A Tiszavasvári Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep hatásfokának a kiértékelése. Szakdolgozat

Átírás

1 Miskolci Egyetem Környezetgazdálkodási Intézet Hidrogeológiai- Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék A Tiszavasvári Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep hatásfokának a kiértékelése. Szakdolgozat Miskolc 2013 Kocsis Richárd Geokörnyezetmérnöki szakirány Dr. Takács János c. egyetemi docens Tóth Róbert külső Alkaloida v.gy. Zrt. Szennyvízüzem vezető 2013 november 24.

2 Eredetiségi Nyilatkozat "Alulírott Kocsis Richárd, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom, hogy ezt a diplomatervet /szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, és a diplomatervben csak az irodalomjegyzékben felsorolt forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem." Miskolc, dátum... a hallgató aláírása

3

4 Tartalom Összefoglalás... 1 Summary Bevezetés Az Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. bemutatása Földrajzi elhelyezkedés A Gyár története Az Alkaloida vízgazdálkodása Ipari víz, tüzivíz és ivóvíz biztosítása A gyártási tevékenység, a vízfelhasználás bemutatása a keletkezett szennyvizek mennyiségének a feltüntetésével Nyers morfin gyártás Kodein gyártás Paracodin-bitartarát gyártás Metilezősó gyártás Morfin HCl gyártás Morfin-szulfát gyártás Etil-morfin HCl gyártás Narcotin HCl gyártás Narcotin bázis gyártás Szennozid A+B gyártás Syncumar gyártás Folkodin gyártás Nátrium-etilát gyártás Nátrium [etil-(2-ciano-2-fenil-acetát)] gyártás Szevenál gyártás Fenobarbitál-nátrium gyártás Kísérleti üzem Gyógyszerformuláló és kiszerelő üzem Oldószer regeneráló üzem Szennyvíztisztítással kapcsolatos általános fogalmak Szennyvizek laboratóriumi vizsgálata Üzemellenőrző vizsgálatok Vízvizsgálatok... 15

5 Iszapvizsgálatok Önellenőrző vizsgálatok ütemezési terve A szennyvízkibocsátáshoz tartozó jogszabályok A szennyvíztisztítási technológia bemutatása Szennyvizek átemelése, továbbítása Kémiai előtisztítás folyamata, berendezései Oldószer és iszapeltávolítás Kiegyenlítés, semlegesítés Ülepítés Biológiai előtisztítás folyamata, berendezései Kiegyenlítés A szennyvíz átemelése, továbbítása Biológiai tisztítás Utóülepítés Csapadékvíz kezelése Tisztított víz elvezetése, tározó tórendszer Szennyvíztisztítás automatizálása Az iszapkezelés művelete Iszapelőkészítés víztelenítésre Polielektrolit oldat készítése Iszapvíztelenítés Komposztálási technológia Szennyvíztisztítási technológia értékelése Önellenőrzés, a évi vizsgálati eredmények a vízkémiai komponensek és a nehézfémek függvényében A évi önellenőrző vizsgálatok ph eredményei A évi önellenőrző vizsgálatok KOI eredményei A évi önellenőrző vizsgálatok BOI 5 eredményei A évi önellenőrző vizsgálatok ammónium-nitrogén eredményei A évi önellenőrző vizsgálatok összes nitrogén eredményei A évi önellenőrző vizsgálatok összes foszfor eredményei A évi önellenőrzés egyéb határérték túllépéseinek a kiértékelése Önellenőrzés, a évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében... 39

6 A évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése a szerves mikroszennyezők viszonylatában Önellenőrzés, a évi vizsgálati eredmények a vízkémiai komponensek és a nehézfémek függvényében A évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése Önellenőrzés, a évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében A évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése a szerves mikroszennyezők viszonylatában A 2012 és a évi önellenőrzés eredményeinek az összehasonlítása Vízkémiai vizsgálataim ph mérés KOI mérés BOI 5 mérés Ammónium-nitrogén tartalom mérése Nitrit tartalom mérése Nitrát tartalom mérése Foszfát tartalom mérése Összes foszfor meghatározás Iszapminta- komposztminta vizsgálataim A vizsgált időszak iszapminta, komposztminta eredményeinek a kiértékelése Összefoglalás Ábrajegyzék Táblázatjegyzék Irodalomjegyzék... 72

7 Összefoglalás Szakdolgozatom témája A Tiszavasvári Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep hatásfokának a kiértékelése. Ezt a témát elsősorban aktualitása valamint a napjainkban jelentős vízszennyezési problémák jelenléte miatt választottam. A vízhiány egyre jobban észrevehető, ezért kellően oda kell figyelnünk a meglévő vizeink állapotának a megőrzésére, az ivóvíz valamint a szennyvíz megfelelő tisztítására, hogy ezek se az emberre se a befogadóra se az élővilágra ne legyenek semmilyen hatással, ne legyenek veszélyesek. Dolgozatomban bemutattam a gyár tevékenységét, az itt előállított gyógyszer alapanyagokat, röviden ismertettem, majd ezt követően részletesen kifejtettem az Alkaloida Vegyészeti gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep felépítését, a tisztítás különböző fázisait. A biológiai szennyvíztisztító telep a 2012-es valamint a 2013-as évi hatósági eredményeit táblázatokban összefoglalva és diagramokban ábrázolva mutattam be és értékeltem ki, valamint saját vízkémiai méréseket is végeztem, amelyeket szintén kiértékeltem. A következő paramétereket saját kezűleg mértem: ph dikromátos kémiai oxigén igény (KOI) ötnapos biokémiai oxigén igény (BOI 5 ) ammónium-nitrogén nitrit nitrát foszfát összes foszfor száraz anyag tartalom mérések Dolgozatomban tehát bemutatásra kerülnek a fent említett vízkémiai paraméterek, a hatósági eredmények, valamint a saját mérési eredményeim alapján. Ezek alapján fogom az említett szennyvíztisztító telep hatásfokát kiértékelni, szükségesség esetén javaslatot tenni a hatásosabb tisztítás érdekében. 1

8 Summary The topic of my thesis Tiszavasvári Alkaloida Chemical Ltd. biological wastewater treatment plant efficiency of the evaluation. This topic has been chosen mainly because of the timeliness and the presence of significant water pollution problems today. The water shortage is becoming more noticeable, so due care must be taken to preserve the existing status of water, adequate clean drinking water and wastewater that are not even the wildlife nor the recipients will not be any effect on humans. I presented my thesis work in the factory, produced in the pharmaceutical raw materials, I briefly and then explained in detail the plant Alkaloida Chemical Co. biological waste water treatment plant construction, the various stages of purification. The biological wastewater treatment plant of 2012 and the 2013 annual official results in tables and charts summarizing shown I have presented and evaluated by, and its water chemistry measurements were performed, which were also evaluated. The following parameters were measured manually : ph dichromate chemical oxygen demand five-day biochemical oxygen demand ammonium nitrogen nitrite nitrate phosphate total phosphorus solids content measurements So my thesis is presented in the above-mentioned water chemistry parameters, the official results, and based on our measurement results. I mentioned to evaluate the efficiency of the wastewater treatment plant, in the case of necessity in order to propose a more effective treatment of these ratings. 2

