Előadó: Váci László. MaSzeSz Szennyvíz és szennyvíziszap energiatartalmának jobb kihasználását lehetővé tevő eljárások szakmai nap június 22.

Átírás

1 H-1134 Budapest, Váci út Postacím: 1325 Bp., Pf.: 355. Telefon: Fax: Az elfolyó tisztított szennyvíz helyzeti energiaájának turbinás hasznosítása, az iszapkezelés, biogáz hasznosítás valamint a mellékáramú nitrogéneltávolítás létesítményei a csepeli (BKSZT) szennyvíztisztító telepen. Előadó: Váci László MaSzeSz Szennyvíz és szennyvíziszap energiatartalmának jobb kihasználását lehetővé tevő eljárások szakmai nap június 22. 1

2 Az előadás tartalma 1. A Telep technológiájának és teljesítményének bemutatása 2. Energia termelés turbinán keresztül 3. A termofil rothasztás eredményei 4. DEMON hatásfoka A DEMON technológia hatása a Budapesti Központi Szennyvíztisztító Telep ammónium-nitrogén mérlegére 2

3 Budapest szennyvízkezelési hálózata IV II III XIII Észak-Pest m 3 /nap (1980) XV XII I XI XXII V VI VII VIII IX CSEPEL m 3 /nap (2010) XXI XIV XX XIX Dél-Pest m 3 /nap (1966) XXIII XVI XVIII XVII 3

4 A szennyvíz útja Ferencvárosi átemelő Kelenföldi átemelő BKSZTT 4

5 A Telep terhelési adatai Tervezett terhelés évi üzemeltetési adatok évi üzemeltetési adatok Kapacitás: >1,6 millió lakosegyenérték (LEÉ BOI5-60 ) Átlagos terhelés: 1,3 millió lakosegyenérték (LEÉBOI5-60) Átlagos terhelés: 1,3 millió lakosegyenérték (LEÉBOI5-60) Szárazidei vízhozam: m 3 /nap Átlagos vízhozam: m3/nap Átlagos vízhozam: m3/nap Max. vízhozam: m 3 /nap Max. vízhozam csapadékos idő esetén: m3/nap Max. vízhozam csapadékos idő esetén: m3/nap A Dunába visszajutó szennyvíz biológiai tisztításának aránya a Telep beüzemelése előtti 51%-os aránnyal szemben min. 95 %. 5

6 BKSZTT technológia GRAVITÁCIÓS SŰRÍTŐ 2 (+1 tartalék) egység Automata mintavevő Áramlásmérő BY PASS m 3 /h HOMOK ELTÁVOLÍTÁS 3 egység Homok FeCl 3 Záporvíz ülepítés (4 egys.) Polymer m 3 /h Kelenföldi átemelő Ferencvárosi átemelő m 3 /h FINOMRÁCS (3 mm) 6 (+2 tartalék) egység m 3 /h SEDIPAC 3D (Homokfogó, zsírfogó, előülepítő) 7 (+1 tartalék) egység m 3 /h BIOLÓGIAI KEZELÉS (pre-anoxikus, anaerob, aerob/anoxikus zóna) 17 (+1 tartalék) vonal UTÓÜLEPÍTŐ 17 (+1 tartalék) egység FeCl 3 Rácsszemét Homok Zsír Iszap Iszap Recirkuláció Iszap Nitrát Recirkuláció Dunai kivezetés N30 P2 Szállítócsiga 2 db + Kompaktor 2 db Homok osztályozó 2 db Zsír leválasztó Deponálás Deponálás Rothasztó Fölösiszap elősűrítés (2 egység) POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység Mellékáramú nitrogén eltávolítás (2 egység) ELŐSŰRÍTŐ ASZTAL 5 (+1 tartalék) KEVERT ISZAP TARTÁLY 1 tartály PASZTÖRIZÁLÓ 2 (+1 tartalék) vonal 1 vonal = 3 tartály TERMOFIL ANAEROB ROTHASZTÓ 3 reaktor ROTHASZTOTT ISZAP TARTÁLY 1 (2 részre osztva) CENTRIFUGA 3 (+1 tartalék) VÍZTELENÍTETT ISZAP SILÓ 4 tartály Deponálás KOGENERÁCIÓ 2 (+1 tartalék) vonal Biogáz tároló 2db Vas (III) klorid adagolás Vas (III) klorid adagolás POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység

