Szennyvíztisztító telepek tervezése, rekonstrukciója, intenzifikálása, üzemeltetése Gilián Zoltán okl. építőmérnök vízmérnöki tervező, szakértő 1
Áttekintő 1. A szennyvízhelyzetről általában 2. A befogadó 3. A szennyvízcsatorna hálózat 4. A szennyvíztisztítás alapvető folyamatai 5. Tipikus szennyvíz-technológiai eljárások 6. Tisztító telepek tervezése 7. Beruházás, felújítás (pótlás, rekonstrukció) 8. Klímaváltozás - hatások, eredmények 2
Alapelv Csatornázni ott kell, ahol az gazdaságos. Szennyvizet tisztítani ott, ahol meghozza a várt eredményt! Forrás: Dr. Dulovics Dezső PhD 3
1. A szennyvízhelyzetről általában Beruházások piaci igény direktívák Felhasználói felmérés eredménye (2004.): Tudja-e, milyen környezeti hatása van a talajba ill. a talajvízbe elszivárogtatott szennyvíznek? Érdekli-e? ~ 75 % NEM ~ 80 % NEM 4
A környezethasználat változása légkörbe 5,1 19,0 anyagcsere 6,0 0,8 89,0 61,0 [t/év] 0,1 szilárd hulladék 3,0 Forrás: Prof. Em. Dr. Somlyódi László 5
A szennyvízcsatorna hálózat, a szennyvíztisztító telep és a befogadó kapcsolata GYŰJTŐRENDSZER (gravitációs, kényszeráramoltatott, vegyes) SZENNYVÍZTISZTÍTÓ (terhelés függvényében) ELHELYEZÉS Művi szennyvíztisztító telep Művi és természetközeli szvt. telep kombinációja Természetközeli szennyvíztisztító telep bevezetés felszíni vízbe Forrás: Dr. Dulovics Dezső PhD 6
2. A befogadó 7
A befogadó jellemzői A befogadóba történő szennyvíz bebocsátás hatásainak vizsgálatakor a vízfolyás jellemző adatainak statisztikailag kimutatható, a vizsgálat időpontjáig előállt legkedvezőtlenebb értékeit kell számításba venni: - a befogadó várható legkisebb vízhozama: elkeveredés, hígulás; - a vízfolyás sebessége: kiülepedési jellemzők, O 2 ellátottság, C lebontás sebessége; - vízhőmérséklet: telítési O 2 koncentráció és reakció sebesség (lebomlási tényező); - háttérszennyezettség: szennyvízbebocsátás tervezése előtt kellő számú mintázással kell vizsgálni. Figyelembe kell venni az ismertté vált-, a számítást befolyásoló egyéb tényezőket is, pl.: vízhasználatok várható változását, trendszerű hidrológiai jellemző változásokat stb. 8
Víztestek minősítése a fizikai és kémiai jellemzők szerint Vízfolyások 40% 23% 11% 14% 3% 9% kiváló jó mérsékelt gyenge rossz adathiány Forrás: Dr. Clement Adrienne et. al. 9
Víztestek minősítése a fizikai és kémiai jellemzők szerint Állóvizek 17% 6% 2% 15% 4% 56% kiváló jó mérsékelt gyenge rossz adathiány Forrás: Dr. Clement Adrienne et. al. 10
O 2 (x) hossz-szelvény a tisztítatlan állapotra O 2 (x) [mg/l] 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 5,0 mg/l határérték 4,00 3,00 2,00 O 2 min = 3,35 mg/l x = 104-108 km 1,00 0,00 A 2 8 14 20 26 32 38 44 50 56 62 68 74 80 86 92 98 B 104 110 116 122 128 X [km] 11
O 2 (x) hossz-szelvény a tisztított állapotra O 2 (x) [mg/l] 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 "A" település: nagyterhelésű biológiai tisztítás (70 %, k 1 = 0,1) "B" település: vegyszeres kisterhelésű tisztítás (60 %, k 1 = 0,12) 5,0 mg/l határérték O 2 min = 6,35 mg/l x = 146-172 km A 6 14 22 30 38 46 54 62 70 78 86 94 102 110 118 126 134 142 150 158 166 174 B X [km} 12
3. A szennyvízcsatorna hálózat 13
