A szennyvíz újrahasznosítási célú kezelési módszerei, hasznosítási programok és eredmények világviszonylatú áttekintése

Átírás

1 VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS SZENNYVIZEK 3.1 A szennyvíz újrahasznosítási célú kezelési módszerei, hasznosítási programok és eredmények világviszonylatú áttekintése Tárgyszavak: kommunális szennyvíz; ipari szennyvíz; újrahasznosítás; vízgazdálkodás; szennyvízkezelés. A tisztított kommunális szennyvíz mint édesvízforrás mindinkább beépül a rossz vízellátású vagy készletkímélő környezetpolitikát folytató országok (mediterrán országok, USA, Ausztrália, Dél-Afrika, Japán) vízgazdálkodásába, mégpedig nemcsak a korábban kizárólagos öntözéses, azaz földművelési és zöldterület-kezelési rendeltetéssel, hanem egyéb felhasználásokra, sőt ivóvíz közvetlen vagy közvetett előállítására is (1. táblázat). 1. táblázat Kommunális szennyvíz hasznosításával szerzett értékes tapasztalatok világszerte ( ) Ország, állam India nyers szennyvíz hasz- nálata Becsült költség, USD/ lakos Évi vízfogyasztás a készlet %-a m 3 / fő A fogyasztás megoszlása, % ipari Az újrahasznosítás módja városi agrár öntözés városi víz ivóvíz Megjegyzések Ciprus a vízkészletszennyezés megelőzése Ausztrália %-os összes hasznosítás Franciaország egy évszázados földművelési hasznosítás, korszerű módszerek

2 Ország, állam Becsült költség, USD/ lakos Évi vízfogyasztás a készlet %-a m 3 / fő A fogyasztás megoszlása, % ipari Az újrahasznosítás módja városi agrár öntözés városi víz 1. táblázat folytatása ivóvíz Megjegyzések Izrael %-os hasznosítás, intenzív fejlesztés ivóvízkénti hasznosítás tiltva Japán % hasznosítása, WC-öblítésre, kettős elosztó rendszer Kuvait vízhiány, sótalanítás Namíbia közvetlen ivóvíztermelés Mexikó nyers szennyvíz használata Marokkó nyers szennyvíz használata Dél-Afrikai Közt. Szaúd- Arábia Peru hasznosítás az ország egész sivatagos részén Spanyolország hasznosítás ivóvízként tilos %-os hasznosítás tengervíz-sótalanítás tartományi szabványok Omán vízhiány, sótalanítás Tunézia %-os hasznosítás Arab Emírségek USA Arizona Kalifornia Florida vízhiány, sótalanítás, kettős elosztóhálózat állami szabványok korlátozások vírusok miatt talajvízfeltöltés, kettős hálózat kettős hálózat

3 Szennyvízkezelés öntözés céljára A szennyvíz hasznosítása öntözésre különösen elterjedt a Földközi tenger térségében (1. ábra), de középtávon világviszonylatban is a legbiztosabb jövőjű megoldás. Figyelemre méltó, hogy a városi zöldterületek öntözése a tapasztalatok szerint hozzájárul az agglomeráció folyamatos fejlődéséhez. 35 újrahasznosítás, % település és ipar földművelés 5 0 Libanon Ciprus Málta Tunézia Marokkó Szaúd-Arábia Törökország Bahrein Arab Emírségek Omán Jordánia Kuvait Szíria Katar 1. ábra A szennyvízhasznosítás megoszlása édesvízhiányos országokban Ember és környezet egészségének veszélyeztetését elkerülendő, a kommunális szennyvizet fizikai (elválasztó technikák), kémiai (flokkulálás, oxidálás, fertőtlenítés) és biológiai (a szerves anyagok lebontása, nitrogénmentesítés) kezelésnek, ill. ezek kombinációjának kell alávetni (2. ábra). Az eljárás megválasztását döntően befolyásolják a szennyvíz minősége, a hasznosítás módja, a berendezések minőségi követelményei és méretei (2. táblázat).