7 Mechanikai előkezelés / Finomrácsok A mechanikai előkezelés célja: Az apró hulladékok (papírdarabok, műanyagok, stb.), felúszó anyagok, a homok és a lebegőanyag eltávolítása a nyers szennyvízből. Rácsszemét Befolyó Elfolyó 7

8 Mechanikai előkezelés / Sedipac 3D Kémiai kezelés nélkül Egyesített műtárgy: homokfogó zsírfogó előülepítő Zsír SEDIPAC 3D (8 egység) SEDIPAC 3D és KLASSZIKUS ELŐÜLEPÍTŐ Előkezelt szennyvíz Homok Nyers iszap Nyers iszap SEDIPAC 3D Klasszikus előülepítő + Homokfogó 8

9 Vízvonal Biológiai tisztítás BIOLÓGIAI KEZELÉS (pre-anoxikus, anaerob, aerob/anoxikus zóna) 17 (+1 tartalék) vonal UTÓÜLEPÍTŐ 17 (+1 tartalék) egység 9

10 Biológiai tisztítás / Elrendezés 9 9 Klasszikus szennyvíztisztító telep Pre-anoxikus Anaerob Anoxikus/Aerob Utóülepítő Központi Szennyvíztisztító Telep Kigázosító kamra N Pre-anoxikus Utóülepítő Anaerob P C Anoxikus/Aerob N P 10

11 Biológiai tisztítás / Elrendezés 9 9 Anaerob zóna Aerob/Anoxikus zóna 18 vonal Elő-anoxikus zóna Σ m 3 Medence térfogat 11 Fővárosi Vízművek Zártkörűen Működő Részvénytársaság vizvonal@vizmuvek.hu

12 Biológiai tisztítás / Utóülepítés 9 9 TTTTTTTTTTTTTTTTTTT vvvvv Kigázósító kamra Törpe vizierőmű Σ m 3 Ülepítő térfogat Hosszúság: 61,2 m Szélesség: 18,0 m Mélység: 5,3 m 12

13 Tisztított szennyvíz minőség Paraméter Határérték [mg/l] Átlag [mg/l] KOI 125 (400) 38 BOI 5 25 (50) 12 TSS 35 (200) 9 TN 35 (45) 11 TP 5 1,4 Befolyó szennyvíz mennyisége (m 3 /d)

14 Befolyó / Tisztított vízminőség I. Szennyező anyag koncentráció (mg/l) Szennyező anyag koncentráció (mg/l) KOI (2016) BOI 5 (2016) Átlag: BE: 576 mg/l KI: 35 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték Átlag: BE: 316 mg/l KI: <10 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték 14

15 Befolyó / Tisztított vízminőség II. Szennyező anyag koncentráció (mg/l) Szennyező anyag koncentráció (mg/l) TSS (2016) TP (2016) Átlag: BE: 271 mg/l KI: 10 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték Átlag: BE: 7,23 mg/l KI: 1,49 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték 15

16 Befolyó / Tisztított vízminőség III. Szennyező anyag koncentráció (mg/l) Szennyező anyag koncentráció (mg/l) NH 4 -N (2016) TN (2016) Átlag: BE: 40 mg/l KI: 2 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték Átlag: BE: 56 mg/l KI: 11 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték 16

17 Az elfolyó tisztított szennyvíz energiája Megvalósítási elv: Archimédesz-turbina Üzembe helyezés: május 28. Kivitelező: Körös Consult Kft. Beruházási költség: 78 mft. Technikai információk: Csatorna méretei: 2,5 X 2,5 m Dőlés szög: ~22 Esés magasság: több mint 3m Csiga átmérője: 234 cm 17