3.1 A szennyvízcsatornák megfelelősége A szennyvízelvezető csatornák megfelelőség vizsgálatának szempontjai: 1) Építési megfelelőség MSZ EN 1610:1997, MSZ EN 476, MSZ EN 1295-1, MSZ-EN 13508-2, és a csövekre vonatkozó szabványok, 2) Szolgáltatási megfelelőség MSZ EN 752, 3) Környezetvédelmi megfelelőség 2000/60/EK Víz Keretirányelv; MSZ EN 752 4) Gazdaságossági megfelelőség VKI; 26/2002 Korm. rendelet Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné 14
3.11. Építési megfelelőség - megfelelő szilárdsági biztonság MSZ EN 1295-1, MSZ EN 1610, - megfelelő szerkezeti kialakítás MSZ EN 476, MSZ EN 13508-2, és a csövekre vonatkozó szabványok, - megfelelő vízzáróság MSZ EN 1610, - megkövetelt élettartam min. 50 év! Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné 15
3.11. Építési megfelelőség Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné 16
3.11. Építési megfelelőség Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné 17
3.11. Építési megfelelőség Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné 18
3.12. Szolgáltatási megfelelőség - megfelelő hidraulikai kapacitás, - dugulásmentes működés, - túlterhelési gyakoriság korlátozása, - elöntési gyakoriság korlátozása, - közegészségügy és az élet védelme, - üzemeltetők egészség- és életvédelme, - meglévő létesítmények veszélyeztetésének kizárása, - megfelelő élettartam elérése karbantartással, - hozzáférés biztosítása. Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné 19
3.13. Környezetvédelmi megfelelőség - a befogadó védelme a szennyezéstől (a megszabott határérték keretein belül) MSZ EN 752 és a 91/271/EK Szennyvízirányelv, - szag- és mérgező hatások elkerülése MSZ EN 752, - zajhatások elkerülése MSZ EN 752. Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné 20
3.14. Gazdaságossági megfelelőség - fenntarthatóság - szennyező fizet elv 2000/60/EK (VKI), 26/2002. Korm. rendelet A csatornázás küszöbérték mutatói: - 91/271/EK direktíva 28/2004.(XII.25.) KvVM rend >2000 LE agglomeráció, - 26/2002. Korm. rendelet - 25 fő/ha - érzékeny területen - 30 fő/ha - normál területen - 45 lakás/km csatorna (120-130 fő/km csatorna) - 130-170 m/ha csatorna sűrűség. Forrás: Prof. Emerita Dr. Dulovics Dezsőné Prof. Dr. Juhász Endre 21
3.2. Problémák a hálózattervezési gyakorlatban - leválasztó berendezések - zsírfogók: MSzEN 1825-2:2000 - olajfogók: EN 858-2:2003; - üzemi előtisztítók; - átemelő tervezés, szivattyú kiválasztás; - hálózathidraulika (kritikus tartózkodási idő); - nem megfelelő anyag választás; - magassági vonalvezetés. 22
Zsírleválasztók méretezése Zsírleválasztó mérezetése az EN 1825-2/2000 (DIN V4040-2/99) szabvány szerint a beépített konyhai berendezések és kifolyószelepek alapján Ssz. Berendezés megnevezése Berend. száma n (db) Max. szv. kibocsát. q i (l/s) Egyidejűségi tényező Z i (n) (n x q) 1 egység 2 egység 3 egység 4 egység 5 v. több egység Szennyvíz mennyiség Q s (l/s) 1 Főzőüst 1"-os leeresztő csappal 0 1,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 2 Főzőüst 2"-os leeresztő csappal 0 2,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 3 Billenő üst 70 mm-es kifolyóval 0 1,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 4 Billenő üst 100 mm-es kifolyóval 0 3,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 5 Mosogatómedence bűzzárral, 40 mm-es 3 0,8 2,4 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0,6 6 Mosogatómedence