4 Fe 3+, Al 3+ nincs expozíció WHO-norma (<1 fonalféregpete) nyers szennyvíz emberi expozíció ipari ültetvények, erdők nyers szennyvíz előkezelés koagulálásflokkulálás fertőtlenítés UI/Cl/O 3 ipari ültetvények, erdők előkezelés nyers szennyvíz primer eleven- fertőtlenítés dekantálás iszap derítés UI/Cl/O3 infiltrálás/ perkolálás ipari ültetvények, erdő, legelő, zöldség- és gyümölcstermesztés anaerob lagunák választható lagunázás érlelő lagunák primer eleven- derítés szűrés fertőtlenítés előkezelés dekantálás iszap UI/Cl/O3 legelő, nyersen fogyasztható zöldségek termesztése 2. ábra Kommunális szennyvíz újrahasznosítást célzó kezelőeljárásai A francia Suez Environnement cég tevékenysége A szennyvízhasznosítás a Suez Environnement új szolgáltatásává vált, amelyhez már széles körű műszaki apparátust fejlesztett ki: extenzív technikák (lagunázás, infiltrálás-perkolálás, infiltrálás talajba, talajvíztároló és nedves rétegekbe), a trópusi, ill. szubtrópusi éghajlati viszonyokhoz alkalmazva,

5 intenzív technológiák (szűrés, biológiai eljárások, fizikai-kémiai módszerek, membránok, fertőtlenítés klórozással, UI-sugárzással, ózonnal), amelyek jobb minőségű ivóvizet adnak és a környezetet is jobban kímélik, mint az extenzív technikák. 2. táblázat A hasznosítás módjához köthető szennyvízkezelések A hasznosítás módja Extenzív kezelés Intenzív kezelés Meghatározott terményfajták öntözése Öntözés korlátozás nélkül, nyersen fogyasztható zöldségféléknél is Városi zöldterületek, parkok, sport- és golfpályák öntözése E.1 stabilizáló medencék sora, levegőztetett lagunák; mocsár; infiltrálás-perkolálás I.1 szekunder kezelés elevenfertőtlenítéssel vagy iszappal vagy biológiai szűrés, anélkül E.2 ua, mint E.2, tisztítással I.2 u.a., mint I.1, szűréssel és fertőtlenítéssel E.3 u.a., mint E.2 I.3 u.a., mint I.2 Talajvíztároló rétegek feltöltése E.4 u.a., mint E.2., vagy keze- I.4 u.a., mint I.2. a tápanyagok lés a talajon való áthaladással eltávolításával Kettős hálózat WC-öblítéshez nem alkalmazható I.5 u.a., mint I.3, aktív szenes vagy membránszűréssel és fertőtlenítéssel Közvetlen vagy közvetett felhasználás ivóvízhálózatban nem alkalmazható I.6 szekunder, tercier és kvaterner kezelés aktív szenes vagy membránszűréssel és erőteljes fertőtlenítés Az intenzív kezelések hatásai UI-sugárzás Az UI-besugárzás mint a szennyvízklórozás nagy fertőtlenítő hatású alternatívája rentábilisabb a beruházás szempontjából és nagy előnye, hogy termékei, a klórozáséival szemben nem mérgezők. Mindennek köszönhetően ma már több mint 2000 szennyvízkezelő UI-berendezés van üzemben Európában és az USA-ban. Elektronikai adatfeldolgozással kiegészített keveredési és hidrodinamikai tanulmányok alapján sikerült a fluxusok elegyedésének és a sugárzással való érintkezésnek kedvezőbb konstrukciókat létrehozni, amelyek több mint 50%-kal megnövelik a fertőtlenítés hatásfokát. A besugárzott szennyvíz fertőtlenítését jellemző adatok szerint mj/cm 2 UI-dózissal el lehet tüntetni 3 5 nagyságrendnyi

