MMK Szakmai továbbképzés Szennyvíztisztító telepek intenzifikálása SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEK INTENZIFIKÁLÁSA

Átírás

1 SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEK INTENZIFIKÁLÁSA

2 S Z E N N Y V Í Z házi szennyvíz Q h ipari szennyvíz Q i idegenvíz Q id csapadékvíz Qcs mosogatásból, fürdésből, öblítésből, WC-ből, iparból és kisiparból, termelésből, tisztogatásból, talajvíz, drénvíz, stb. esővíz, hóolvadás vize, stb., Szennyezett víz Q sz Szárazidei szennyvíz Q t Kevert szennyvíz Q k SZENNYVÍZ FAJTÁK Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

3 Kommunális szennyvíz Szennyező anyagok fajlagos termelése és koncentrációk: g/(fő.d) mg/l KOI BOI LA ,6 466,6 ön ,3 73,3 öp 2, Fajlagos szennyvíz keletkezés: l/(fő.d) Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

4 A szennyvíztisztítás kapcsolata a csatornázással és a befogadóval Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

5 CSATORNÁZÁSI RENDSZER SZENNYVÍZTISZTÍTÁS BEFOGADÓ EGYESÍTETT SZVTT ELVÁLASZTOTT SZVTT JAVÍTOTT VEGYES (EGYESÍTETT) SZVTT JAVÍTOTT ELVÁLASZTOTT HASZNOSÍTÁS SZVTT Csatornázási rendszerek hatása a szennyvíztisztító telepre T Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

6 Mechanikai gravitáció A szennyvíztisztítás folyamatai eszközei rácsszűrés, homokfogás, ülepítés, flotálás gyorsszűrés Biológiai mikroorganizmusok élettevékenysége eleveniszapos fixfilmes (fázis szétválasztás) Kémiai anyagok - vegyszerek reakciói Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár kicsapatás -elő, -szimultán, -utó,

7 Technológiai határértékek a 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet szerint Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

8 Megjegyzések: (1) A koncentrációban megadott határérték (napi átlag érték) és az eltávolítási hatásfok alapján meghatározott határérték közül az engedélyben előírt csak az egyik kritériumnak kell megfelelni. A százalékos csökkentést a tisztítótelepre bevezetett nyers szennyvíz koncentrációjához képest kell értelmezni. (2) A BOI5 más paraméterrel helyettesíthető: összes szerves szén (TOC) vagy teljes oxigénigény (TOD), ha összefüggés állapítható meg a BOI5 és a helyettesítő paraméter között. (3) Tavas szennyvíztisztítás után vett vízmintákat KOIk, BOI 5 komponensekre a vízminőségi vizsgálatokat megelőzően szűrni kell, azonban a szűretlen víz összes lebegőanyag koncentrációja nem haladhatja meg a 150 mg/l-t. (4) A hatóság vízvédelmi érdekek alapján egyedi határértéket állapíthat meg. (5) A határértékeket a 240/2000. (XII.25.) Kormányrendelet szerinti érzékeny és a 49/2001. (IV.3.)Korm. rendelet szerinti nitrát érzékeny területeken kell betartani, 10 ezer LE terhelés felett. A települések szennyvízelvezetésére és tisztítására vonatkozó technológiai határértékek a 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet szerint Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

9 Szennyvíztisztítási igények összefoglalása: széntartalmú szervesanyag eltávolítás, nitrifikáció nélkül, nagyobb mértékű széntartalmú szervesanyag eltávolítás nitrifikációval, nagyobb mértékű széntartalmú szervesanyag eltávolítás nitrifikációval, denitrifikációval és foszfor eltávolítással, nagyobb mértékű széntartalmú szervesanyag eltávolítás nitrifikációval, denitrifikációval és egyidejű iszapstabilizációval.

10 Paraméter Dimenzió Tisztítási cél Előtisztítás - 90 %-os BOI 5 eltávolítás nitrifikáció nélkül BOI 5 eltávolítás és nitrifikáció BOI 5 eltávolítás, nitrifikáció és denitrifikáció egyidejű iszapstabilizálással Előülepítő alkalmazás igen igen igen/nem nem Térf. terhelés kg/(m 3.d) 1,0 0,5 0,25-0,35 0,25 Iszapkonc. kg/m 3 3,3 3,3 3,3/5,0* 5,0 Iszapterhelés kg/(kg.d) 0,3 0,15 0,1 0,05 Iszapkor d *előülepítő nélkül nagyobb érték is választható A tisztítási igényeket kielégítő paraméterek

11 A felsorolt igényeket kielégítő szennyvíztisztító telepek áttekintése, csoportosítása: funkció kommunális, ipari, mezőgazdasági, technológia mechanikai, biológiai - eleveniszapos, - csepegtetőtestes,- kombinált, kémiai, kapacitás kis, közepes, nagy, energia felhasználás természetes, mesterséges.