bűzzárral, 50 mm-es 0 1,5 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 7 Mosogatómedence bűzzár nélkül, 40 mm-es 0 2,5 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 8 Mosogatómedence bűzzár nélkül, 50 mm-es 0 4,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 9 Mosogatógép 2 1,2 2,4 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0,744 10 Billenő pirító serpenyő 1 1,0 1 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0,45 11 Serpenyő 1 0,1 0,1 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0,045 12 Nagynyomású gőzborotva 0 2,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 13 Hámozó készülék (koptató) 0 1,5 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 14 Zöldségmosó 0 2,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 Kifolyószelepek (csak a takarításhoz használt csapok) névleges átmérő, menetcsatlakozás a DIN ISO 228-1 szerint 15 DN15 1/2" 0 0,5 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 16 DN20 3/4" 0 1,0 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 17 DN25 1" 0 1,7 0 0,45 0,31 0,25 0,21 0,2 0 Q s = n i x q i x Z i (n) 1,839 Növelő tényezők Sűrűség, f d d<=0,94 x d>0,94 1 Hozzáfolyó víz hőmérséklete, f t t<=60 C t>60 C x 1,3 Mosogatószer, f r nincs van x 1,3 NG=Q s x f d x f t x f r 3,11 23
Koncepció Alapadat beszerzés Elôtervek Eng tervezés Kivit. tervezés Pályázat Építés Átadás CSEKÉLY NAGY Szennyvízelvezetés - szennyvíztisztítás A beruházások költségbefolyásolásának lehetőségei Forrás: Dr. Dulovics Dezső PhD 24
4. A szennyvíztisztítás alapvető folyamatai 25
- Mechanikai tisztítás Rács, gereb Homokfogó Eljárások Mechanikai előtisztítás Előülepítő 25 ~50% BOI eltávolítás - Biológiai tisztítás Anaerob medence - P eltávolítás tápanyag Anoxikus medence - N eltávolítás eltávolítás Levegőztető medence - szerves anyag eltávolítás, nitrifikáció Utóülepítő medence - fázisszétválasztás 26
A biológiai szennyvíztisztítás fő folyamatai I. A biomassza tapasztalati összetétele: C 250 H 611 O 77 N 55 P 6 S (egyszerűsítve C 5 H 7 NO 2 ) 1. Oxidáció: S COHNS + O 2 CO 2 + H 2 O + NH 3 + energia 2. Szintézis: S COHNS + P + NH 3 B C5 H 7 NO 2 + CO 2 + H 2 O 3. Endogén légzés: B C5 H 7 NO 2 + 5O 2 5CO 2 + 2H 2 O + NH 3 + energia 27
A biológiai szennyvíztisztítás fő folyamatai II. 4. Nitrifikáció: NH + 4 + 2O 2 2H + - + H 2 O + NO 3 5. Denitrifikáció: NO 3 - + C org + 2H + 1/2N 2 + H 2 O + CO 2 1-3: széntartalmú alkotóelemek oxidációja 1-4: nitrifikáció 1-5: nitrogén tápanyag eltávolítás 28
5. Tipikus szennyvíz-technológiai eljárások 29
Hagyományos eleveniszapos eljárás - O 2 igény: 1,2-1,4 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: 85-95% BOI 5 - térfogati terhelés: 0,3-0,6 kg BOI 5 /m 3 x d - hidraulikai tartózkodási idő: 4-8 h Forrás: NOPOL Aeration Manual 30
Csökkenő intenzitású levegőztetés - O 2 igény: 1,0-1,2 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: 85-95% BOI 5 - térfogati terhelés: 0,3-0,6 kg BOI 5 /m 3 x d - hidraulikai tartózkodási idő: 4-8 h Forrás: NOPOL Aeration Manual 31
Lépcsős megtáplálás - O 2 igény: 1,1-1,3 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: 80-90% BOI 5 - térfogati terhelés: 0,6-1,0 kg BOI 5 /m 3 x d - hidraulikai tartózkodási idő: 3-5 h Forrás: NOPOL Aeration Manual 32