9 1. Bevezetés A környezetszennyezés fogalma napjainkra világméretű problémává nőtte ki magát, amelynek egyik meghatározó része a különféle szennyeződéseket tartalmazó szennyvizek keletkezése. Fontos ezen szennyvizek újrahasznosítása, a szennyezett vizek tisztítása és megfelelő kezelése, valamint a megfelelő intézkedések bevezetése a fogyasztás mérséklésére, a szennyezett vizek mennyiségének csökkenése érdekében. A megfelelő tisztaságú és minőségű víz elengedhetetlen eleme éppúgy a lakosságnak, mint az iparnak vagy a mezőgazdaságnak. Ezen víz gazdaságos felhasználása roppant mértékben befolyásolja napjaink vízkészleteinek a tartósságát. A Föld teljes vízkészlete körülbelül 2 milliárd m 3, amelynek egy része kémiailag kötött formában van jelen. A szabad vízkészlet ebből csak 1,36 milliárd m 3, amelynek 97%-a sósvíz és csak 3% édesvíz, ami nagyrészt a jégtáblákban és a jéghegyekben van fagyott állapotban. Tehát a teljes vízkészlet csupán 0,03%-a az, ami elérhető a Föld lakossága számára, amit ilyen népességnövekedési tendencia mellett már manapság is hiánycikként emlegethetnénk. Az ivóvízigény meghaladja a rendelkezésre álló mennyiséget. A szennyvizeknek tulajdonképpen három csoportját tudjuk megkülönböztetni: csapadékvíz, kommunális és ipari szennyvíz. Dolgozatom az Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. szennyvízkezelési technológiáját mutatja be. A telepen ipari szennyvíz és kommunális szennyvíz feldolgozása és tisztítása történik. A gyárban gyógyszer és gyógyszeralapanyag gyártás történik, aminek következtében a keletkező szennyvizek nagy változékonyságot mutatnak. Ennek oka, hogy a gyáron belül 3-5 évente termékváltás történik, ezáltal a keletkező szennyvíz összetétele is megváltozik, ami magában foglalja a szennyvíztisztítási technológia változását is. Munkám során szeretném megvizsgálni a szennyvíztisztítási paramétereket a rávezetés előtt és közben is. A rendelkezésre álló adatsorok segítségével, valamint a saját mérési eredményeimmel megvizsgálom, hogyan változik a szennyvíz minősége, és összehasonlítom a szennyvíztisztító telep tisztítási hatásfokát a fent említett esetekben. Amennyiben munkám során olyan eredményeket kapok, amelyeken valamilyen formában javítani lehet a szennyvíztisztító rendszer technológiájának a változtatásával, abban az esetben az ezen irányú javaslataimat az üzem rendelkezésére bocsájtom.[1-2] 3

10 2. Az Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. bemutatása 2.1. Földrajzi elhelyezkedés A gyár helyileg Tiszavasváriban helyezkedik el. A város az ország észak-keleti részén, Szabolcs-Szatmár-Bereg megyében fekszik, nem messze a Tisza folyótól, a fővárostól körülbelül 210 kilométerre. A város megközelíthető az M3-as autópályáról, köszönhetően az Uniós beruházásoknak, amelyek keretében a Tiszavasvári határában megépült új M3-as autópálya szakasz utolsó előtti csomópontja ide került A Gyár története Az Alkaloida Vegyészeti Gyárat Kabay János gyógyszerész alapította 1927-ben ben szabadalmaztatta azt az eljárást, amely során morfint sikerült kinyernie a máknövényből, s ezzel lefektette a morfin ipari előállításának alapjait szerte a világon ban a cég, jelentős pénzbeli támogatást kapott, melyet fejlesztésekre és új beruházásokra fordított, emellett kutatómunkát is folytattak a gyár dolgozói től a morfinon kívül egyéb, növényi eredetű alkaloidok gyártása, majd 1960-tól gyógyszerhatóanyagok és gyógyszerkészítmények gyártása és értékesítése is elkezdődött. Az 1970-es évektől 1994 végéig növényvédő szereket is gyártott a cég. Ekkor a tiszavasvári gyár a magyar gyógyszeripar öt legnagyobb gyárárnak az egyike volt 1991-től kezdődően állami tulajdonú volt a vállalat majd 1996-ban megvásárolta az ICN (International Chemical Nuclear) Pharmaceuticals Inc. nemzetközi vállalatbirodalom ezt követően ICN Magyarország Részvénytársaság néven működött tovább. A gyárat 2006-ban a Sunpharma nevű indiai cég vásárolta meg. Napjainkban ismét Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. néven működik a cég.[3-4] 4

11 3. Az Alkaloida vízgazdálkodása 3.1. Ipari víz, tüzivíz és ivóvíz biztosítása Az ivóvízellátás biztosítására 4 db kutat fúrtak, amelyek kivétel nélkül a gyáron kívül találhatóak. A tényleges vízigény m 3 óránként. A kivett vizet egy víztisztító épületbe vezetik, ahol csírátlanítanak és vastalanítanak, majd az épület melletti 100 m 3 -es víztározó medencébe szivattyúzzák, ahonnan egy erre a célra kialakított víztoronyba továbbítják szivattyúk segítségével. Ebből a toronyból történik a gyár ivóvízellátása. 2 db tartály található a víztoronyban, az egyik a nyersvíz nyomását a másik pedig az ivóvízét biztosítja. Lágyítást követően az ivóvizet kazántápvízként és technológiai vízként használják fel. Az ipari vizet a Keleti-főcsatornára telepített vízmű segítségével nyerik ki. A kivett vizet hűtővízként valamint tüzivízként használják fel az egyes üzemekben. A hűtővíz-és a tüzivíz rendszer egy esetleges havária esetén összenyitható, így nagyobb vízmennyiséget tudnak elérni. A hűtővizet a hűtőtornyokban hűtik le a felmelegedés után, majd visszavezetik a rendszerbe az újbóli felhasználás céljával. A Keleti-főcsatornából pótolják az elpárolgó mennyiséget.[5] Hónap Vételezett vízmennyiség m3 Keleti Főcsatorna X. kút Vásárolt ivóvíz Összesen Jan Febr Márc Ápr Máj Jún Júl Aug Szept Okt Nov Dec Összesen táblázat: évi vételezett vízmennyiség 5

12 1. ábra: A évi vízgazdálkodás 4. A gyártási tevékenység, a vízfelhasználás bemutatása a keletkezett szennyvizek mennyiségének a feltüntetésével 4.1. Nyers morfin gyártás A nyers morfin előállítása kétféleképpen történhet. Az egyik módszer a hagyományos eljárás, amikor a száraz mákgubóból extrahálják a morfint. A mákterméshez speciális vetőmaggal látják el a termesztőket. Ez azt jelenti, hogy a mákgubó a hagyományos morfin tartalma 3-5 helyett 8-9 -re változik. A másik eljárás alapja az ópiumkalács, amely valójában az ópium alapanyaga. Ez az anyag a nyers még szárának a megvágásakor kifolyt és összegyűjtött ragacsos anyag. A gyártás során vizes, majd szerves oldószeres extrakció segítségével nyerik ki a morfint, majd ezután jön a megtisztítás kristályosítással, és a még nyersnek számító hatóanyagot exportálják, vagy más terméket állítanak elő belőle (például: kodeint). A folyamat során naponta 13m 3 szennyvíz keletkezik a mákgubó törmelékeit szállító lemezcső nedves porleválasztójánál. Napi m 3 vizes desztillátum (40-50%-át a technológiába visszavezetik) képződik a sok vizet tartalmazó extraktum bepárlásakor, 6