12 A mesterséges szennyvíztisztítási technológiákat a mechanikai (pl.:rácsszűrés, homokfogás, ülepítés, flotálás), aerob és anaerob biológiai (pl.: fixfilmes-, eleveniszapos), vegyszeres (például: kicsapatás, derítés) tisztítási eljárások, illetve azok kombinációi alkotják.

13 ÁT HF EÜ EI UÜ UT BEF N REC H NYI REC LEV FI ELEVENISZAPOS SZENNYVÍYZTISZTÍTÁS TECHNOLÓGIAI HELYSZÍNRAJZA

14 ÁT HF EÜ EI UÜ UT BEF NO 3 REC LEV H NYI REC FI ELEVENISZAPOS SZENNYVÍYZTISZTÍTÁS TECHNOLÓGIAI HOSZ-SZELVÉNYE

15 A szennyvíztisztító telep felépítése: - mechanikai tisztítási lépcső, - biológiai tisztítási lépcső, - vegyszeres tisztítási lépcső, - utótisztítási lépcső.

16 Az intenzifikálás lehetőségei minden tisztítási lépcsőben megtalálhatók, eszköze és célja azonban más és más lehet. A korszerűbb (a technika adott színvonalának megfelelő) berendezések alkalmazásával mindenkor elérhető intenzifikálást, jelen előadásunkban terjedelmi okok miatt nem tárgyaljuk.

17 Intenzifikálási lehetőségek a mechanikai tisztításban: A mechanikai tisztítást a mechanikai előtisztítás (rács, homokfogó) és a mechanikai tisztítás (előülepítő) alkotják. A mechanikai tisztításban az intenzifikálási cél tehermentesíteni a biológiai tisztítást a nyers szennyvízzel érkező szennyező anyagok egy részétől. Az intenzifikálási lehetőséget a korszerűbb berendezésektől (jobb rácsok, homokfogók és előülepítők pl. lemezes, stb.) eltekintve, általában a vegyszeres előtisztítás jelenti.

18 Lemezes ülepítő működésének elvi vázlata Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi tnár

19 SEDIPAC 3D homok-, zsírfogó + lemezes ülepítő ɳ LA = 67,4 % ɳ BOI5 = 41,7 % ɳ KOI = 48,1 % Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

20 A vegyszeres szennyvíztisztítási technológia folyamatábrája : a) előkicsapatás, b) szimultán kicsapatás, c) utókicsapatás

21 Vegyszeres előtisztítás Az előkicsapatás technológiai lehetősége fokozni az előülepítés hatásfokát. Hatása a következő biológiai tisztításra: Denitrifikáció min. feltétele: BOI 5 /ön = 4 (5) 0,75/0,99 = 0,76 6 * 0,76 = 4,56 0,6/0,9 = 0,66 6 * 0,66 = 3,96 < 4

22 Intenzifikálási lehetőségek a biológiai tisztításban: A biológiai szennyvíztisztítási módszerek a csepegtetőtestes-, és az eleveniszapos tisztítás, valamint ezek kombinációja. Napjainkban a kommunális szennyvíz biológiai tisztítása, mely során a mikroorganizmusok irányított tevékenysége hasznosul, csaknem kizárólag eleveniszapos szennyvíztisztítási technológiával történik.

23 Az eleveniszapos szennyvíztisztítási technológia célja: a nem ülepíthető, lebegő-, kolloid- és oldott formában lévő szervesanyagok, nitrogén- és foszforvegyületek eltávolítása a szennyvízből biotechnológiai módszerekkel.

24 100 éves az eleveniszapos szennyvíztisztítás Activated Sludge 100 Years and Counting, 2014 IWA Publishing

25

26

27

28

29

30

31 LEVEGŐZTETŐ MEDENCE UTÓÜLEPÍTŐ 0,5 2,0 mg O2/l 0,5 2,0 mg O 2 /l ISZAP RECIRKULÁCIÓ (R) (R)ÍÍ KOMPRESSZOR FÖLÖSISZAP Iszapkoncentráció = 3,3 kg/m 3 Térfogati terhelés = 1,0 kg/(m 3 *d) Iszapkor = 5 d Iszapterhelés = 0,3 kg/(kg*d SZERVESANYAG ELTÁVOLÍTÓ ELEVENISZAPOS TISZTÍTÁS HOSZ-SZELVÉNYE Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