Kontakt stabilizációs eljárás - O 2 igény: kont.: 0,5-0,7; stab.: 0,3-0,5 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: 80-90% BOI 5 - térfogati terhelés: 1,0-1,2 kg BOI 5 /m 3 x d - h. tart. idő: kont.: 1,0-3,0; stab.: 3,0-6,0 h Forrás: NOPOL Aeration Manual 33
Kétlépcsős eleveniszapos technológia - O 2 igény: I.: 0,5-0,6; II.: 1,5-2,0 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: > 95% BOI 5 - tf. terh.: I.: 2,0-3,0; II.: 0,3-0,7 kg BOI 5 /m 3 x d - h. tart. idő: I.: 0,5-0,8; II.: 1,6-3,2 h Forrás: NOPOL Aeration Manual 34
Aerob - anoxikus technológia - O 2 igény: 3,0-3,5 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: 90-95% BOI 5, 60-90% N - térfogati terhelés: 0,2-0,4 kg BOI 5 /m 3 x d - hidraulikai tartózkodási idő: 16-18 h (12 + 4 + 1 h) Forrás: NOPOL Aeration Manual 35
Anoxikus - aerob technológia - O 2 igény: 2,0-2,5 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: 90-95% BOI 5, 60-90% N - térfogati terhelés: 0,2-0,4 kg BOI 5 /m 3 x d - hidraulikai tartózkodási idő: 18 h (6 + 12 h) Forrás: NOPOL Aeration Manual 36
SBR technológia - O 2 igény: 1,2-1,4 kg O 2 /kg BOI 5 - tisztítási hatásfok: 85-95% BOI 5 ; 60-90% N - térfogati terhelés: 0,3-0,6 kg BOI 5 /m 3 x d - hidraulikai tartózkodási idő: 4-8 h Forrás: NOPOL Aeration Manual 37
6. Szennyvíztisztító telepek tervezése 38
6.1. A tisztítás módjától függő környezeti terhelések Tisztítás módja Biológiai tiszt. + tápanyag eltávolítás Szennyeződés kg/le/a KOI BOI 5 ö P ö N 3,50 1,10 0,05 0,99 Biológiai tisztítás 8,76 3,29 0,88 2,29 17,52 7,76 0,99 3,94 Oldómedence + szikkasztás Nincs tisztítás 43,80 21,90 1,10 4,38 Egy lakostól (LE) származó éves környezeti terhelés Forrás: Dr. Dulovics Dezső PhD 39
6.2 Tervezési alapadatok meghatározása fajlagos mutatók alapján - fajlagos vízfogyasztás visszaesett, ill. területenként jelentősen eltérő: min < 60 l/fő. d; max > 140 l/fő. d - életszínvonalbeli, ill. higiénés szokások eltérése miatt a szennyezőanyag kibocsátás is nagy mértékben változó; - hálózati jellemzők eltérései: hőfok, hossz, nyomó- és gravitációs vezetékek aránya - a szennyvízminőséget jelentősen befolyásolja Az egységes szennyvíz fogalma TARTHATATLAN! Forrás: Dr. Jobbágy Andrea 40
6.3 Tervezési alapadatok meghatározása vizsgálati eredmények alapján Jellemző minta, mintavételi bizonytalansági tényezők kizárása! Elemzési és értékelési módszerek: - szennyezőanyag frakciók meghatározása; - eloszlásvizsgálat; tartósság, meghaladási gyakoriság; - szennyezőanyag koncentráció- vízhozam összefüggés, várható érték meghatározása. Kérdés: szimulációs modellezés vagy hagyományos módszerek? 41
Frakcionálás ASM1 alapmodellel Komponenbólum Szim- Definíció 1 S S Oldott könnyen biodegradálható szervesanyag [mg KOI/l] 2 S I Oldott inert szervesanyag [mg KOI/l] 3 X S Nehezen biodegradálható szervesanyag [mg KOI/l] 4 X I Inert szervesanyag [mg KOI/l] 5 S NH Ammónia nitrogén [mg N/l] 6 S NS Oldott biodegradálható szerves nitrogén [mg N/l] 7 X NS Nehezen biodegradálható szerves nitrogén [mg N/l] 8 X N0 Nitrát nitrogén [mg N/l] 9 X B,H Aktív heterotróf biomassza [mg KOI/l] 10 X B,A Aktív autotróf biomassza [mg KOI/l] 11 X D Biomassza stabilizációból származó sejttörmelék [mg KOI/l] 12 S O Oldott oxigén [mg/l] 13 S ALK Alkalinitás [mol CaCO 3 /l] Forrás: Dr. Jobbágy Andrea 42