13 valamint 4-5 m 3 kiextrahált nagylekvár (guzi I.), mely 20-20% szerves és szervetlen anyagot tartalmaz, amelyek elégethetőek a kinyerés folyamata után. [11] 4.2. Kodein gyártás A kodein egy származék, ami morfinból készül, jellemzően köhögéscsillapító hatással. Nyersmorfin metilezése történik a gyártás során amihez metilező savat használnak (trimetilfenil-ammónium-klorid).naponta 0,2-0,24 m 3 vizes desztillátum keletkezik ezen folyamat alatt, valamint 0,8 m 3 extrahált anyalúg és a toluol regenerálás desztillálási maradéka. Az utóbbi két komponenst a csatornába engedés előtt kodeintartalomra ellenőrzik Paracodin-bitartarát gyártás Kodeinből készítik, amit palládium katalizátor segítségével hidrogénnel redukálnak, majd a képződött parakodin bázisból borkősav hozzáadásával sót képeznek. Itt naponta keletkezik 0,1 m 3 készülék mosóvíz, és 0,1-0,12 m 3 vizes anyalúg Metilezősó gyártás Dimetil-anilin toluolos oldalát metilezik nyomás alatt metil-kloriddal. Naponta 0,74 m3 lúgos desztillálásból származó maradék (NaOH-tartalmú), valamint 0,02 m 3 vizes nátriumszulfát oldat keletkezik ezen eljárás során Morfin HCl gyártás Nyers morfinból készítik vizes sósavoldat hozzáadásával. Naponta 0,5m 3 mosóvíz keletkezik a gyártás elindulásakor és leállásakor, hiszen az anyalúgot többször is feldolgozzák az értékes alapanyag miatt. 7

14 4.6. Morfin-szulfát gyártás A sót nyersmorfinból állítják elő vizes közegben kénsav hozzáadásával. Ezen folyamatsorán nem keletkezik szennyvíz Etil-morfin HCl gyártás Nátriumsót képeznek nátrium etilát segítségével morfin bázisból, amelyet ezután dietilszulfáttal etileznek. A folyamat során naponta 0,05 m 3 kiextrahált anyalúg valamint 0,1 m 3 toluol desztillálási maradék képződik Narcotin HCl gyártás Narcotin bázisból képeznek sót sósav hozzáadásával, amelyet ezután többszöri átkristályosítás segítségével megtisztítanak. Így évente körülbelül 0,6 m 3 szennyvíz keletkezik ezen gyártás folyamán Narcotin bázis gyártás A Narcotin a morfin mellett a mákgubóban található egy mellékalkaloida, amelyet szintén fel tudnak dolgozni a gyárban. Sósavoldattal kezelik a nyers Narcotin bázist, aztán a kivált Narcotin HCl-t többszöri átkristályosítással tisztítják. A bázist ismét felszabadítják a folyamat végén NaOH-oldat segítségével. Az eljárásban évente 0,8 m 3 extrahált anyalúg képződik Szennozid A+B gyártás A Szennozid a Tisasen hashajtó gyógyszer egyik alapanyaga. Ezt az alapanyagot egy bizonyos Szenna nevű cserje levelének az őrleményéből készítik, amelyet ezután metanol és tetra-hidro-furán elegyével extrahálnak. Kiszűrik az oldószerből a drogot, majd bepárolják az oldószert. Ezt követően kicsapatják az anyagot és oldószermentesítik. A gyártás csupán 2-3 8

15 évente történik ekkor is csak körülbelül 2 hónapig. Ez alatt az idő alatt 2,5 m 3 minimális szerves oldószer tartalmú szennyvíz keletkezik naponta Syncumar gyártás Lúgos közegben kondenzáltatnak p-nitrobenzaldehidet acetonnal, majd a kapott terméket reagáltatják 4-oxi-kumarinnal. A készterméket átkristályosítás segítségével tisztítják. Évente 48 m 3 semleges kémhatású aceton desztillálásból származó maradék valamint szintén ugyan ilyen mennyiségű savas kémhatású átkristályosításkor képződő szennyvíz keletkezik Folkodin gyártás Ezen gyártás időlegesen folyik, így az éves szintű szennyvíz keletkezés rendkívül kis mennyisége miatt elhanyagolható Nátrium-etilát gyártás Fémnátrium és etilalkohol felhasználásával készítik, amit majd a szevenál gyártás közben intermedierként használnak fel. Nem keletkezik szennyvíz a gyártás folyamata során Nátrium [etil-(2-ciano-2-fenil-acetát)] gyártás Benzil-cianid és dietil-karbonát elegyet adagolnak nátrium- etilát toluolos oldatához, ezután az elegyet alkoholmentesítik és a toluolos szuszpenzióból hűtést követően a nátrium sót kiszűrik. Szennyvíz ezen folyamat során nem keletkezik Szevenál gyártás A felszabadított (quanidin-nitrátból vagy quanidi-hidrokloridból) quanidin bázist metanolos közegben, nátrium-metilát feleslegében szevenálészterrel reagáltatják. Majd egy kénsavas hidrolizálás után átkristályosítják az így kapott anyagot. A szevenál (fenobarbitál) 9

16 fázistermékei így a nátrium-etilát, a nátrium-só és a szevenál észter. A gyártás során naponta 0,2 m 3 szuszpenziós szűrlet 7 m 3 hidrolízis közbeni desztillált víz, 12,3 m 3 anyalúg amely a nyers szevenál centrifugálása során keletkezik, valamint 1,25 m 3 II. generáció centrifugálása során kapott vizes jellegű anyalúg keletkezik Fenobarbitál-nátrium gyártás Nátrium-metilát oldatot adagolnak, alkoholos szevenál oldathoz, majd a kivált szevenálnátriumot kiszűrés után szárítják. Nem keletkezik szennyvíz a gyártás folyamata során Kísérleti üzem Félüzemi, léptéknövelő vegyipari laboratórium, ahol literes edényekkel dolgoznak. A keletkezett szennyvizek mennyisége elhanyagolhatóan kicsi a felhasznált anyagokból kifolyólag Gyógyszerformuláló és kiszerelő üzem Körülbelül féle terméket állítanak elő ebben az üzemben, a piaci igényektől függően. A vizet szirupoknál használják fel segédanyagként, amely beépül a termékbe. Emellett a mosogatás és a takarítás vízigénye megemlítendő. Az üzemben végzett műveletek: drazségyártás, kúpgyártás kenőcsgyártás, szirupgyártás valamint a tablettázás Oldószer regeneráló üzem Az üzemben etanol és metanol regenerálása folyik. A különböző technológiákból az oldószer regenerálókba érkező szerves oldószert rektifikációval tisztítják, ezután a tisztított oldószer visszakerül felhasználásra a technológiába. Szakaszosan működik az üzem. Szennyvíz nem keletkezik.[5] 10