6 összes és fekális koliform baktériumot, valamint fekális streptococcust, és ezáltal betartani az Egészségügyi Világszervezet (WHO = OMS = Organisation Mondiale de la Santé) érzékeny vagy fürdőövezetekbe való vízkibocsátási határértékeit. A szükséges UI-dózis a szennyvízben szuszpentált anyagok koncentrációjával nő, ezért nem javasolható a nyers szennyvíz fertőtlenítése UI-sugárzással. Ózonkezelés Az ózonnak különösen értékes tulajdonsága, hogy inaktiválja a vírusokat, amelyek a szennyvízhasznosítás legnagyobb egészségügyi gondját okozzák. Emellett az ózon protozoonokra (véglényekre) is hatásosabb akár a klórozásnál, akár az UI-besugárzásnál. Az ózonkezelésre is érvényes azonban, hogy a szükséges dózis annál nagyobb, minél több a szennyvízben a szuszpendált szilárd és az oldott szerves anyagok mennyisége (3. ábra) bevitt ózondózis, mg/l tercier kezelés tartós levegőztetés nagy terhelés baktériumágy primer kezelés nyers szennyvíz szekunder kezelés 3. ábra A szennyvízminőség befolyása a fekális koliformok két nagyságrenddel való eltávolításához szükséges ózondózisokra

7 A parkok öntözésére érvényes szigorúbb WHO-követelménynek 200 cfu/100 ml (cfu = colony forming unit = telepképző egység) eleget lehet tenni 7-10 mg/l ózonnal. A földművelési célú, kevésbé szigorú öntözési kritériumokon (1000 cfu/100 ml) a primer szennyvíz ózonkezelésével is belül lehet maradni ellentétben az UI-sugárzással. Membrán-bioreaktorok Városi használatra és gyümölcsösök öntözésére a legszigorúbb normák vannak hatályban, amelyek megkívánják szinte az összes koliform elpusztítását, néhol, pl. Ausztráliában, Kaliforniában és a Hawaii szigeteken a vírusokét is. Ez esetben a szennyvízkezelő működése megközelíti az ivóvíztermelő állomásokét. Ezt lehetővé teszi az Ondeo Degrémont ULTRAFOR hibrid technológiája (4. ábra). A berendezés membránja igen vékony (Ø = 0,035 µm), üreges szerves Zenon szálakból készül (3. táblázat). 3. táblázat Az ULTRAFOR szennyvízkezelő eljárás minimális mutatói Mutató Szennyvíz ULTRAFOR BOI, mg/l N-NH 4, mg/l N összes, mg/l P összes, mg/l Szuszpendált szilárd részek, mg/l ,5 <2 Az ULTRAFOR eljárás előnyei: a biológiai medence térfogatának csökkenése 40%-ig, a talajon elfoglalt felületének 50%-os csökkenése, fáziselválasztás szűrőmodulok szükség szerinti alkalmazásával. A Vivendi Water Systems tevékenysége hagyományos és fizikai kémiai kezelések A hagyományos, szűrésből és fertőtlenítésből álló kezelés lehetővé teszi a nyers szennyvíz kellő csíramentesítését kis költséggel, tápértékének megőrzése mellett.

8 nyers szennyvíz bioreaktor membránok permeátum iszapfölösleg levegőztetés a membrán- zónába befúvott levegő nyers szennyvíz bioreaktor membránok permeátum iszapfölösleg a membrán- zónába befúvott levegő levegőztetés 4. ábra Az ULTRAFOR eljárás elve, a reaktorba beépített és külső szűréssel A cég pl. mexikói telephelyeken bevezetett eljárása szerinti üzemek részei: a fonalféregpeték és a szilárd részecskék nagy többségét eltávolító fizikai kémiai kezelés, homokszűrés ugyanezek további kivonására, fertőtlenítés klórozással, UI-sugárzással vagy ózonnal. A szennyvíz (eredetileg ivóvíztermelésre kifejlesztett) dekantálása pelyhesítéssel a primertől a tercier fokozatig 1993 óta a fizikai kémiai szennyvízkezelés fontos részévé vált. Lényege ún. mikrohomok befecskendezése a szennyvízbe a koagulálás flokkulálás folyamán,

