Kommunális szennyvizek kezelése ferrát-technológiával Gombos Erzsébet Környezettudományi Doktori Iskola III. éves hallgató

Hasonló dokumentumok
Ferrát-technológia alkalmazása biológiailag tisztított szennyvizek kezelésére

A ferrát-technológia klórozással szembeni előnyei a kommunális szennyvizek utókezelésekor

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárás alkalmazása a szennyvízkezelésben

SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL

Szerves és szervetlen szennyezők eltávolítása biológiailag tisztított szennyvizekből ferrát technológiával

Adszorbeálható szerves halogén vegyületek koncentráció változásának vizsgálata kommunális szennyvizek eltérő módszerekkel történő fertőtlenítése során

Nitrogén- és szénvegyületek átalakulásának követése egy többlépcsős biológiai szennyvízkezelő rendszerben

Az ELTE KKKK vízkémiai K+F eredményei

Korszerű eleveniszapos szennyvízkezelési eljárások, a nitrifikáció hatékonyságának kémiai, mikrobiológiai vizsgálata

Adszorbeálható szerves halogén vegyületek kimutatása környezeti mintákból

Az Ivóvízminőség-javító program technológiai vonatkozásai. Licskó István Laky Dóra és László Balázs BME VKKT

Klórbenzolok eltávolítása modell- és talajvizekből

Műszálas alapú biofilm hordozók fiziko-kémiai jellemzése és alkalmazása szennyvíztisztítási célokra

Magyar-szerb határon átnyúló szakmai együttműködés az arzénmentes ivóvízért (IPA projekt)

Nitrogén és foszfor eltávolítás folyamatának optimalizálása az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen

Laky Dóra, Licskó István. Ivóvizek arzénmentesítése

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

Kassai Zsófia üzemeltetési csoportvezető Fővárosi Csatornázási Művek Zrt április 19.

Káplán Mirjana Környezettudomány MSc

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Gyógyszermaradv. gyszermaradványok sorsa a szennyvízt. ztől l az. Prof. Dr. ZÁRAY Gyula ELTE Környezettudományi Kutatóközpont

A VÍZ- ÉS CSATORNAMŰVEK KONCESSZIÓS ZRT. SZOLNOK SZENNYVÍZ MINTAVÉTELI ÉS VIZSGÁLATI ÜTEMTERVEI Érvényes: évre

Vízkezelések hatása a baktériumközösségek összetételére tiszta vizű rendszerekben- az ivóvíz

Úszó fedlapok hatásának vizsgálata nem levegőztetett eleveniszapos medencék működésére nagyüzemi helyszíni mérésekkel és matematikai szimulációval

MASZESZ. Vízipari újdonságok, fejlesztések, innovációk. ReWater konténeres ivóvíztisztító rendszer. Lajosmizse,

Biológiai nitrogén- és foszforeltávolítás az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen

A VÍZ- ÉS CSATORNAMŰVEK KONCESSZIÓS ZRt. SZOLNOK SZENNYVÍZ MINTAVÉTELI ÉS VIZSGÁLATI ÜTEMTERVEI Érvényes: évre

Triklór-etilén eltávolításának vizsgálata vizekből nagy hatékonyságú oxidációs eljárással

a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vizek mikro-szennyezőinek eltávolítására kifejlesztett nanoszűrők szorpcióképes ciklodextrin tartalmának vizsgálata

Vizsgálólaboratórium szerepe a vízkezelési technológiák üzemeltetésében és fejlesztésében

A tisztítandó szennyvíz jellemző paraméterei

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások a szennyvíztisztításban

Mélységi víz tisztítására alkalmas komplex technológia kidolgozása biológiai ammónium- mentesítés alkalmazásával

Vízben oldott antibiotikumok (Fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

MAGYAR KÉMIKUSOK LAPJA

Szennyvíztisztítás III.

Szennyezett talajvizek szulfátmentesítése ettringit kicsapásával

A gyökérzónás szennyvíztisztítás bemutatása és hatékonysága egy konzervgyári eredetű ipari szennyvíz példáján

Mikroszennyezők az ivóvízben és az Ivóvízminőség-javító Program

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A szennyvíztelepi biogáz termelő fermentációs folyamatok nyomon követése kémiai és biokémiai módszerekkel. Doktori értekezés tézisei.

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vörös Gyula főtechnológus BÁCSVÍZ Zrt.

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

a NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Szennyvíztisztítás III.

