SZENNYVÍZTISZTÍTÁS Mennyiség: ~ 700 milliárd m 3 /év (Magyarországon) A közműolló időbeli változása Magyarországon ipar ~ 80% mezőgazdaság ~ 10% kommunális ~ 10% 1
2
nem hasznosítható víz Közvetlen kár: kezelési költségek környezeti elemek minőségromlása természeti környezet pusztulása Közvetett kár egészségkárosodás életminőség romlása üdülési, turisztikai lehetőségek csökkenése FEJLŐDÉS 1900-ig: elszivárogtatás, csatornázás, élővízbe vezetés 1900-tól: aerob eljárások, eleveniszapos lebontás 1940-től: anaerob technológiák megjelenése, iszapkezelés 1960-70: fizikai/kémiai módszerek intenzifikálása 1980-tól: biológiai, biokémiai módszerek fejlesztése N P eltávolítás kombinált módszerekkel intenzifikált mikróbakultúrák katalitikus, szuperkritikus oxidációs eljárások 3
A természet csodálatos képessége a szennyezések feldolgozása, ártalmatlanítása. De ennek vannak határai Napjainkban szennyvízbe kerülnek: human hulladékok, élelmiszermaradványok, olajok, felületaktív anyagok (mosószerek), vegyszerek, mérgek, nehézfémionok, festékek, lakkok, stb. vízszennyezés szennyvízbevezetés élővízbe 4
A vízszennyezés mérséklésének módszerei és a vízminőség szabályozási lehetőségei Szennyező anyagok patogén mikroorganizmusok (koliszám, kolititer) szervetlen eredet (klasszikus és műszeres analitika) szerves eredet (oxidáció: TOC, BOI 5, KOI) Szervetlen eredetű vízszennyezések 5
Szerves eredetű vízszennyezések Kommunális szennyvíz: mosás, mosogatás fürdés, WC-öblítés, takarítás, öntözés zápor gyűjtő 6
Hová megy a szennyvíz? mosógép, mosogatógép személyes vízhasználatok Gravitációs úton jut a belső csatornarendszerbe, a csatornahálózatba, majd a szennyvíztisztítóba! A szennyvíz 99%-a víz kevesebb mint 1% oldott vagy diszpergált szennyezés de ez az 1% teljesen használhatatlanná teszi a vizet szennyvíz diszpergált részecskék hatása baktériumok, tápanyagok (nitrogén, foszfor), fémionok, olaj, zsír 7
8
Vízszennyezés -források A teljes szennyvíztisztító rendszer értelmezése 9
Szennyvíz és csapadékvíz csatorna rendszerek Tavas szennyvíztisztítás 10
Gyökérzónás szennyvíztisztítás Nyárfás öntözés Eleveniszapos helyi szennyvíztisztítás, iszaprecirkulációval 11
SZENNYVÍZTISZTÍTÁS 2. Csatornahálózat gravitációs nyomás alatti (nyomóvezetékes) vákuumrendszerű vegyes (gravitációs + nyomóvezeték) A teljes szennyvíztisztító rendszer értelmezése Rácsszűrés 12
RÁCSSZŰRŐK Íves rács kétkaros tisztítószerkezettel Síkrács acél sodronykötél mozgatású, alternáló tisztítószerkezettel Sikrács, láncos mozgatású, alternáló tisztítókészülékkel Rács-szemét Rácsszűrő-ház A rácsszűrőből elfolyó víz 13
A rácsszemét tárolása, szállítása Rácsszűrő tisztítása A teljes szennyvíztisztító rendszer értelmezése Homokfogás 14
zsomp Homokfogó Kétcsatornás homokfogó működési elve és a gyakorlati megoldás Homokfogó megoldások a gyakorlatban 15
Homokeltávolító műtárgyak A teljes szennyvíztisztító rendszer értelmezése Előülepítés, derítés 16
SZENNYVÍZ-ÜLEPÍTŐ BERENDEZÉSEK Ülepítő csatorna szennyvíz tisztított szennyvíz iszapelvezetés Folyamatos ülepítőmedence (négyszögletes) lánchajtású felülúszóeltávolítóval és iszapkotróval 17
Az ülepítés hatását befolyásoló tényezők: -hőmérséklet - szélhatás (nagy szabadtéri ülepítő) - rövidzárlat (hidrodinamikai) - tartózkodási idő - lebegőanyag koncentráció eloszlás az ülepítőben - a medence geometriai kialakítása - a bukón átjutó szennyvíz mennyisége - felületi terhelés - lebegőanyag terhelés - iszapfelfúvódás - iszapfelúszás felülúszó Hosszanti átfolyású ülepítőmedence, vas-kloridos derítéssel 18