17 5. Szennyvíztisztítással kapcsolatos általános fogalmak Vízszennyezés: minden olyan hatás, termelési-, szolgáltatási, fogyasztási tevékenység amely a felszíni és felszín alatti vizeink minőségét (fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait) úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra, és a benne végbemenő természetes életfolyamatok fenntartására csökken vagy megszűnik. A vízszennyezés valójában már a légkörben elkezdődik, amikor a víz eső, hó stb. alakjában áthull azon. Vízszennyező anyagok: a felszíni vagy felszín alatti vizek minőségét hátrányosan befolyásoló anyagok vagy hatások (hőenergia vagy olyan anyagok amelyek alap esetben nem számítanak szennyező anyagoknak de a magas koncentráció miatt ezek is ide sorolhatóak), amely az emberi tevékenység közvetlen vagy közvetett hatása eredményeként kerül a vízbe, és amely káros következményekkel jár vagy járhat az emberi egészségre, az élővilágra, a környezet más elemeire, továbbá károsítja vagy károsíthatja az anyagi javakat. Ezek az anyagok és hatások a következőek lehetnek: Biológiailag bontható szerves anyagok: elhasználja az oldott oxigénkészletet, megöli a halakat, visszataszító bűzt terjeszt. Biológiailag nehezen bontható (rezisztens) szerves anyagok: íz-és szaghatással jár, rákkeltő vagy egészségkárosító hatást ad a víz jellegének. Patogén mikroorganizmusok: minden betegségokozó parazita, baktérium és vírus a városi szennyvizekből, valamint számos ipari szennyvíz is fertőzést okoz. Mérgező anyagok: (pl: cianid vagy nehézfémsók) megöli a vízi életet köztük a baktériumokat is amelyek az öntisztulás feladatát végzik, ezzel megakadályozva azt. Lebegő anyagok: lerakódik a folyófenékre eltakarva ezzel a haltáplálékot. Ha ez szerves, akkor berothad és a gázok felúsztatják a felszínre. Zavarosságot, elszíneződést okozó szennyezők: esztétikai kihatáson kívül halpusztulást is okozhatnak. Anyagok illetve tényezők, amelyek felborítják a biológiai egyensúlyt (pl.: foszfortápsók): gombák, egyéb vízi növények mértéktelen elszaporodása (eutrofizáció), majd rothadás révén biológiailag bontható- és biológiailag nehezen bontható szerves anyagok keletkeznek. 11

18 Ásványi anyagok (sók): növelik a keménységet, az élővilágra nézve károsan növelik az oldott sótartalmat (öntözésre alkalmatlanná válik, ezáltal a víz) Hőmérséklet emelkedés: felboríthatja a biológiai egyensúlyt. A mikro szennyezőanyagokat, a kizárólag egészségügyi problémákat jelentő vírusok kivételével, két fő csoportba sorolhatjuk: Szerves mikroszennyezők: (ide sorolhatóak a gyógyszeripari termékek amelyek nehezen lebontható, ellenállóképes szerves vegyületként kerülnek a szennyvízbe.)a legfontosabb szerves mikroszennyezők: ásványiolaj-származékok fenolvegyületek növényvédő szerek felületaktív anyagok (detergensek) plankton anyagcsere termékek. Szervetlen mikroszennyezők: leggyakoribb csoportosításuk a káros hatás alapján történő kategorizálás: toxikus elemek(ionok): ezüst, arzén, bárium, bór stb. organoleptikus elemek: vas, mangán, cink az eutrofizációt, ezen keresztül az ivóvíz íz és szagproblémáit fokozó foszforvegyületek, valamint a szervetlen nitrogén vegyületek. Szennyvizek: A termelési, szolgáltatási, fogyasztási tevékenység során használt, a használat következtében fizikai, kémiai vagy biológiai minőségében megváltozott, vízszennyező anyagokat (a szabványban meghatározott koncentráció feletti értékek esetén) tartalmazó víz. A szennyvíz lehet: települési, ipari vagy üzemi és mezőgazdasági szennyvíz. Ezen szennyvizeket a szennyezettség mértékétől és milyenségétől függően különböző eljárások segítségével lehet megtisztítani. A tisztítás során minden a vízre jellemző határértékben megjelölt paramétert, a víztisztaságra jellemző előírásoknak meg kell feleltetni. Ezen paraméterek megfelelőségét követően beszélhetünk tisztított szennyvízről, ami visszakerül a természetbe egy ún. befogadón keresztül. 12

19 Befogadó: azt a felszíni vizet vagy medret, amelybe a tisztított szennyvizet visszavezetjük befogadónak nevezzük. (Jelen esetben a tisztított víz befogadója a Hortobágy-főcsatorna, amely az általános vízminőség védelmi kategóriába tartozik.) Szennyvízbírság: Ha a kibocsátott, tisztított víz nem felel meg a határértékben megfogalmazott minőségi paramétereknek, a hatóság kötelezi a kibocsátót a bírság befizetésére, az általa előidézett kár nagyságától függően. A szerves szennyeződés meghatározásának alapelvei: Biokémiai oxigénigény (BOI): a szennyvízben lévő szerves anyagoknak, heterogén baktériumok általi, biológiai lebontása során meghatározott időtartam alatt és meghatározott hőmérsékleten elfogyasztott oxigén mennyiségét jelenti. Számszerű értéke sok mindentől függ: inkubációs idő: BOI 5, BOI 20 nitrifikáció környezeti tényezők: ph, hőmérséklet akklimatizáció toxicitás Kémiai oxigénigény (KOI): a szennyvízben lévő szerves anyagok oxidálószerekkel, nedves úton végzett oxidációja során elfogyasztott oxigén mennyiségét fejezi ki. Befolyásoló tényezők: néhány szervetlen anyag: szulfidok, nitritek, vas a kloridok oxidációja zavarja a KOI mérését sok szerves anyag van ami dikromáttal oxidálható de biológiailag nem bontható 13

20 (A BOI 5 és a KOI között a 2. ábrán látható kapcsolat figyelhető meg. Ez az összefüggés azt jelenti, hogy a dikromáttal oxidálható szerves anyagok egy része biológiailag egyáltalán nem, vagy csak igen nehezen bontható.) 2. ábra: Összefüggés a BOI 5 és KOI között átlagos városi szennyvíznél a tisztítás mértékének függvényében (Eckenfelder nyomán)[1] Összes szerves széntartalom (TOC): a minta elégetésével teljes oxidációt érnek el és a széntartalmának az oxidálása során a keletkezett CO 2 gáz mennyiségét mérik. Meghatározása sokkal megbízhatóbb és könnyebb reprodukálni, mint a BOI-t és a KOI-t. A mérés nagyon gyors. Összes oxigénigény (TOD): A mérés alapelve az, hogy nitrogén vivőgázba kis mennyiségű oxigént diffundáltatnak, majd a gázkeveréket egy katalizátoron áramoltatják át, ahol az oxidálható anyagok eloxidálódnak (elégnek). A vivőgázban lévő oxigéntartalom csökkenése elektronikus detektorral mérhető, és így a víz összes oxigénigényét kiszámíthatjuk. A tapasztalatok szerint a KOI érték általában 85-95%-a a TOD értékének, és többnyire igen jó korreláció figyelhető meg.[1][8] 14