Szerves és szervetlen szennyezők eltávolítása biológiailag tisztított szennyvizekből ferrát technológiával

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen Telek Fanni környezetvédelmi előadó

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A közeljövő feladatai az ivóvíztisztítás területén

Vízminőségi problémák megoldása felszíni vízműben ÉRV ZRt - Lázbérc Kulcsár László Divízióvezető

Szőke Péter Ádám Környezettudomány szak. Témavezető: Dr. Barkács Katalin

Szennyvíz és szennyvíziszap-komposzt gyógyszermaradványainak mikrobiális eltávolítása

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014nyilvántartási számú (1) akkreditált státuszhoz

Szennyvíztisztítás. Harmadlagos tisztítás

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Laboratóriumi vizsgálati díjak vizsgálattípusonként. Vizsgálat típus. membránszűréses módszer. membránszűréses módszer. membránszűréses módszer

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

2. Junior szimpózium december 9. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. A pápai szennyvíztisztító telep szabályozásának sajátosságai

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Talajvizek szerves mikroszennyezőinek eltávolítása oxidációs technikákkal

Létesített vizes élőhelyek szerepe a mezőgazdasági eredetű elfolyóvizek kezelésében

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A víz fertő tlenítése

Debreceni Egyetem Műszaki Kar Környezet- és Vegyészmérnöki Tanszék

Technológiai szennyvizek kezelése

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

FELHÍVÁS EFOP VEKOP projektben való kutatási együttműködésre

A Tápió vidék környezetiállapot

A klórozás kémiája. Kémiai reakciók. Affinitási sorrend. Klórgáz és a víz reakciói gáz oldódása hidrolízis disszociáció

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ KINYERÉSÉRE

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2014 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A Pál-völgyi- és a Ferenc- hegyibarlang beszivárgó vizeinek vizsgálata

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2013 nyilvántartási számú 3 akkreditált státuszhoz

A nitrifikáció folyamatát befolyásoló tényezők vizsgálta ivóvízelosztó rendszerekben

Környezetvédelmi műveletek és technológiák 5. Előadás

a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A Hárskúti- fennsík környezetterhelésének vizsgálata az antropogén hatások tükrében

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Átírás:

Kommunális szennyvizek kezelése ferrát-technológiával Gombos Erzsébet Környezettudományi Doktori Iskola III. éves hallgató Témavezető: dr. Záray Gyula Konzulens: dr. Barkács Katalin

PhD munkám célja Különböző típusú vizek kezelése ferráttechnológiával Ferrát szakirodalom tanulmányozása Ferrát hatásának vizsgálata: fertőtlenítőképesség különböző fizikai-kémiai vízparaméterek változása

Ferrát (FeO 4 2- ) A ferrát a jelenleg ismert leghatékonyabb, mégis környezetbarát oxidáló-, és fertőtlenítőszer hatókomponense a Fe(VI). Redoxipotenciálja ph-tól függően változik (savas közegben + 2,2 V, lúgos közegben + 0,7 V). Lúgos közegben hosszú ideig stabil.

A ferrát hatásmechanizmusa oxidáció, koagulációs és flokkulációs folyamatok, adszorpció Fe ( VI ) Fe(VI) FeO 4 2- oxidáló/fertőtlenítő hatás Fe(V), ( V ), Fe(IV) IV) ( használata során a ferrát redukálódik nem toxikus Fe(III)oxi-hidroxid keletkezik köztes termékek Fe(III) ( ) koaguláció, Ferric hydroxide ferri-hidroxid adszorpciós hatás 4

Kutatásom során elvégzett feladatok az előző két évben A ferráttal végrehajtott fertőtlenítési és KOI eltávolítási kísérletekkel,valamint a ferrát előállításával, hatásmechanizmusával foglalkozó cikkek szakirodalmának áttekintése, összefoglaló készítése. Laboratóriumi kísérletek Ferrát előállítása laboratóriumi körülmények között; ferrát hatóanyag tartalmának meghatározása; ferrát valamint különböző makro- és mikro-szennyező anyagok kölcsönhatásának vizsgálata: modell rendszerekkel és ipari vizekkel folytatott kísérletek; előkísérletek kommunális szennyvizek elsősorban utótisztítási műveletben való kezelésére.

3. évi kutatómunka Biológiailag tisztított szennyvizek kezelése ferráttal Ferrát hatásának vizsgálata, valamint a klórozás és ferrát kezelés összehasonlítása: fertőtlenítés KOI (kémiai oxigén igény) és TOC (összes szerves szén) csökkentés reaktív foszfát-tartalom csökkentése lebegőanyag tartalom csökkentés AOX (adszorbeálható szerves halogenidek) vegyületek keletkezése

Ferrát kezelés kivitelezése (laboratóriumi modell-rendszer) Segítségével optimálni lehet a ferrátos technológia műszaki paramétereit és gazdaságosságát többféle vízkezelési területen.