9 amely megnövelve a szabad részecskék (pelyhek) számát és súlyát, meggyorsítja a folyamatot és csökkenti a szükséges térfogatot. A dekantálási és bármilyen kezdeti koncentrációkkal való áthaladás rátája elérheti a 200 ml/h-t, de bármely értékénél kevesebb mint 40 mg/l a kezelt vízben a szuszpendált rész koncentrációja (4. táblázat). Az ACTIELO dekantáló eljárással elérhető mutatók 4. táblázat Paraméter Nyers szennyvíz Kezelt szennyvíz Eltávolítás, % Szilárd részecskék, mg/l Bélféregpeték, darab/l Fekális kóliformok, cfu/100 ml KOI* mg/l Összes nitrogén, mg/l Összes foszfor, mg/l Szulfidok, mg/l * kémiai oxigénigény , ,4 10,3 7,1 24,7 0,99 1, ,5 3,4 1,3 91,8 96,0 82,8 61,1 15,8 81,4 81,7 Membránszűrés Tencier szennyvízkezelésre egyedül alkalmazandó módszerként javasolható a Vivendi Water Systems nyomás alatti vagy merüléses MEMCOR eljárása. Berendezésében a kívülről befelé haladó szűrés kikerüli a membráneltömődést, de tömény szuszpenzió esetében előszűrésre van szükség 500 µm-ig. A 0,2 µm-es porozitás elég nyitott intenzív áramok áthaladásához kis nyomáson is. A szürke víz hasznosítása A lakások ún. szürke vizének hasznosítása szintén terjed az iparilag legfejlettebb országokban. Számos egyedi megoldás mellett nagy kapacitású berendezések is működnek már a legnagyobb számban az USAban és Japánban. A kezelt szürke víz fő felhasználási területe a WCöblítés (5. táblázat).

10 5. táblázat Példák a kezelt kommunális és szürke víz felhasználására WC-öblítésre Helyszín Dátum Szennyvíz* A hasznosítás részletei Sydney, Olimpiai Park 2000 I a cél az ivóvízigény 50%-os csökkentése volt (kb. évi m 3 ) Rouse, Hill, Sydney 1994 I I. szakasz: , II. szakasz: lakos Kanada Vancouver Saltspring, Island Resort Franciaország Annecy Németország Eco House, Vauban Japán Tokyo Dome Miyako Hotel, Tokió Ariake STW, Tokyo Egyesült Királyság Millenium Dome, London Beazer Homes, Blackburn USA Irvine, Kalifornia Stadium, Massachusetts I II kísérlet 20 lakásban 123 háztartás összegyűjtött, kezelt szennyvize 60 lakásra elosztva 1999 I 40 lakás, 120 lakó szennyvizének kezelése 1999 I WC-k vákuum alatt, a vízszükséglet csökkentésére II I, esővíz 2000 I, esővíz II * I Szürke víz, II teljes háztartási szennyvíz I II II napi 622 m 3 víz egy stadion 458 WC-jéhez 500 luxusszoba, 160 m 3 /nap UI-sugárzással kezelt víz napi 120 m 3 -rel szállodák és hivatali helyiségek ellátása 500 m 3 /nap 837 WC 130 új lakóház városi lakások és irodák ellátása, m 3 /nap férőhelyes stadion, 4000 m 3 /nap A Suez Environnement akciója a franciaországi Annecyben A Suez Environnement társaság Annecy-i 64 lakásos telepén kísérleti programot hajtott végre a szürke víz hasznosítására nagy méretben. A szürke víz, amely a különféle WC-öblítésen kívüli fürdőből, kézmosókból, mosogatókból, mosógépekből származó együttes szennyvíz a háztar-