21 6. Szennyvizek laboratóriumi vizsgálata A szennyvízvizsgálatokat két nagy csoportba oszthatjuk: A szennyvíztisztító telep üzemének ellenőrző vizsgálatai A környezetvédelmi hatóság által előírt, a szennyvízbírság alapját képező önellenőrző vizsgálatok 6.1. Üzemellenőrző vizsgálatok A beérkező szennyvíz minőségi paramétereinek csak egy részét tudom megvizsgálni a szennyvíztisztító üzem laboratóriumban. Az üzem területén a következő paramétereket vizsgáltam meg: ph KOI k mg/l BOI 5 mg/l Ammónium nitrogén mg/l Összes foszfor mg/l Foszfát Nitrit Nitrát A határértékben meghatározott összes paramétert, az éves önellenőrzési vizsgálati eredményekből (hatóságilag mért adatok) készítettem el. Ezeknek a paramétereknek a kiértékelése a 11. ponttól kezdődően található Vízvizsgálatok Az üzemellenőrző vizsgálatokat a saját laboratóriumukban végzik. A mintavételi helyek a következőek: kiegyenlítő medence semlegesített vízülepítő átlagosító medence átemelő akna biológiai medence 15

22 utóülepítő csapadék csatorna 3. tó elfolyó (kibocsátott) víz A biológiai medence vizének mintavétele pontmintavétel, míg a többi mintavételi helyről 4 óránként vett mintákból egységesítés után, napi átlagmintából történik a laboratóriumi vizsgálat. A laboratóriumi vizsgálatok az MSZ szabvány előírás szerint történik. A biológiai medencék mintavétele heti két alkalommal történik amelyből ph, lebegőanyag és az iszap szerves anyag tartalmának meghatározása történik. A többi mintavételi helyről naponta történik a mintavétel, amelyeket az alábbi paraméterek vizsgálatának vetnek alá: naponta: KOI, ph, NH + 4 /N heti egy alkalommal: PO 3-4, BOI 5 tartalom Iszapvizsgálatok Iszap víztelenítésekor vizsgáltam a centrifugára menő elősűrített, (víztelenítendő) iszap szárazanyag tartalmát, a centrifugáról lejövő (víztelenített iszap) szárazanyag tartalmát, valamint a szárazanyag szerves hányadát. Komposztáláskor vizsgáltam a friss, a használt (visszaforgatott) faapríték, valamint a nyers komposzt száraz anyag tartalmát Önellenőrző vizsgálatok ütemezési terve A kibocsátott tisztított víz vizsgálatát az alábbi gyakorisággal végeztetik: Vízkémiai vizsgálatok: 12 mérés/év (mintavétel havonta) Szerves mikroszennyezők vizsgálata: 4 mérés/év (negyedévente) Nehézfém vizsgálatok: 4 mérés/év (negyedévente) Víztoxikológiai vizsgálatok: 4 mérés/év (negyedévente)[6][11] 16

23 7. A szennyvízkibocsátáshoz tartozó jogszabályok A felszíni vizek minősége védelmének szabályait a 220/2004. (VII.21) Kormány rendelet írja elő. E rendelet szabályai alapján a Tiszántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség vízjogi üzemeltetési engedélyt adott ki, amelyben a kibocsátási határértékeket a 9/2002. (III.22.) KöM-KöVIM együttes rendeletének általános vízminőség-védelmi területi kategóriájának kibocsátási határértékei a 25/2003. (XII.30.) KvVM rendeletben megállapított technológiai határértékek Szerves vegyipari termékek gyártása fejezetének a TEÁOR besorolású Gyógyszeralapanyag gyártása, valamint egyedi határértékek alapján írta elő. Szennyező komponens megnevezése Határérték mg/l Bírságtétel Ft/kg ph 6-9,5 700 Na eé% Szennyezőanyagok Határérték mg/l Dikromátos oxigénfogyasztás KOI Biokémiai Oxigénigény BOI Összes nitrogén (Nösszes) Összes szervetlen nitrogén Ammónia-ammónium nitrogén Összes lebegőanyag Összes foszfor (ÖP) Szerves oldószer Extrakt (SZOE) Szulfidok Összes só Fenolok (fenolindex) táblázat: A szennyező komponensek a határérték és a bírságtétel függvényében 17

24 Veszélyes és mérgező anyagok Határérték mg/l Bírságtétel Ft/kg AOX TPH Klórozott alifás és aromás szénhidrogének PAH 0, BTEX 0, Összes higany 0, Összes króm Összes ólom 0, Összes ón 0, Összes réz Összes kadmium 0, Összes cink Összes nikkel Toxicitás: a 96 órás halteszt és a 24 órás daphnia teszt alapján nem lehet toxikus 140 Ft/m3 3. táblázat: A veszélyes és mérgező anyagok a határérték és a bírságtétel függvényében (AOX: adszorbeálható szerves halogénvegyületek klórban kifejezve TPH: összes alifás szénhidrogén C5-C40 PAH: policiklusos aromás szénhidrogének BTEX: benzol, toluol, etilbenzol, xilol)[12] 8. A szennyvíztisztítási technológia bemutatása Az 2. számú ábra mutatja a szennyvíztisztítás folyamatábráját A szennyvíztisztítási folyamat főbb lépcsői a következőek: a beérkező szennyvíz átemelése, majd továbbítása kémiai előtisztítás biológiai tisztítás (itt kapcsolódik be a kommunális szennyvíz) tisztított szennyvíz elvezetése a befogadóba keletkezett iszapok víztelenítése, komposztálás 18

25 3. ábra: A szennyvíztisztítás technológiája 19

26 8.1. Szennyvizek átemelése, továbbítása A fogadó aknába kerül a gyár területén keletkezett ipari szennyvíz (éves szinten körülbelül m 3 ), amelyet 2 db párhuzamosan lefektetett csővezeték továbbít, majd a gerincvezetékben egyesülve az oldószerfogóba juttatja a nyers ipari szennyvizet. A lakótelep és a gyár területén keletkező szennyvizet, valamint a város egy részéről összegyűjtött kommunális szennyvizet külön csővezeték továbbítja, közvetlenül a biológiai szennyvíztisztításra Kémiai előtisztítás folyamata, berendezései Általában vegyszeradagolás történik kémiai tisztítás során, mely segítségével a szennyvízben található oldott és nem ülepíthető anyagok kiválását segítjük elő. Nagyrészt csak ipari vizek kezelésénél alkalmazzák a kémiai tisztítást, de ott széles körben elterjedt. Jobb tisztítási hatásfokot érhetünk el az alkalmazásával, amely hozzájárul az élővizeink megóvásához. A gyárban történő kémiai előtisztítás részműveletei a következőek: oldószer-, és iszapeltávolítás kiegyenlítés, semlegesítés ülepítés semlegesítéskor keletkező mésziszap elvezetése mésztejkészítés és szállítás Oldószer és iszapeltávolítás Első lépésben el kell távolítani a beérkező ipari szennyvíz iszaptartalmát, valamint az uszadék oldószer felúsztatása, és lefölözése. Ez 2 db párhuzamosan épített monolit vasbeton medencében történik. A víznél nagyobb sűrűségű oldószer és az iszap kiülepszik az oldószerfogóra érkező vízből, és a víznél könnyebb, vízzel nem elegyedő oldószerek valamint az olaj az oldószerfogó tetején kiülepszenek. Az ülepített víz elvezetése körbefutó bukóélen átfolyva, az elvezető vályún keresztül történik. 20

