetén mérgező anyagokat tartalmaz győri szennyvíztisztító: fölös eleveniszap tárolása sűrítés előtt (minimálisan levegőztetett) víztartalom: kb. 70%-a pórusvíz (sűrítéssel csökkenthető) kb. 22%-a adhéziós, kapillárisokban kötött víz (kondícionálással csökkenthető) kb. 8%-a sejtekben kémiailag kötött és adszorpciós víz (szárítással, termikus úton csökkenthető) Az iszapkezelés lépései iszapsűrítés iszap kondicionálás és -stabilizálás fertőtlenítés víztelenítés Az iszaphasznosítás módjai mezőgazdasági (injektálás, komposztálás) biogáz termelés égetés rekultivációs hasznosítás végleges lerakás Iszapsűrítés gravitációs erőtér gravitációs sűrítő oldott levegős iszapflotáló centrifugális erőtér dob-centrifuga tányéros vagy tálcás centrifuga dekanter (csigaülepítő) centrifuga 1

2 Gravitációs iszapsűrítő Iszapsűrítők Miskolci szennyvíztisztító telep győri szennyvíztisztító fedett gravitációs iszapsűrítő (előülepítés iszapjának kezelésére) Flotációs iszapsűrítő Dob centrifuga győri szennyvíztisztító centrifugális iszapsűrítés (fölös eleveniszap kezelésére) 2

3 Tálcás centrifuga Dekanter (csigás ülepítő) centrifuga Iszapkondicionálás és -stabilizálás feladata: a sűrített iszap vízteleníthetőségének javítása, a szerves anyag stabilizálása, a patogén mikroorganizmusok mennyiségének csökkentése fizikai kondicionálás: pasztőrözés, termikus kondicionálás, fagyasztásos kondicionálás kémiai kondicionálás: flokkulálószerekkel (polielektrolit, FeCl 3, FeSO 4, Al 2 (SO 4 ) 3, CaO) biokémiai kondicionálás: aerob anaerob ( biogáz + rothasztott iszap) hideg rothasztás meleg rothasztás: mezofil (32-38 C, nap), termofil (50-58 C, nap) Biológiai (anaerob) rothasztó reaktor győri szennyvíztisztító iszaprothasztók 35,5-36,5 C, tele van iszappal, felső 1 m-ben van a keletkezett biogáz, 21 napos tartózkodási idő, győri szennyvíztisztító iszaprothasztókban keletkezett biogáz tárolása 3

4 A győri szennyvíztisztítóban a keletkezett biogázzal gázmotorokat hajtanak (telep energiaszükségletének kb. felét állítják elő), ha muszáj, akkor elfáklyázzák Iszapvíztelenítés cél: az iszap folyadékszerű tulajdonságainak elveszítésével szállítható, lapátolható legyen dekanter (csigás ülepítő) centrifuga szalagos szűrőprések: iszap kémiai kondicionálása gravitációs víztelenítés kisnyomású víztelenítés nagynyomású víztelenítés Szalagszűrő prés 4

5 Szviszap mezőgazdasági hasznosítása győri szennyvíztisztító rothasztott iszap szárítása, a végeredmény a talajra kiszórható Injektálás Gravitációs sűrítés helyszínre szállítás medencékben fél évig pihen (anaerob stabilizáció) a talaj mélyebb rétegeibe (min. 25 cm) injektálják Komposztálás Legfőbb feladat: a kórokozók elpusztítása Min. 14 nap min. 55 C vagy min. 7 nap min. 65 C Minőségi követelmények (káros, fertőző, mérgező, szennyező anyagok nem) 50/2001 korm. rend. a komposztálás előtti talaj- és vízvizsgálatokról Szviszap mezőgazdasági hasznosítása Előnyök: tápanyag utánpótlás (a bevitt tápanyag lassan táródik fel, így hosszú távra biztosít utánpótlást) humusztartalom (szervesanyag-tartalom, C/N arány) nő a talaj szerkezete, vízgazdálkodása, pufferkapacitása javul, kationcsere kapacitás nő erózióvédelem Gátló tényezők: nehézfémtartalom gyógyszermaradványok szerves mikroszennyezők (egy részük rendkívül perzisztens: dekompozíciójukhoz nincs mikróba közösség N és P hasznosulás: P túlsúly a növényi N:P igényhez képest kiegészítő N trágyázás lehet szükséges Szviszap hasznosítás: biogáz termelés Végtermék: CH 4, CO 2, H 2 O, fermentációs (rothasztási) maradék Fermentációs maradék: nem veszélyes hulladéknak minősül de ha nem jó a technika, nem komposztálható fermentum sűrítés komposztálás Szviszap hasznosítás: Égetés tápanyag- és mikroelem tartalom miatt pazarlás NPK hatóanyag 1 t szviszapban kb. 5-8 ezer Ft általában együttégetés kell szállítási költségek égetés előtt szárítás is kell a hamu (kb. 20%) veszélyes hulladéknak minősül gyenge fűtőérték Szviszap hasznosítás: rekultivációs hasznosítás Mo-on kb ha-on lehetséges felhagyott hulladéklerakók rekultivációja szénerőmői zagyterületek tájrendezése bányaterületek tájrendezése timföldgyári hull. lerakó rekultiváció 1500 t sza iszap/ha 1,2-1,5 millió t sza hulladéklerakók fedése (szv. iszap komposzttal) 21 ezer t sza /év 2025 után a rekultiválandó területek jelentősen csökkennek 5

6 Szviszap hasznosítás: végleges lerakás Mo-on jelentősen visszaszorult általában nem is lerakás, hanem takarás vagy rekultiváció Lehetséges technológiai fejlesztések a jövőben Biogáz szennyvíztisztító telepen kívüli hasznosítása üzemanyag: biometán tisztítás-sűrítés után közüzemi hálózatba táplálás) Lignimix eljárás barnaszén vagy lignitörleményt szuszpendálnak az iszappal bűzmentesítés, stabilizálás szárított szuszpenzió: talajjavítás, égetés Vermikomposztálás gilisztákkal keverés mikrobákkal gazdagodik jobb humuszanyag növények fejlődését segítő növényi hormonhatású anyagokkal gazdagodik Lehetséges technológiai fejlesztések a jövőben Üzemanyaggyártás Szerves anyag szintézisgáz (CO + H 2 ) alakítják üzemanyag Nem von el területet a mezőgazdaságtól, mint a bioüzemanyagok Foszfor visszanyerési technológiák szennyvízből, szennyvíziszapból, szennyvíziszap hamuból főként kísérleti fázisban Ipari szennyvizek tisztítása szennyvizek semlegesítése: lúgos szennyvíz: ásványi savak, CO 2 savas szennyvíz: mész ( CaSO 4 ), Na 2 CO 3, NaOH, mészkővel v. MgO-val töltött oszlop nehézfémek kivonása: kicsapás: vas-sók (FeCl 3, FeCl 2, Fe 2 (SO 4 ) 3 3H 2 O, FeSO 4 7H 2 O), mészhidrát (Ca(OH) 2 ), alumíniumszulfát (Al 2 (SO 4 ) 3 18H 2 O). ioncsere, flotáció, fordított ozmózis Ipari szennyvizek tisztítása Olaj-eltávolítás: mechanikai olajfogó, flokkuláció, flotáció, biológiai tisztítás, szűrők (homok, aktív szén, műanyag töltet) % olajtartalmú szennyvíziszapok: víztelenítés, szárítás, égetés olajfogó 6