11 tások teljes szennyvíztérfogatának 50 70%-át képezi, több mint a toalett szükséglete. A kerámia membrános bioreaktorban és ultraszűréssel kezelt szürke víz fölöslege kiválóan alkalmas zöldterületek öntözésére. A szürke víz a teljes kommunális szennyvizét megközelítő töménységben tartalmaz szerves anyagokat, de ezek nagyobb része oldott és biológiailag lebontható vegyület. A szürke víznek kisebb a nitrogén-, nagyobb a foszforkoncentrációja és a várakozás ellenére, nagyobb a baktériumszáma kórokozókból, mint a teljes szennyvízé. Tisztítására ezért jól beválik a membrános bioreaktor, amellyel 100%-osan fertőtlenített és minden tekintetben jó minőségű, nagy használati értékű vizet lehet nyerni. A jelenleg használt kerámia membránok drágák, fajlagos költségük 75 m 3 /nap feldolgozó kapacitásra 3, 300 m 3 /nap körüli berendezésekben 1,7 euro/m 3. Az új fejlesztésű, szerves anyagú membránok sorozatban gyártva lényegesen olcsóbbnak ígérkeznek. Közvetlen és közvetett ivóvíztermelés Az USA-ban a közvetett ivóvíztermelés szennyvízből már napi m 3 kapacitású gyakorlat Kaliforniában, Texasban és Virginia szövetségi államban, Washington közelében, Floridában pedig jelenleg épül egy m 3 /nap kapacitású egység. A feldolgozandó szennyvizet átmenetileg talajvizes rétegben, tóban vagy mesterséges medencében tárolják. Az említett régiókban talajvíztároló geológiai rétegbe kerül a hasznosításra váró szennyvíz 11, ill. 20%-a. Közvetett ivóvíztermelés esetén a szennyvizet természetes vízkészlettel hígítják 16 és 40% közötti mértékben. Szennyvízből ivóvíz közvetlen előállításának egyetlen történeti példája a namíbiai Windhoekben található, ahol 25%-nyi szennyvizet hígítanak élővízzel. A közegészségügyi veszélyek biztos elkerülésére a szennyvízkezelő üzemeket többszörös zárógátakkal és elkerítésekkel tervezik. Az ultraszűrő vagy mikroszűrő membránnal, olykor fordított ozmózissal nyert végtermék egyaránt kifogástalan ivóvíz. A Suez Environnement ivóvíztermelő vállalkozásai Essex A szennyvízből kiinduló ivóvíztermelés első európai projektumát a Suez Environnement brit leányvállalata realizálta 1997-ben az angliai

12 Essex tartományban. Itt napi m 3 tisztított szennyvizet kevernek maximálisan 37%-os hígításnak megfelelő felszíni vízbe és juttatnak így a közeli ivóvíztárolóba ben további komponensek (BOI, NH + 4, NO - 3 és ösztrogének) eltávolítására flokkulálással, biológiai szűréssel és UIfertőtlenítéssel működő üzem épült. Ennek termékét a Chelmer folyó által szállítva és hígítva szivattyúzzák egy ivóvíz előállítására szolgáló tárolóba. Az eltávolítás a nitrogén különböző formáira 78 79, összes foszforra 89 és a kritikus komponensnek tekintett ösztrogénekre 94%-os. Talajvízfeltöltés, talajvízvédelem A Suez Environnement a talajba juttatott szennyvíz területén elméleti tudással és gazdag tapasztalatokkal rendelkező kaliforniai cégek közül a West Basin társasággal együttműködve vizsgálta a vízminőség-javítás, az évszakközi készletezés és a tengerparti sósvízbetörés elleni védekezés lehetőségeit. A harmadik témában kiemelt kutatási program volt az újrahasznosított szennyvíz arányának növelése a felszín alá nyomott zárógátat képező zónában 15-ről 100%-ra. E célból kifejlesztettek egy hidrodinamikai és hidrodiszperziós modellt a GIS (SGI = systeme geographique informatisé) rendszer felhasználásával, amely leírja a természetes talajvíztárolók viselkedését és a bejuttatott gátképző vízinjekció hatását sós zárványok kialakulására. A szimuláció felderítette, hogy a sósvíz nem a tengerből vízszintesen (ahogyan ezt korábban hitték), hanem a tengerfenékről hatol a parti vizes rétegbe. A Suez Environnement kutatóinak fontos újítása még, hogy modelljükben számításba veszik a különböző sűrűségű vegyületek három dimenziós szállítását, ami megengedi az áramlások, behatolások pontosabb követését. A nyomon követés szintén új módszere bórizotópokat használ, amelyeknek a vízelegyből kibocsátott stronciumhoz kötődő jeleiből meg lehet állapítani a kiszivattyúzott víz eredetét (visszaforgatott víz vagy ivóvíz). Közvetlen ivóvíztermelés Namíbiában Az afrikai Namíbiában, ahol különösen szorongató a vízhiány, már 25 éve próbálkoznak az édesvíz ismételt felhasználásával. A kormány most egy szennyvíztisztító kimenő áramával táplált, kettős aktív szenes