Vizsgált paraméterek KOI kr : MSZ 260/16-82 szerint TOC: Multi N/C 2100S készülékkel, MSZ EN 1484:1998 szerint AOX: Multi X 2000 AOX analizátor, Analytik Jena AG, MSZ EN 1485 ISO 9562: 2004 szerint csíraszám meghatározás (MPN) genotípus vizsgálatok (T-RFLP)

Vizsgált paraméterek (folytatás) ph: Radelkis OP-264 típusú ph mérő, elektrokémiai módszer, MSZ 260-4 szerint fajlagos elektromos vezetőképesség: OK- 102/1 típusú konduktométer, MSZ 448-32 szerint reaktív PO 4 3- : MSZ/260/20-80, spektrometriás módszer lebegőanyag tartalom meghatározás: MSZ- 260/3-73

MPN (sejt/ml) Ferrát fertőtlenítő hatása különböző kiindulási csíraszámok esetében (Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep biológiailag tisztított szennyvize, n=5) 1,0E+08 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 0 2 4 6 8 10 12 Fe(VI) Fe (mg/l) (mg L -1 )

A ferrát és a klór fertőtlenítő hatásának összehasonlítása (Eredeti, klórral illetve ferráttal kezelt tisztított szennyvízmintákban mért csíraszámok) Klórozás: 15 mg L -1 Kontaktidő: 30 perc

Az eredeti, klórral illetve ferráttal kezelt, tisztított szennyvízmintákra vonatkozó biodiverzitás indexek Június Július

Biológiailag tisztított, sterilizált, klórrezisztens Mycobacterium frediksbergense baktériumokkal szennyezett szennyvíz kezelése ferráttal MPN (sejt/ml) 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Fe(VI) Fe (VI), mg/l (mg L -1 ) eredeti 30 perces kezelés 60 perces kezelés

MPN (sejt/ml) Biológiailag tisztított, sterilizált, klórrezisztens baktériumokkal (Mycobacterium sentense, Bacillus licheniformis és Mycobacterium frediksbergense) szennyezett szennyvíz kezelése ferráttal 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 0 5 10 15 20 Fe(VI) Fe(VI) (mg/l) (mg L -1 ) Spike-olt minta 30 perces kezelés 60 perces kezelés

Fertőtlenítés, KOI és TOC csökkentés ferráttal Dél-pesti biológiailag tisztított szennyvíz Észak-pesti biológiailag tisztított szennyvíz

A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep tisztított szennyvízének kezelése ferráttal KOI: 49 mg O 2 /L, TOC: 15,8 mg C/L, csíraszám: 42000 sejt/ml c AOX (µg (mg/l) L -1 ) % 100 90 80 70 60 KOI eltávolítás 50 TOC eltávolítás 40 Csíraszám eltávolítás 30 20 10 0 0 1,9 3,2 7,7 Fe(VI) (mg L -1 ) Fe (mg/l) AOX adatok ferráttal való vízkezelés során 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1,9 3,2 7,7 Fe(VI) Fe (mg/l) (mg L -1 )

c AOX (µg L -1 ) AOX tartalom (ug/l) Klórozás és a ferrát hatása az AOX 450 400 350 koncentrációra Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep biológiáról elfolyó szennyvízének kezelése 300 250 200 150 100 50 0 eredeti 15 mg/l klór 1,9 mg/l Fe(VI) 6,4 mg/l Fe(VI)

AOX vegyületek képződése ferráttal való vízkezelés során Dél-pesti biológiailag tisztított szennyvíz c AOX =24,4c Fe(VI) +3,9 R 2 = 0,9023 Észak-pesti biológiailag tisztított szennyvíz c AOX =20,3c Fe(VI) +67,3 R 2 =0,8856

Ferrát- és klór-kezelések hatásának összehasonlítása (Dél-pesti szennyvíz esetén) Paraméterek Ferráttal [3 mg/l Fe(VI)] kezelt kommunális szennyvíz n=5 Telepen klórozott (15 mg/l) kommunális szennyvíz KOI eltávolítás (%) TOC eltávolítás (%) AOX (μg/l) 28,9 ± 16,2 14,5 ± 9,0 176,3 ± 59,2 31,9 ± 13,6 0,8 ± 1,1 307,1 ± 97,0