6.4 A szén - nitrogén arány hatása a denitrifikációra BOI 5 / NH 4 -N Denirtifikáció státusza < 4 Súlyos szervesanyag hiány 4-6 Denitrifikáció korlátozott szénforrással 6-20 Hatékony denitrifikáció megfelelő mennyiségű szénforrással 20 < Súlyos nitrogén hiány Forrás: Dr. Jobbágy Andrea 43
6.5 Az oxigén igény meghatározása AOR - aktuális oxigén igény [kg O 2 /d] AOR = COR + EOR + NOR - DOR Eckenfelder O Connor: AOR = a. (S0 - S). Q + b. X. V + k. (NH4,0 - NH 4 ). Q - 2,8. (NH4,0 - N D ) SOTR - standard oxigén beviteli hányad [kg O 2 /h] SOTR = 1/a. (C *,20 / (b. C * -C L )). 20-T. AOR. k1 /24 44
6.51 SOTE - oxigén beviteli hatékonyság 35,0 SOTE [%] 30,0 25,0 DD (%) 25 20 15 10 6 PIK300 20,0 1 db diffúzor mérete: 0,060 m 2 15,0 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 Levegőáram [m 3 /h. diff] Forrás: NOPOL Aeration Manual 45
6.52 SOTE - oxigén beviteli hatékonyság SOTE [%] 35,0 30,0 25,0 DD(%) 15 10 7 5 3 HKL215 20,0 1 db diffúzor mérete: 0,025 m 2 15,0 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 Levegőáram [m 3 /h. diff] Forrás: NOPOL Aeration Manual 46
6.6 Vízhőmérséklet - telítési O 2 koncentráció összefüggés és az oldott só koncentráció hatása 16,0 Telítési O 2 koncentráció (mg/l) 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 0 10 20 30 40 2,0 0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Hőmérséklet ( C) 47
7. Beruházás, felújítás (pótlás, rekonstrukció) 48
7.1 Jogszabályi környezet - 2000. évi C törvény, a számvitelről; - 2011. évi CCIX. törvény, a vízközmű szolgáltatásról; - 58/2013. (II. 27.) Korm. rend. a vízközmű szolgáltatásról szóló 2011. évi CCIX. törvény egyes rendelkezéseinek végrehajtásáról; - 28/2004. (XII. 25.) KvVM rend. a vízszennyező anyagok kibocsátásaira vonatkozó határértékekről és alkalmazásuk egyes szabályairól 49
7.2 A beruházás fogalma: meglévő tárgyi eszköz bővítését, rendeltetésének megváltoztatását, átalakítását, élettartamának, teljesítőképességének közvetlen növelését eredményező tevékenység. Szennyvíztisztító telepek fejlesztését kiváltó okok - hozam- vagy szennyezés növekedés a telep által kiszolgált területen; - a telep által kiszolgált terület megnövekedése; - a tisztított szennyvízzel szemben támasztott követelmények szigorodása; - gazdaságossági kritériumok teljesítése; - környezeti változások. 50
7.3 A felújítás fogalma: elhasználódott tárgyi eszköz eredeti állaga helyreállítását szolgáló tevékenység, amely hatására az adott eszköz élettartama megnövekszik, eredeti műszaki állapota visszaáll, az előállított termék minősége jelentősen javul. Szennyvíztisztító telepek rekonstrukcióját kiváltó okok - a telep technológiájának és/vagy berendezéseinek elhasználódása, - ebből adódó okok miatt az elvesztett tisztító képesség helyreállítása. 51
7.4 A fejlesztések lehetséges céljai - a szennyvíztisztító berendezés kapacitásának növelése; - az elfolyó tisztított szennyvíz minőségi paramétereinek javítása (KOI, BOI 5, NH 4 -N, NO 3 -N, öp); - stabil tisztítási eredményesség elérése változó szennyvízmennyiség- és szennyezőanyag terhelésnél; - a keletkező szennyvíziszap mennyiségének csökkentése, feldolgozhatóságának és felhasználhatóságának javítása; - energia- és munkaerő igény csökkentése. 52