Radiális áramlású ülepítőberendezések DORR-ülepítő működési elve 19
Dorr-ülepítők a gyakorlatban 20
Függőleges áramlású ülepítőberendezések Dortmundi medence Ülepítő kúp (Graever-ülepítő Ülepítés hatásosságának növelése: flokkulálás (pelyhesítés) derítés - flotálás méretnövelés flokkulólószerek: FeSO 4, FeCl 3, Al 2 (SO 4 ) 3, KAl(SO 4 ) 2, PAC (BOPAC), SEDOSAN, FLOKONIT 21
Flokkulálás FeCl 3 alkalmazásával Nyomás alatti szennyvízflotációs rendszer működési elve 22
A teljes szennyvíztisztító rendszer értelmezése Biológiai tisztítás BIOKÉMIAI MIKROBIOLÓGIAI SZENNYVÍZKEZELÉS Mikroganizmusok felhasználása aerob anaerob C CO 2, C,H CH 4 H H 2 O N NH 3 Szabályozó paraméterek hőmérséklet - hőátadás ph oldott oxigén levegőztetés átadási felület - keverés ásványi tápanyagok (N, P, K, Mg) mikroelemek (Fe, Cu, Co, ) nehézfém-mérgezés (galvánüzem) toxikus szerves vegyületek (biocidek) Mikrobiológiai szervesanyag lebontás 23
A szennyvíztisztításban számos, sokféle mikroorganizmus vesz részt utóülepítő oxidációs árok A teljesoxidációs eleveniszapos szennyvíztisztítás változatai (néhány száz, néhány ezer m 3 /nap szennyvízre) recirkulációs szivattyú levegőztető rotor c) 24
Bécsi medence alámerülő mechanikai levegőztető egység felszíni mechanikai levegőztető egységek Keverős tartály típusú reaktor, függőleges tengelyű rotorokkal légbefúvásos reaktor Eleveniszapos szennyvíztisztítás a b Felszíni levegőztetés: a) forgókefe, b) lemezes elosztó 25
Eleveniszapos medence alsó levegőbevezetéssel (lemez diffúzoros megoldás) Finombuborékos diffúzorok Dóm -diffúzor Perforált membrán diffúzor cső-diffúzor 26
A levegőztető egységek kompresszorháza Eleveniszap működés közben 27
Biológiai töltött oszlop (csepegtetőtestes szennyvíztisztítás) Töltött oszlop szerkezete és működési elve Biológiai aktív hártya: transzportfolyamatok a) rendezettlen (szemcsés) töltet b) rendezett (vörösfenyő) töltet szennyvíz töltet biológiai hártya anyagcsere termék szerves anyag levegő O 2 Tipikus töltetek CO 2 A biológiai hártya sematikus ábrázolása Szennyvíztisztítás töltetes oszlopban (New York) 28
SZENNYVÍZISZAP-KEZELÉS LÉPÉSEK sűrítés kondicionálás fertőtlenítés víztelenítés szárítás elhelyezés SŰRÍTÉS - gravitációs - flotációs - dinamikus centrifuga vibrációs eljárás - szűrés 29
Iszapcentrifuga (Észak-pesti Szennyvíztisztító) ISZAPSŰRÍTÉS FLOTÁLÁSSAL KONDICIONÁLÁS víztartalom csökkentés szerves stabilizáció patogén baktériumok eltávolítása HŐKÖZLÉS KÉMIAI MIKROBIOLÓGIAI 30
Fizikai kondicionálás - pasztőrözés (60-80 o C, 30 perc) - termikus eljárás - mosatás (elutráció) Kémiai kondicionálás - szerves polielektrolitok - szervetlen adalékok: FeSO 4, Ca(OH) 2, FeCl 3 AlCl 3, Al 2 (SO 4 ) 3 Termikus kondicionálási technológia hőmérséklet: 180-200 o C, nyomás 18-20 bar, tartózkodási idő 2-3 perc Biokémiai-mikrobiológiai mikrobiológiai iszapstabilizálás aerob (komposztálás) anaerob (biogáz előállítás) rothasztás tás Az enzimes eljárás reaktorának kialakítása enzim + kelátképző szenzibiláció (hidrolízis) hiperrespiráció degresszió stabilizáció t: 30-35 o C 31
Anaerob iszapfermentáció hidrolízis savas erjedés metánfermentáció 32
hideg < 15 o C fűtött 32 < t < 58 o C mezofil: 32-38 o C termofil: 52-58 o C Hagyományos fűtőpatronos rothasztó a kiszolgáló gépi berendezésekkel 33
Iszaprothasztó 1. Iszaprothasztó 2. 34
a Külső hőcserélős, fűtött zárt anaerob rothasztás folyamatábrája Biogáz-tartály 35
36
Hagyományos szennyvíztisztító 37
A szolnoki szennyvíztisztító 38
Tisztított szennyvíz elvezetés (Szolnoki Szennyvíztisztító) 39