13 szűréssel és fertőtlenítéssel működő szennyvízkezelő kapacitásának ről m 3 /napra bővítése, korszerű vízminőség-javító módszerek bevezetése, valamint külső üzemeltető megbízása mellett döntött. Ezt a feladatot 2002 óta a Vivendi Water Systems, a Berliner Wasser és a Wabag alkotta konzorcium látja el. Az új üzemet fele-fele arányban szennyvíztisztítói víz és duzzasztott tározó vize táplálja. Részei: ózonelőkezelő (3 3,5 mg/l), koaguláló flokkuláló flotáló, mg/l FeCl 3 és polimer hozzáadásával, homokszűrő (szóda- és KMnO 4 -oldat befecskendezésével), köztes ózonkezelés (6 7 mg/l), kettős aktív szenes szűrés, membrános ultraszűrés, fertőtlenítés szabad klórral, ph-beállítás Az elemzési eredmények alapján Namíbia illetékes hatósága 2002 júniusában engedélyezte a víz lakossági elosztását (6. táblázat). 6. táblázat A namíbiai (Windhoek) szennyvízből ivóvizet termelő üzem vízminőségi mutatói Paraméter Bemenő elegy Termék Szerződéses garanciák Zavarosság, nemzetközi egység, NTU 52 <0,1 0,1 ph 9 9,2 7,5 8 Vezetőképesség, µs/cm Szín 8 Összes szerves vegyület, mg/l ,4 0,6 5 Fe, mg/l 0,9 2,4 0,01 0,03 0,1 Mn, mg/l 0,04 0,08 0,005 0,05 Alkalitás, mg/l CaCO Keménység, mg/l CaCO UI, 254 nm 0,22 0,30 0,001 0,008 0,06 Fenolok, mg/l 0,4 0,5 0 0,02 0,1 Formaldehid, mg/l 0,1 0,3 0 0,1 Klorofill, µg/l <1 1

14 6. táblázat folytatása Paraméter Bemenő elegy Termék Szerződéses garanciák NH 3, mg/l 1 2,3 0,05 0,1 NO 2, mg/l 0,27 0,005 Kloridok, mg/l Szulfátok, mg/l Alumínium, mg/l 0,15 Aerob csírák száma 22 C-on, u/ml 6, , Cryptosporidium 0 6 log 0 6 log Giardia 0 6 log 0 6 log Összes kóliform, u/100 ml 2, Fekális kóliformok, u/100 ml 2, Fekális sztreptokokkuszok, u/100 ml Pseudomonas aeruginosa, u/250 ml Clostridium spor. 1, Ipari alkalmazások Kalifornia (West Basin) Az ipar használja fel a világviszonylatban elosztott víz 25%-át. Az elfogyasztott víz üzemen belüli ismételt használata egyes országokban és ágazatokban eléri a 85%-ot. A visszaforgatott víz minőségi követelményei az alkalmazástól függnek. Az iparban újrahasznosított víznek legfeljebb 15%-a kommunális szennyvíz. A BIOFOR bológiai szűrés 6 éves alkalmazása a West Basin üzemben a visszaforgatott víz kellő denitrifikálásáról tanúskodik: a kezdeti 23 mg/l-es NH 4 -N-koncentráció 0,5 mg/l-re csökken, a szuszpendált frakcióból szűrés után kevesebb mint 4 mg/l marad. A Vivendi Water Systems durbani tevékenysége A megbízás a meglevő kommunális szennyvizet fogadó tisztítómű paramétereinek megjavítására és ipari vízként elsősorban egy nagy pa-