A ferráttal történő kezelés hatása a biológiailag tisztított szennyvíz reaktív foszfáttartalmának alakulására kiindulási koncentráció: 5,86 mg/l PO 4 3- PO 4 3 (mg/l) 7 6 5 4 97,3% 3 2 1 0 eredeti szűrt 15 mg/l klór 2,2 mg/l Fe(VI) 3,1 mg/l Fe(VI) 4,9 mg/l Fe(VI) 6,3 mg/l Fe(VI) Minta Szűrés: 0,45 μm pórusméretű membránon

Lebegőanyag tartalom eltávolítás ferrát-technológiával Fe(VI) (mg L -1 ) n=7, NTU: 1,5-3,4

Összefoglaló Ferrát-technológiával kommunális, biológiailag tisztított szennyvizek kezelését valósítottam meg Eredményeim alapján megállapítható: 3-5 mg/l Fe(VI) elegendő a biológiailag tisztított kommunális szennyvizek hatékony fertőtlenítéséhez a csíraszám eltávolítás mértékében mindkét oxidálószer hatékony (bár ugyanaz a hatékonyság a ferráthoz képest háromszoros Cl 2 adaggal érhető el)

klórrezisztens baktériumok 99,9 %-ot meghaladó mértékben eltávolíthatók ferráttal 4-8 mg Fe (VI)/L koncentrációval, 30 perces kontaktidő mellett ferrátos kezeléssel (átlagosan 8-10 mg/l Fe(VI)) 40-50 % KOI és 20-30 % TOC eltávolítás érhető el a ferrát technológia a klórozáshoz képest kisebb mennyiségű toxikus melléktermék kialakulását eredményezi (AOX) ferrát alkalmazásával eredményesen eltávolítható a vízminták foszfát- valamint lebegőanyag tartalma

Cikkek, tanulmányok Referált folyóirat cikkek: Erzsébet Gombos, Tamás Felföldi, Katalin Barkács, Csaba Vértes, Balázs Vajna, Gyula Záray: Ferrate treatment for inactivation of bacterial community in municipal secondary effluent, Bioresource Technology 107 (2012) 116-121 Erzsébet Gombos, Katalin Barkács, Tamás Felföldi, Csaba Vértes, Magdolna Makó, György Palkó, Gyula Záray: Removal of organic matters in wastewater treatment by ferrate (VI)-technology, Microchemical Journal, megjelenés alatt A Fővárosi Csatornázási Művek Zrt. részére 2010-ben készült tanulmányok: Ferrát-technológia alkalmazása a szennyvíztisztításban - Szakirodalmi áttekintés A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep kifolyójánál vett vízminták fertőtlenítése céljából végzett laboratóriumi kísérletek eredményei A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep kifolyójánál vett vízminták szerves- és lebegőanyag tartalmának eltávolítása céljából végzett laboratóriumi kísérletek eredményei Az optimális ferrát-koncentráció és a ferrátkezelés hatására kialakuló vízparaméterek meghatározása

Konferenciák Ferrát-technológia alkalmazása biológiailag tisztított szennyvizek fertőtlenítésére MKE 1. Nemzeti Konferencia, Sopron (2011. május 22-25.) - előadás Removal of organic matters in wastewater treatment by ferrate technology XIV Hungarian-Italian Symposium on Spectrohemistry: XIV HISS, Analytical Techniques and Preservation of Natural Resources, Sümeg (2011. October 5-7.) Ferrát-technológia alkalmazása kommunális szennyvíz utókezelésére ELTE Innovációs Nap, Budapest (2012. február 23.) Ferrát-technológia alkalmazása kommunális szennyvíz utókezelésére XVII. Bolyai Konferencia, Budapest (2012. május 5.) Disinfection and organics removal of secondary effluents by ferratetechnology 6 th International Conference for Young Water Professionals, Budapest 2012. július 10-13.

Köszönetnyilvánítás Dr. Barkács Katalin adjunktus Dr. Záray Gyula egyetemi tanár Dr. Felföldi Tamás egyetemi tanársegéd Dr. Vajna Balázs egyetemi tanársegéd Jurecska Laura PhD hallgató Dobosy Péter szakdolgozó Dr. Márialigeti Károly egyetemi tanár Dr. Vértes Csaba FTT-Középeurópai Kft. FCsM részéről Makó Magdolna, Tarjányiné Szikora Szilvia, Palkó György

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!