27 A műtárgy tartozéka egy nyitott saválló tartály, ami a leülepedett iszap leeresztésére szolgál, továbbá egy iszapszikkasztó ágy és egy vasbeton akna felül nyitott résszel. A befolyási és az elfolyási oldalon csővezetékek kapcsolódnak. Az uszadék oldószer lefölözését egy saválló acélcső 4. ábra: Oldószerfogó műtárgy (saját fotó) biztosítja elzáró szerelvénnyel, valamint egy iszapkinyomató vezeték is található itt, amely szintén egy saválló acélcső és ez is rendelkezik egy elzáró szerelvénnyel Kiegyenlítés, semlegesítés A semlegesítés célja, hogy a ph-t megfelelő szinten tartsuk élettani szempontból, illetve különböző technológiai célokra beállítsuk azt. Magyarországon a szennyvizek ph-ja törvényileg szabályozva van. A biológiai szennyvíztisztítás megfelelő hatásfokának az eléréséhez, a ph-nak meghatározott tartományon belül kell lennie. Ez a tartomány: 6,5-8,5. Két ikerelrendezésű medencében történik a 5. ábra: A kiegyenlítő medence (saját fotó) kiegyenlítés, a savsemlegesítés pedig három savsemlegesítő medencében történik, köztük tolózárkezelő folyosó helyezkedik el. Az itt elhelyezett semlegesítő reaktorok vezetékeire pneumatikus tömlőszelep van felszerelve, ami segédenergiával van működtetve. 21

28 Kiegyenlítő medence Az oldószerfogóból érkező szennyvíz homogenizálásán kívül a kilevegőztetéssel a maradék, vízben oldódó oldószer is eltávozik a kiegyenlítő medencében. (5. ábra) A szennyvíz a hosszirányban elhelyezkedő csővezeték kiömlő furatain keresztül jut be az ikerelrendezésű medencékbe. A sűrített levegős keverés valósítja meg a további kiegyenlítődést. A kiegyenlítő medencék levegőellátása történhet: reduktoron keresztül a gyárból jövő sűrített levegővezetékről kiegyenlítő gépházba telepített 2 db légfúvóról Savsemlegesítő reaktor A savsemlegesítő 3 db sorba kapcsolt reaktorból áll, a kiegyenlítőből érkező savas szennyvíz semlegesítése a feladata 5%-os mésztejjel. Fontos a ph állandó ellenőrzése a semlegesítés során, amelyet egy automatikusan működő 6. ábra: Savsemlegesítő reaktor (saját fotó) ph-mérő készülékek végeznek. Egy csővezetéken keresztül távozik a reaktorból a közömbösített (körülbelül 8-as ph-val rendelkező) szennyvíz-mésziszap elegy. A szennyvíz és mésztej keveredését levegővel biztosítják. 22

29 Ülepítés A savsemlegesítő medencéből érkező szennyvíz-mésziszap elegy szétválasztása a feladata, az iszap ülepítése és mechanikus úton való összegyűjtése. Ez 2 db párhuzamosan üzemelő, Dorr-tipusú ülepítőben történik, 7. ábra: Ülepítő medence (saját fotó) amelyek a terepszint alatt helyezkednek el. Az elegy az osztóaknában kettéosztva az ülepítő közepén található áramlásterelő hengerbe jut, majd az ülepített szennyvíz bukóélen keresztül távozik a vasbeton bukóvályúba. Az iszapgyűjtő zsompba a leülepedett iszapot egy kotróberendezés juttatja, ahonnan az iszapszivattyú aknába egy csővezetéken keresztül távozik Biológiai előtisztítás folyamata, berendezései A megfelelő PH-tartomány betartása nagyon fontos, valamint a biológiai oxigénigény (BOI), amelyet folyamatosan mérni kell. A szennyvíztelep területén a biológiai tisztító medencék anoxikus és aerob üzemmódban működnek. A gyárban működő biológiai tisztítás részfolyamatai: kiegyenlítés szennyvíz átemelés, elosztás biológiai tisztítás utóülepítés csapadékvíz kezelése tisztított szennyvíz elvezetése 23

30 Kiegyenlítés Az ülepítőkről a szennyvíz a semlegesítés után a szennyvíz gyűjtőaknán keresztül a kiegyenlítő, vagy másik nevén az átlagosító medencébe kerül, ahol 2-3 napot tartózkodik. Ez alatt az idő alatt kiegyenlítődik, elkeveredik. A medencében 4 db folyamatosan üzemelő levegőztető berendezés van elhelyezve, amelyek az elkeveredést segítik elő, és a biológiai szennyvíztisztítóra kerülő vizet előlevegőztetik. A víz a folyamat végén az átemelőbe kerül gravitációs úton keresztül. 8. ábra: Átlagosító medence (saját fotó) A szennyvíz átemelése, továbbítása A különböző típusú szennyvizek összekeverése az átemelő elsődleges feladata, majd a kevert víz továbbítása. Az átemelő szívótérből és szivattyútérből áll. A szívótér vizes aknából áll egy rácsos lefedéssel. Acélcsővezetéken érkezik az ipari víz a vizes aknába, valamint a gyári fekáliás szennyvizet szállító csővezeték és a helyi szennyvizet gyűjtő és átemelő akna vize is szintén ide van vezetve. Szennyvízvezetékek, illetve 1 db szivattyú található a szivattyúgéptérben. A vizes aknából több vezeték (amelyek később egyesülnek) segítségével vezetik a vizet gravitációsan, a biológiai medencék között elhelyezett osztóakna középső aknarészébe. A 24

31 foszforsav adagoló szivattyú az átemelő szivattyúgépterében található, amely az átemelő gépház előtti kármentőben elhelyezett tartályból adagolja a 75%-os foszforsavat szükség esetén. A foszforadagolás célja, hogy hatékonyabb ammónialebontást végezzenek a mikroorganizmusok, amelyhez számukra is hozzáférhető foszfort alkalmaznak. Az elosztás az elosztó aknában történik, amely egy vasbeton szerkezetű műtárgy. Továbbá ez biztosítja a 4 db biológiai medence vízelosztását Biológiai tisztítás Eleveniszapos tisztítási módszerrel történik a levegőztető medencékbe kerülő szennyvíz tisztítása (baktériumok segítségével). Ahhoz, hogy a szerves anyag lebontása maximális értékű valamint folyamatos legyen, az alábbi paramétereket be kell tartani az üzemeltetés során: szennyvíz ph-ja: 7-7,5 KOI:N:P arány: 100:5:1 oldott oxigén: min. 2mg/l iszapkoncentráció: 5-6 g/l (szerves anyag min. 60%) tartózkodási idő: min. 18 óra iszaprecirkuláció: min 50% 9. ábra: A biológiai medence (saját fotó) A biológiai medence egy 4db vízzáró betonból készült műtárgy. 2 db levegőztető egység van egy építési blokkban, egy levegőztető egység 3 db kazettából áll, és minden kazettában további 2 levegőztető egység található. Ezeknél az oxigénbevitel 25