32 Eleveniszapos tisztítás aerob iszapkezeléssel Primer energiaigény 85 kwh/le.a

33 Eleveniszapos tisztítás anaerob iszapkezeléssel Primer energiaigény 37,5 kwh/le.a

34 ANOXIKUS-, AEROB-MEDENCE UTÓÜLEPÍTŐ NO 3 RECIRKULÁCIÓ 0,5 2,0 mg O 2 /l ISZAP RECIRKULÁCIÓ KOMPRESSZOR FÖLÖSISZAP Iszapkoncentráció = 5,0 kg/m3 Térfogati terhelés = 0,30 kg/(m3*d) Iszapkor = 15 d Iszapterhelés = 0,1 kg/(kg*d) NITRIFIKÁLÓ ÉS DENITRIFIKÁLÓ ELEVENISZAPOS TISZTÍTÁS TECHNOLÓGIAI HOSZ-SZELVÉNYE

35 Eleveniszapos medence a Délpesti szennyvíztisztító telepen

36 Előtérben az eleveniszapos medencék, jobbra az utóülepítők (Bécs)

37 Oxidációs árok (Sárospatak)

38 Eleveniszapos (bécsi) medencék, háttérben az utóülepítő (Felber, H., Fischer, M.: Klärwärter Taschenbuch)

39 CSEPEGTETŐTESTES SZENNYVÍZTISZTÍTÁS

40 A csepegtetőtestes szennyvíztisztítás helyszínrajzi sémája

41 A csepegtetőtestes szennyvíztisztítás hosz-szelvény sémája

42 Csepegtetőtest metszete (Felber, H., Fischer, M.: Klärwärter Taschenbuch) Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

43 Kőtöltetű csepegtetőtest, szennyvíz szétosztás forgó permetezővel (Felber, H., Fischer, M.: Klärwärter Taschenbuch)

44 Tárcsás merülőtest

45 Merülőtárcsás berendezés nitrifikációval Klargester Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

46 Az előző berendezés fotója Klargester Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

47 A Stahlermatic szimultán Stabilizációt biztosító merülőtárcsás kis szennyvíztisztító rendszere Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

48 Biológiai hártya fejlődése a csepegtetőtestben

49 Műanyagtöltetű csepegtetőtest működés közben Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

50 Csepegtetőtest - műanyag töltete (Kiskunfélegyháza)

51 A csepegtetőtest töltet elemei a körítőfal kiemelése után Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

52 A HEXACELL töltet, 1. sor fotói Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

57 Az eleveniszapos és csepegtetőtestes szennyvíztisztítás házasítása - kombinálása OKOK a) A csepegtetőtestes tisztítás előnye b) A fonalasodás elkerülése

58 Az EI és a CST tisztítás kombinációja a kötött fixfilmes, mozgó fixfilmes technológiákat eredményezte

59 Kötött fixfilmes technológia, olyan eleveniszapos tisztítás, ahol a beépített (nagy fajlagos-felületű műanyag) tölteten (a töltet minimális összes felülete 45 m 2 ) megtapadt biológiai hártyában és a szabadon mozgó pelyhekben élő mikroorganizmusok végzik a biológiai tisztítást (elsősorban a szervesanyag lebontást). A beépített töltet alá szakaszosan vezetik az O 2 -t biztosító levegőt, mely ellátja a víztömeg mozgatását is. A tisztított szennyvíz fázisszétválasztás céljából az utóülepítőbe kerül. Az utóülepítő méretezése megegyezik a csepegtetőtestnél leírtakkal. Előnye, hogy a tölteten lévő mikroorganizmusok nem terhelik az utóülepítőt. Hátránya fokozott odafigyelés a tölteteltömődés elkerülése érdekében.

60 Kötött fixfilmes technológia IFAS Integrated Fixed Film Aktivated Sludge Hosang/Bisachof::Abwassertechnik,(1998)

61 A biofilm-fixfilmes reaktor felépítési sémája (H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

62 A kereskedelemben kapható töltetek hordozóanyakok formájuk szerint lehetnek: csőformájú anyagok, fóliaformájú anyagok, szalag-, és textilanyagok.

63 Biofilm hordozó, bemerülő fixágyak anyagainak kínálói H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

64 A HEWITECH cég műanyag elemei Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

65 A fixfim-töltet beépítése meglévő csepegtetőtestbe (H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien )

66 A csőformájú fixágy-anyag BIO-PAC H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

67 A BIO-PAC cső formájú fixágy-anyag jellemző adatai H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

68 B csőformájú fixágyanyag BIO-NET H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

69 A BIO-NET cső formájú fixágy-anyag jellemző adatai H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

70 C fóliából formázott fixágy-anyag BIOdek FB H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

71 D fóliából formázott fixágy-anyag BIOdek FKP H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

72 A BIOdek FKP 319/619 és FB 33,07 fólia anyagú fixágyak jellemző adatai H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

73 SESSIL fóliasávos fixágy anyaga H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

74 PE anyagú Biotextil H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

75 PP és PE anyagú Biotextil H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

76 Biotextil fixágy és fóliasávos fixágy anyaga SESSIL H., Sandner, et al.: Charakteristika kommerzieller Biofilm-Tragermaterialien..)