18 Az elfolyó tisztított szennyvíz energiája Termelt energia: befolyó szennyvíz mennyiségtől függően kw Termelt energia: átlagos napi értéke 53 kw Napi szinten termelt energia eddigi adatok szerint: kwh Eddigi tapasztalatok alapján a megtérülése: 8-10 év 18

19 Iszapvonal GRAVITÁCIÓS SŰRÍTŐ 2 (+1 tartalék) egység ELŐSŰRÍTŐ ASZTAL 5 (+1 tartalék) POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység KEVERT ISZAP TARTÁLY 1 tartály PASZTÖRIZÁLÓ 2 (+1 tartalék) vonal 1 vonal = 3 tartály KOGENERÁCIÓ 2 (+1 tartalék) vonal TERMOFIL ANAEROB ROTHASZTÓ 3 reaktor Fölösiszap elősűrítés ROTHASZTOTT ISZAP TARTÁLY 1 (2 részre osztva) Vas (III) klorid adagolás 19 Mellékáramú nitrogén eltávolítás CENTRIFUGA 2 (+1 tartalék) VÍZTELENÍTETT ISZAP SILÓ 4 tartály Vas (III) klorid adagolás POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység

20 Iszapsűrítés Primer iszap Biológiai iszap PRÉSELŐ ZÓNA SZŰRÉSI TERÜLET ISZAP BETÁP MOZGATHATÓ KAPARÓ-ÉL SŰRÍTETT ISZAP ELVÉTEL PÓRUSVÍZ ELVEZETŐ MOZGÓ SZALAGOS SZŰRŐ PÓRUS- ÉS MOSÓVÍZ ELVEZETŐ GARAT FILTRÁTUM ELVEZETÉS 6 elősűrítő asztal A biológiai iszap elősűrítésre kerül az asztalokra történő feladás előtt. 20

21 Iszaprothasztás / Pasztörizálás 70 C 30 perc PASZTÖRIZÁLÓK 21

22 A Termofil rothasztás Rothasztó térfogat: 3 x 6056 m 3 termofil anaerób rothasztó torony Rothasztó hőmérséklet: o C Tartózkodási idő: nap Terhelés: 460 m 3 /nap/rothasztó, folyamatos keveréssel Hőcserélők: Cső a csőben elv, bemenő iszap temperálás 22

23 A Termofil rothasztás 90 Iszap Szerveshányad (VS %)/ Kevert iszap terhelések (kg/d) % Szerveshányad Primer VS Szerveshányad Kevert iszap VS Szerveshányad Rothasztott iszap Szerveshányad' VS kevert iszap terhelés Rothasztó Szárazanyagterhelés Szárazanyagterhelés (kg/d) /Szervesanyagterhelés (kg/d)

24 A Termofil rothasztás 90 Iszap Szervesanyag lebontási hatásfok (%)/ Termelt biogáz (Nm 3 /d) % Szerveshányad lebontási hatásfok Szervesanyag lebontási hatásfok (%) 51% Termelt biogáz (Nm 3 /d) Nm 3 /d Termelt biogáz lebontott szervesanyagra vetítve (Nm 3 /kg VS lebontott) 1,025 Nm 3 / kg KOI lebontási hatásfok (%) 54,3 % Szervesanyag lebontási hatásfok (%) Termelt biogáz (Nm3/d)

25 A Termofil rothasztás Iszap tartózkodási idő 25,0 20,0 Iszap tartózkodási idő (nap) 15,0 10,0 5,0 Átlagos tartózkodási idő 12,9 nap Tervezési érték 12,8 nap Min. tartózkodási idő 10,5 nap Max. tartózkodási idő 22 nap 85% gyakoriság 11,6 nap Tartózkodási idő 0,

26 Anaerob iszaprothasztás / Biogáz Kogeneráció : elektromos energia hőtermelés 2+1 gázmotor 1,4MW/egység Termelt energia: kwh/nap Telepi fogyasztás: kwh/nap Önellátás 62,4% 26 Fővárosi Vízművek Z ártkörűen Működő Részvénytársaság