15 pírgyárban újrahasznosítandó szennyvíz kezelésére vonatkozott, mégpedig az ivóvízével egyenlő minőségi követelmények szerint. Az e célra kidolgozott eljárás biológiai és fizikai kémiai részből állt. A meglevő, egyébként jól működő eleveniszapos tisztítómű hátránya csupán a váltakozó hozam volt, amelyet pótlásként ipari szennyvízzel egyenlítettek ki, ez pedig megkívánta a levegőztetést maximális kapacitással, az ülepedés segítését derítőberendezéssel, valamint az ipari szennyvíz adagolásának automatizált mennyiségi és időbeli optimálását. A fizikai kémiai kezelés lépései: ferri-klorid és mész hozzáadásával a nehézfémek, a foszfátok és a szuszpendált szilárd rész leválasztása, szűrés antracit- és homokrétegen a megmaradt szuszpendált és a kolloid részek leválasztása céljából, a szagot és a KOI-t gyakorlatilag megszüntető ózonkezelés, aktív szenes szűrés a biológiailag lebontható anyaghoz (7. táblázat). 7. táblázat A Vivendi Water Systems eljárásával együtt tisztított kommunális és ipari szennyvíz végtermékének mutatói (átlagok) Paraméter Nyers szennyvíz Szekunder szennyvíz Végtermék Szavatolt maximum értékek ph Zavarosság, egyezményes egység, NTU Szuszpendált szilárd részek, mg/l Szín, mg/l Pt/Co Vezetőképesség, µs/cm Keménység, mg/l CaCO 3 Alkalitás, mg/l CaCO 3 Vas, mg/l Ammónia, mgn/l Mn, mg/l KOI, mg/l Foszfátok, mgp/l 7, ,8 23,6 0, ,2 6, ,5 0, ,1 <0,4 <0,5 2, ,04 0,2 0, ,4 6,5 7, ,04 1 0, ,4

16 Szennyvízkezelés többcélú újrahasznosításhoz West Basin A vízrecyclingnek is meghatározó tényezője a termelt víz ára és az elérhető gazdasági haszon. Ez öntözéses felhasználás esetén függetlenül a nagy térfogatoktól szinte elhanyagolható. A versenyképesség ezért megkívánja különböző minőségű és rendeltetésű kezelt szennyvizek előállításából és felhasználásából álló új koncepciók kidolgozását. Ennek legdifferenciáltabb, méretében is imponáló példája valósult meg a Suez Environnement már említett leányvállalatának (United Water) tervezésében, a kaliforniai West Basin telephelyén, m 3 /nap végső kapacitással, a termékek három irányú felhasználásával (5. ábra): öntözés, tercier szűrés és fertőtlenítés után, ipari hasznosítás nitrogénmentesítés után BIOPOR-szűréssel vagy mikroszűréssel és fordított ozmózissal, talajvizet tároló geológiai rétegek védelme sósvízbetörés ellen (8. táblázat). ipari felhasználás, 51% szekunder szennyvíz m 3 /nap membránszűrés BIOFOR fordított ozmózis kazántápvíz hűtővíz szűrés fertőtlenítés, Cl koagulálás, flokkulálás visszakarbonátosítás tercier nitrifikálás városi öntözés, golfpályák, 11% merítés, derítés 35% 65% fertőtlenítés membránszűrés fordított ozmózis több közegű szűrés fordított ozmózis talajvíz-utántöltés, 38% ivóvíz 5. ábra A kaliforniai West Basin komplex szennyvízkezelő telepének egységei és termelővonalai