32 mélybefúvásos, amely finom buborékos légbevivő rendszerrel történik. A szennyvíz-iszap elegy bevezetése csővezetékek rendszerének a segítségével valósul meg. A medence aerob és anoxikus (fakultatív) üzemmódban képes működni. Aerob üzemmód esetén a baktériumok szervesanyag-lebontási tevékenysége kolóniákban, nyálkás pelyhekben, vagy szuszpendált állapotban játszódik le. A PC-n beállított ammónium-n koncentráció 6 mg/l fölött valósul meg és 3 mg/l-ig tart. Anoxikus üzemmód esetén beindulnak a direkt erre a célra épített mindegyik medence elő kazettájában lévő keverők, és minden harmadik kazettába épített recirkulációs szivattyúk. Mivel az oldott oxigén mérése rendkívül fontos, így mindegyik medence harmadik kazettájába oxigénmérő műszereket is elhelyeztek. Az itt mért értékek kijelzését egy felügyelő számítógép végzi. A mikroorganizmusok számára nem hozzáférhető, oldott foszforvegyületeknek a kicsapatását vas(iii)-klorid hozzáadásával érik el. Az a adagolás a recirkulációs szivattyúház vízosztó aknájának a fogadó akna részében történik. A szennyvíziszap elvezetése egy bukóéllel rendelkező vízelvezető vályún keresztül, csővezetékek segítségével történik. Merülő henger található a vízelvezető vályú előtt. Hordozható szivattyút használnak a medence leürítésére Utóülepítés A tisztított víz-iszap elegy egy közös csővezetéken, a 4 db biológiai medencéből, a recirkulációs gépház vízosztó aknáján keresztül jut a 2 db párhuzamosan üzemelő Dorrtípusú ülepítőbe. A tisztított víz és az iszap különválasztása az ülepítő feladata, az 10. ábra: Az egyik utóülepítő (saját fotó) iszap leülepítése, majd az összegyűjtése mechanikai úton. Gravitációs úton jut a tisztított víziszap elegy a két ülepítő közepén lévő áramlásterelő hengerbe. A bukóélen keresztül a 26

33 tisztított szennyvíz a bukóvályúba távozik, majd az egyesült csővezetéken keresztül a tározó tórendszerre kerül. Egy erre a célra kialakított kotróberendezés ezután a leülepedett iszapot az iszapgyűjtő zsompba kotorja, ahonnan a recirkulációs gépház iszapszívó aknájába kerül. Innen a recirkulációs szivattyúk segítségével az iszap egy része átkerül a biológiai medencére. A másik részt, a fölös iszapot a fölösiszap szivattyúk továbbítják az iszapsűrítő felé a bekeverő tartályon keresztül Csapadékvíz kezelése A gyár csapadékvize valamint a fáradt hűtővize, félig nyílt, félig zárt árokban érkezik a csapadékvíz átemelőig, ahonnan a biológiai szennyvíztisztítóra (a kiegyenlítő medencébe) és a tározó tóra egyaránt vezethető. Olajfogó van elhelyezve a csapadékvíz átemelő műtárgy előtt, ez távolítja el a víz tetején elhelyezkedő olaj- és oldószer rétegeket Tisztított víz elvezetése, tározó tórendszer Csővezetéken keresztül folyik el a víz az utóülepítőről, majd innen a tározó tórendszerre kerül. Indukciós áramlásmérő van beépítve az elfolyó víz csővezetékébe a szennyvízhozam mérése céljából. A csőszakasz megcsapolásával valamint a szivattyú üzemelésével egy mintavevő tartályon keresztül a csatornába folyik a víz. Az átfolyó tartályban ortofoszfát/pösszes P elemző mintavevő egység, és a ph-és ammónium mérő műszerek szondái találhatóak. A tározó tórendszerbe kerül a biológiai szennyvíztisztításból elfolyó víz, és a gyárban keletkező csapadékvíz. A tórendszerek kettős funkcióval rendelkeznek: vízkormányzás biológiailag tisztított víz tározása A tórendszer 3 db U alakú tóból álló rendszer, amelyek egyenként m 3 befogadóképességgel rendelkeznek. A tisztított szennyvíz és a csapadékvíz vezetékeinek a kiképzése olyan jellegű, hogy szükség esetén a II. számú tóba is belevezethető. 27

34 Terelőgátakat helyeztek el a tavakban az átfutási idő növelése érdekében. A víz a tavak között, alsó átfolyású zsilipek segítségével mozog. A III. számú tóból egy felsőátfolyású zsilip segítségével egy 11. ábra: Tározó tó (saját fotó) gyűjtőcsatornán keresztül jut a tisztított víz a Hortobágy- főcsatornába Szennyvíztisztítás automatizálása A szennyvíztelep biztonságos működését és távfelügyeletét egy PLC-PC-s felügyelő rendszer biztosítja, amelynek két alapvető alkotórésze van: 1, Terepi műszerezés: érzékelés és mérés a fizikai jellemzők viszonylatában, valamint közvetlen beavatkozásokat is végez 2, Felsőszintű irányítástechnikai rendszer: felügyeli a terepi műszerezést. A két rendszer segítségével a PC az alábbi képeket mutatja: átnézeti folyamatábra vegyszeradagolás (foszforsav, valamint vas(iii)-klorid savsemlegesítés folyamata biológiai medencék üzemelése tisztított szennyvíz mérései Továbbá láthatjuk a PC folyamat képein a savsemlegesítő tartályok működési képei is, a mért és számított paramétereket egyaránt, a szivattyúműködési állapotokat valamint az aktuális üzemi állapotokat.[5][10][12] 28

35 9. Az iszapkezelés művelete A szennyvíztisztítás során keletkező iszapok fajtái lehetnek gipsziszap valamint biológiai fölösiszap. A gipsziszap az ipari víz kémiai előállításakor, a mésztejes semlegesítés során keletkezik. Fő tömegében kalcium sótartalmú vegyület (Ca 3 (PO 4 ) 2, CaSO 4 ). A biológiai fölösiszap a biológiai szennyvíztisztítás során keletkezik, amely fő tömegében szerves anyag tartalmú, a szervetlen anyag tartalma a vízben lévő sók lerakódásából adódik. Az iszapkezelés célja az iszap térfogatának, azaz a víztartalmának a csökkentése. Az iszapban a víz pórusvíz, kolloidálisan kötött víz, kapilláris víz és sejtben kötött víz formájában van jelen Iszapelőkészítés víztelenítésre Az iszapelőkészítés fontosabb részfolyamatai a következőek: Iszapbekeverés: keletkezési arányuktól függően 16 m 3 -es térfogatú átfolyásos rendszerű bekeverő műtárgyban keverés mellett elegyítik a kétféle iszapot. Iszapsűrítés: gravitációs sűrítés, melyben az iszap szárazanyag tartalma 1-2%-ról 5-10%-ra nő. Ezt a folyamatot pálcás-keverős iszapsűrítővel hajtják végre. Ezen eljárással a pórusvíz távolítható el. (Pórusvíz: az iszapvíz zömét képezi, lényegében az iszapszemcsék által körbezárt víz. A pórusvíz és az iszaprészek között sem fizikai, sem kémiai kapcsolat nincs, ezért a víztartalomnak ez a része egyszerű sűrítési eljárással eltávolítható. iszapfeltöltés a kiegyenlítő tartályokba.[6] 9.2. Polielektrolit oldat készítése Az iszap-víztelenítéshez alkalmazott polielektrolit 0,1%-os ZETAG 9018-as tisztított vízből készített oldata. Csak külön utasításra kell ettől eltérő oldatot készíteni. Mindig csak annyi oldatot készítenek, amennyi aznap elfogy, hiszen az oldat frissessége erősen javallott. 29