27 Iszap víztelenítés CENTRIFUGÁK (4 egység) Szárazanyag tartalom (g/l): Befolyó szennyvíz: 0,2 Nyersiszap: 10 Biológiai iszap: 5-6 Sűrített iszap: Rothasztott iszap: Víztelenített iszap: 265 Jelölés Hengeres-kúpos dob Iszap betáplálás Központi csiga Rögzített rész iszap bevezetés Iszapmennyiség Csurgalékvíz elvezetés Víztelenített iszap elvétel Nyersiszap: Biológiai fölösiszap: Sűrített iszap: Víztelenített iszap: 4300 m 3 /nap 7250 m 3 /nap 1440 m 3 /nap 160 tonna/nap 27

28 A DEMON technológia elve Svájci tulajdonú Cyklar Stulz Abwassertechnik GmbH cég saját fejlesztésű Anammox technológiája. Speciális granulált eleveniszappal működő SBR (sequencing batch reactor) Egyreaktoros nitritáló-anammox Anammox eljárás: az ammónium és nitrit nitrogén gázzá való konverziójának anoxikus folyamata. Nitritálás + Nitratálás + Denitrifikálás Nitritálás + Anammox 40% 28

29 A DEMON technológia felépítése C centrátum 2x2000 m C centrátum 1. DO 2. ph 3. Hőmérséklet 4. Szabad NH 3 5. Nitrit 6. Lebegőanyag 7. BOI 8. Polielektrolit 9. Struvit (MAP) 29

30 A centrátum mennyisége és minősége Feladás Össz. Feladott mennyiség Keletkezett centrátum Feladott 1 Reaktor Feladott 2 Reaktor Centrátum [m 3 /d] Dátum 30

31 A centrátum mennyisége és minősége Ammónia koncentráció [mg/l] 105% % Ammonium-nitrogen koncentráció [mg/l] Év Ammónia lebontási hatásfok (%) % % Reaktor 1 Reaktor 2 Centrátum NH4-N eltávolítás % 85% 75% 65% 55% 45% 35% 25% 15% 0 5% Dátum 31

32 A centrátum mennyisége és minősége Ammonium-nitrogen koncentráció [mg/l] Ammónia koncentráció [mg/l], Eltávolítási hatásfok Centrátum Év Ammónia lebontási hatásfok (%) % % Medence % Technológia % 0 5% Dátum 105% 95% 85% 75% 65% 55% 45% 35% 25% 15% 32

33 Üzemeltetési tapasztalatok Erősségek Alacsony üzemeltetési költségek Anammox baktériumok gyors regenerálódó képessége Energia hatékonyság: 1,7-2 kwh/ kg eltávolított NH 4 -N, nitrifikációval szemben 3-3,5 kwh/ kg eltávolított NH 4 -N Átlátható szabályozási mechanizmus (ph és oldott oxigén + laboratóriumi mérések) Nagyterhelésű rendszer (alacsony iszapkoncentrációval, kis helyés térfogat igény) Gyengeségek Érzékenység Kiszolgáló gépészet Nincs egzakt iszapkor szabályozás Aktivitás mérésnél pontosabb technológiai nyomon követésre nincs kidolgozott módszer Szervetlen szén limitáció felléphet (szódabikarbóna adagolás járulékos költsége) Speciális szaktudású üzemeltetést igényel (technológusi) 33

34 Köszönöm figyelmüket! SEBESTYÉN ÉVA ÜZEMELTETÉSI MÉRNÖK Váci László Szennyvízágazati Technológiai Vezető FŐVÁROSI VÍZMŰVEK ZRT Budapest XXI., Nagy Duna sor 2. TEL: FAX: MOBIL: eva.sebestyen@vizmuvek.hu FŐVÁROSI VÍZMŰVEK ZRT Budapest XXI., Nagy Duna sor 2. TEL: FAX: MOBIL: laszlo.vaci@vizmuvek.hu 34