77 Cleartec textil és a tartókeret az IFAT-on

78 Cleartec a Purátor prospektusán

79 Cleartec -biotextil elemek Bereczki A.: Kapacitásbővítés és intenzifikáció a Komárno-i kommunális szennyvíztisztító telepen Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

80 A beépített Cleartec -biotextil elemek Bereczki A.:Kapacitásbővítés és intenzifikáció a Komárno-i kommunális szennyvíztisztító telepen Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

81 Mozgó fixfilmes technológia, olyan eleveniszapos tisztítás ahol apró, nagyfelületű (a töltet minimális öszszes felülete 45 m 2 ) műanyagtestek szabadon úsznak a medence-részben a (szakaszos) levegőbevitel által előálló áramlás következtében. Kijutásukat az utóülepítőbe alkalmas berendezéssel kell meggátolni. Mozgatásukat és terhelésüket úgy kell kialakítani, hogy a hártyanövekmény és a leszakadt hártya között egyensúly jöjjön létre. Az utóülepítő méretezésére érvényesek a csepegtetőtestnél leírtak. Előnye, hogy a tölteten lévő mikroorganizmusok nem terhelik az utóülepítőt. Hátránya fokozott odafigyelés a tölteteltömődés elkerülése érdekében.

82 Mozgó fixfilmes technológia MBBR Moving Bed Biofilm Reactor Hosang/Bisachof::Abwassertechnik,(1998)

83 EI medence felülete felúszó Limpor kockákkak (Starnberg)

84 Limpor kocklák, melyen a biofilm képződik (Starnberg)

85 Mozgóágyas biofilmes levegőztető medencék (Starnberg)

86 HX9 9 mm HX9KL 9 mm HX18KK 18 mm kereszttel dupla kereszttek 484 m 2 /m m 2 /m m 2 /m 3 Hel X prospektus Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

87 LEVAPOR elemek, alkalmazhatók aerob és anaerob reaktorokban LEVAPOR GmbH - prospektusa Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

88 BioChip biofilm-töltet Ch., Börner:Neues Trägermaterial für die Schwebebett-biologie

89 A membrán-technológia 1990

90 A membrán-szűrési A membrán-szűrési eljárások áttekintése a tisztításban betöltött szerepük szerint

91 Membrántechnológia a szennyvíztisztításban? Utóülepítés helyett fázisszétválasztás ultraszűréssel: pórusméret µm, kívülről befelé áramló tökéletes szűrés, lebegőanyag teljes visszatartása, baktériumok teljes, vírusok csaknem teljes visszatartása, kiváló vízminőség. KÖVETKEZMÉNYEK: Nincsenek ülepíthetőségi korlátok: 3-4-szeres iszapkoncentráció, X > 10 g/l, kis reaktor térfogatok, nagyobb iszapkor Ik > 25 d. Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

92 KERESZTIRÁNYÚ ÁRAMLÁS ZSÁKUTCA ÁRAMLÁS A zsákutca és a keresztirányú áramlás értelmezése Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

93 A gyakorlatban leggyakrabban alkalmazott membrán-rendszerek

94 A hagyományos eleveniszapos és a membrános eleveniszapos technológia folyamatábrája

95 ZeeWeed kapilláris modulokkal kialakított eleveniszapos technológia

96 Budajenői szennyvíztisztító telep Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

97 A membrán-technológiával elsősorban ott lehet jelentős eredményeket kimutatni, ahol a nyers szennyvíz szennyezettsége nagy, a tisztított szennyvízzel szemben támasztott követelmények szigorúak, kevés a rendelkezésre álló terület, a tisztított szennyvíz újfelhasználásra kerül, a hidraulikai terhelés aránylag egyenletes, a meglévő telepek teljesítményének javítása szükséges.

98 Intenzifikálási lehetőségek az utótisztításban: az utóülepítő hatásfokának fokozásával, ujabb tisztító egységek bevezetésével (főleg az antropogén anyagok eltávolítására) Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

99 A nyers és hagyományos technológiával tisztított szennyvíz jelentős mennyiségben tartalmaz antropogén anyagokat, gyógyszer-, és hormon maradványokat. Ezek eltávolítását szolgálják nagyobb kapacitású berendezéseknél az aktív szén utószűrők, valamint kisebb kapacitások esetén a természetközeli utótisztítás. Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár

100 KÖSZÖNÖM SZÍVES FIGYELMÜKET

101 Dr. Dulovics Dezső, PhD. c. egyetemi.tanár