36 9.3. Iszapvíztelenítés Ezzel az eljárással a kolloidálisan és kapillárisan kötött víz távolítható el. (Kolloidálisan és kapillárisan kötött víz: a víz és az iszaprészek között fizikai- kémiai kötés van, és ennek a megszüntetéséhez a gravitációs erőtér nem elégséges, ezért a telepen ennek a vízfajtának az eltávolítására a centrifugális erőtér hasznosságát használják fel.) A víztelenítési egység részei: iszapfeladó szivattyú, iszapvíztelenítő berendezés és polielektrolit szivattyú. Az iszapvíztelenítő tulajdonságait kell ennek a rendszernek a paramétereihez állítani. Az iszapszivattyú és a polielektrolit szivattyú szállítási mennyiségét mindig az optimális üzemnek megfelelően kell beállítani, a víztelenítési folyamat során. Tehát szállíthatónak kell lennie az iszapnak, az iszapvíznél pedig fontos az alacsony (0,1%) lebegőanyag tartalom. Az iszapvíztelenítő berendezés jellemző értékeit nem kell változtatni. A víztelenítő berendezésbe adott anyagmennyiség változik a szivattyúk szállítási mennyiségének a változásával, továbbá változik a vegyszer-és iszaparány is, így rugalmasan követi a víztelenítő egység az iszapminőség változását.[9][7] 10. Komposztálási technológia A víztelenített iszapot durva darabos szerkezetű faaprítékkal keverik össze, ami által lehetségessé válik a biológiai oxidációhoz szükséges oxigén hozzájutása. Másik előnye, hogy növeli a biológiailag bontható, hőtermelést fokozó szerves anyag tartalmát is. Az iszap jellemzően kenőcsös szerkezete az összekeverést követően megszűnik, amely lehetővé teszi így a levegőztetést. Így a levegőztetés levegő befúvásával történik. A folyamat során hőt termelő biológiai folyamatok játszódnak le, aminek következtében elpusztulnak az iszapban található patogén élő szervezetek, és ezáltal felgyorsul a szerves anyag lebomlása C hőmérséklet szükséges a megfelelő lebontási hatásfok eléréséhez, ezért egy hőszigetelt és zárt cellában történik a komposztálási folyamat. Ezáltal egyenletessé válik a felmelegedés, ami miatt a komposztálási idő lecsökken minimum 7-14 napra. A komposztálás befejezése után rostával szétválasztják a faaprítékot és az iszapos részekből keletkezett komposztot, és a jelentős mennyiségben visszanyert faaprítékot újra felhasználják. A recirkuláltatás nagy előnye, hogy folyamatosan biztosítható az oltó termofil baktériumok megfelelő koncentrációja az új keverékben.[7][11] 30

37 12. ábra: A komposztálás folyamata 11. Szennyvíztisztítási technológia értékelése Az értékelést a bemenő szennyvíz és a tisztított víz minőségi paraméterei alapján végeztem el. A szükséges minőségi adatokat, vízminőségi viszonyokat, kémiai elemzések biztosítják. Az általam mért értékek, vízminőségi adatok egy részét (korábbi adatok) a szennyvíztisztító telep biztosította számomra, illetve a lehetőségét annak, hogy számos vizsgálatot saját kezűleg végeztem el. A következő önellenőrzési mintavételeket és méréseket, a Tiszántúli Környezetvédelmi Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség végezte el a saját akkreditált laboratóriumában. Ezeknek a vizsgálatoknak a keretében, a felügyelőség saját maga vette meg a mintákat egy minden esetben az év elején egyeztetett időpontban, valamint a felügyelőség végezte el a méréseket is. Az így kapott eredményekről záros időn belül értesítik a szennyvíztisztító telepet. A következőekben ábrázolt diagramokon a szaggatott vonalak nem a jelzett minőségi paraméterek alakulását jelentik, tehát a vonalak lefutásai nem koncentrációt jelölnek. A szaggatott vonalak által a mért értékek helyzetei könnyebben nyomon követhetővé válnak. 31

38 Nem volt mérve Nem volt mérve Nem volt mérve Nem volt mérve Nem volt mérve Nem volt mérve Nem volt mérve Nem volt mérve Önellenőrzés, a évi vizsgálati eredmények a vízkémiai komponensek és a nehézfémek függvényében ph KOI k mg/l BOI 5 mg/l Ammónium mg/l Ammónium nitrogén mg/l Nitrit mg/l Nitrit nitrogén mg/l Nitrát mg/l Nitrát nitrogén mg/l Összes szervetlen N mg/l Kjeldahl nitrogén mg/l Szerves nitrogén mg/l Összes nitrogén mg/l Nátrium mg/l Kálium mg/l Magnézium mg/l Kálcium mg/l Nátrium egyenérték % Ortofoszfát mg/l Ortofoszfát foszfor mg/l Összes foszfor mg/l Szulfát mg/l Klorid mg/l Össz. Lebegő anyag mg/l Össz. Oldott anyag mg/l - Vizsgált paraméter Oldott ásványi anyag mg/l Vezetőképesség μs/cm Szerves oldószer extrakt mg/l Szulfid mg/l Fenolindex 10-3 mg/l Összes higany 10-3 mg/l Összes króm 10-3 mg/l Összes ólom 10-3 mg/l Összen ón 10-3 mg/l Összes réz 10-3 mg/l Összes kadmium 10-3 mg/l Összes cink 10-3 mg/l Összes nikkel 10-3 mg/l AOX 10-3 mg/l Statikus halteszt Daphina teszt Dátum Határérték 7,79 8,28 7,66 7,77 7,73 7,78 7,61 7,69 7,83 7,79 7,91 7,54 6-9, ,8 52,6 19,7 9,9 16,9 19,2 3,5 5,5 7,9 8,2 10,2 66, ,9 16,4 1,49 0,76 0,8 0,41 0,08 0,38 0,18 0,54 0,49 4,7 13,1 12,8 1,16 0,59 0,62 0,32 0,06 0,29 0,14 0,42 0, ,05 0,1 1,6 0,4 0,9 3,3 1,04 0,13 1,39 0,05 0,05 0,24 0,01 0,03 0,49 0,12 0,27 1,01 0,32 0,04 0,42 0,03 0,01 0,07 29,2 31,8 68,5 139,2 23,6 249,3 46,4 151, , ,6 7,2 15,5 31,5 5,3 56,3 10,5 34, ,1 3, , , , ,2 3, ,6 12,9 5,4 4,3 1,6 1,3 2,5 4,1 2,1 2,8 11,1 6,3 6,4 <0,2 4,3 3, ,4 3,8 1,9 2,4 10,7 17, , , , ,7 88, ,2 53,1 34,2 42,6 72,8 88, ,4 18,5 41,5 44, ,1 30,9 33,8 57,3 39,8 49,4 41,1 41,3 43,3 45,8 51,3 63,8 45 0,136 0,265 0,034 3,77 2,75 5,27 4,94 3,03 2,24 1,86 0,421 0,726 0,044 0,086 0,011 1,23 0,898 1,72 1,61 0,987 0,731 0,608 0,137 0,237 0,236 0,538 0,648 3,54 2,32 1,99 2,85 1,95 1,06 0,846 0,381 3, <10 12 < <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 10 <0,01 <0,01 0,04 0,05 <0,01 0,02 <0,1 <0,01 0,03 <0,01 0,02 0, <0,1 <0,1 <0,1 0,11 0,01 3,9 <0,2 < <1,4 <1,4 <3 <3 0,2 <15 <15 <5 <5 0,5 16 3, <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 0, ,8 4,2 5, , táblázat: Önellenőrzés évi vizsgálati eredményei 32