17 8. táblázat A kaliforniai West Basin szennyvízkezelő telep többcélú termékeinek mutatói Paraméter Kezelendő szekunder szennyvíz mért Öntözéses rendeltetésű szennyvíz mért Talajvízfeltöltésre alkalmas víz megengedett megengedett megengedett Zavarosság, NTU 4,5 7,8 2 1,6 2,3 2 0,07 0,49 ph 6,6 6,9 7,1 7,2 7,7 8,2 Összes szerves vegyület, mg/l Szuszpendált rész, mg/l mért , ,3 1, ,2 2,2 ND* 0,1 BOI, mg/l ,0 1,0 Száraz maradék, mg/l * ND = nem kimutatható Az összetett vízkezelőn kívül az ivóvízrendszerrel párhuzamosan kiépült az öntözővizet szállító hálózat is, amely a tervezett bővítés után az USA legnagyobb ilyen létesítménye lesz. További két többcélú kezelőmű az USA-ban Az USA Hawaii szövetségi államának fővárosában, Honoluluban működő, ugyancsak komplex szennyvízhasznosító egység termőföldek, parkok, golfpályák öntözésére, valamint ipari és ivóvízként való felhasználásra termel vizet 0,2 µm-es membrános mikroszűréssel és ezt követő fordított ozmózissal. A három fokozatú szűrőrendszer alapanyaga aromás poliamid. A telep beruházási költsége 29 M USD, fajlagos üzemköltsége 0,23 0,30 USD/m 3. Az alternatív ivóvízforrásokra irányuló politika jegyében Kalifornia két cége kidolgozott egy napi m 3 -es projektumot talajvíz utántöltésre egy olyan tengerparti hidrogeológiai medencében, amely alkalmas 2020-ig mintegy 2 M lakos ivóvízszükségletéből 75%-nak a kielégítésé-

18 re. A feltöltés itt is egyben a sósvíz betörésének megakadályozását szolgálja. Az első, m 3 /nap kapacitású üzemet az 1970-es évek elején indították szennyvíztisztítóban kezelt víz további tisztítására meszes derítéssel, aktív szenes szűréssel és fordított ozmózissal. Az üzem megbízhatóan, de nagy (kb. napi 150 kg-os) vegyszerszükséglettel és a számos szabályozórendszer miatt nehézkes folyamatirányítással működik. Az US Filter cég 1992-ben működésbe lépett, naponta 820 m 3, talajvíz-utántöltésre alkalmas vizet előállító prototípusában a mikroszűrés a szilárd részek és a zavarosság, a fordított ozmózis a sósság és a szerves nitrogénvegyületek eltávolítására szolgál, ezeket a műveleteket hígítás követi más forrásból származó vízzel, majd fertőtlenítés UI-sugárzással és kloraminnal zárja a kezelést. Ezt a rendszert ítélték megfelelőnek a tervezett végső szennyvízkezelő kapacitás fenntartásához a talajvíz-utánpótlásról való hosszú távú gondoskodás céljából. Összeállította: Dr. Boros Tiborné Lazarova, V.; Gaid, J. stb.: L intérêt de la réutilisation des eaux usées: analyses d exemples mondiaux. = TSM Techniques Sciences Méthodes, 98. k. 9. sz p Lazarova, V.; Perera, J. stb.: Application of aerated biofilters for production of high quality water for industrial water reuse in West Basin. = Water Science and Technology, 41. k sz p , Xu, P.; Janex, M. L. stb.: Wastewater disinfection by ozone: Main parameters for process design. = Water Research, 36. k. 4. sz p