7.5 Rendelkezésre álló folyamatok - az eleveniszapos tisztítás olyan változatai, melyek a fonalas baktériumok elszaporodását korlátozzák; - nitrifikációt és denitrifikációt biztosító folyamatok; - biológiai foszforeltávolítást biztosító folyamatok; - biomassza koncentráció növelése fixfilmes rendszerekkel; - kétlépcsős biológia alkalmazása; - anaerob - aerob lépcsők összekapcsolásának alkalmazása; - iszapkor növelése; - jobb O 2 beviteli hatékonyságú légbeviteli elemek alkalmazása; - enzim és/vagy baktérium készítmények felhasználása. 53
7.6 A fejlesztések fő irányai - a tisztítási folyamatok hatékonyságának növelése; - a szennyvíztisztítási folyamatok automatizálása; - rendszerszemléletű megközelítés, szimulációs modellek pontosítása. Kérdés: beruházás, intenzifikálás vagy optimalizáció? 54
7.7 Szennyvíztisztító telepek komplex értékelésének folyamata I. A telep működését limitáló tényezők vizsgálata: A) Üzemvitel 1. Üzemirányítás - vezetéspolitika, - a telep és problémáinak ismerete, - szükséges felügyelet, - előretekintés, tervezés. 2. Humán erőforrások - munkaerő (létszám, kvalifikáció, a munkaerőigény fedezete, munkaterhelések eloszlása), - munkamorál (motiváció, bérek, környezet). 3. Gazdasági eszközök - üzleti tervezés, - folyamat + költségkövetés (kontrolling). 55
B) Üzemfenntartás 7.7 A komplex értékelés folyamata II. 1. Tervszerű megelőző karbantartás - karbantartandó gépek, berendezések nyilvántartása, - karbantartási program (terv), - gépek, berendezések dokumentációja, - technológiai berendezések üzemidő nyilvántartása, - tartalék alkatrészek nyilvántartása. 2. Hibaelhárítás - meghibásodások azonnali észlelése (hibajel), - lehető legrövidebb üzemkieséssel járó javítás, - megfelelő szervezeti háttér (szakma specifikus készenlét). 3. Havária események elkerülése - 1.) és 2.) alatt soroltak irányítási rendszere, - havária terv, - műszaki dokumentációk. 56
7.7 A komplex értékelés folyamata III. C) Külső tényezők 1. A telep tervezése (megfeleltetés eltérő üzemállapotokra is) 2. Ipari kibocsátók csatornaszennyezései 3. Tulajdonosi elképzelések a rekonstrukciós források felhasználásáról 4. A működést befolyásoló jogi és gazdasági környezet I.) Tartós, súlyos hatású tényezők Prioritások meghatározása A fő problémák, melyek a telep rossz hatásfokát előidézik. A hatásfok javítási programnak ezekre kell koncentrálnia. II.) Súlyos hatású, rövid idejű tényezők - a hatásfokot tartósan rontó tényezők, de nem fő problémák, - a hatásfokot periodikusan kedvezőtlenül befolyásoló tényezők. III.) Minimális hatású tényezők Rontják a hatásfokot, de befolyásuk elhanyagolható Forrás: Dr. Dulovics Dezső PhD 57
Ssz. Szennyvízelvezetés - szennyvíztisztítás 7.8 Az optimalizáció célszerű programja Fejezetcím I. FÁZIS: MEGLÉVŐ ÁLLAPOT FELTÁRÁSA 1. Beérkező vízhozamok és szennyezőanyagok. 2. Elfolyó szennyezőanyagok. 3. Iszapok, hulladékok mennyisége, tulajdonságai. 4. Technológiai egységek (rácsoktól az iszapkeztelés műtárgyaiig) tényleges technológiai jellemzői. 5. Tisztítástechnológai kiértékelés összehasonlítás nemzetközi normákkal. 6. Technológiai egységek villamosenergia fogyasztása, energetikai hatásfoka. 7. Villamosenergia felhasználás mátrixa az egész telepre. 8. A telep villamosenergia mérlege. 9. Elektromos energia felhasználás és mérleg kiértékelése - összehasonlítás nemzetközi normákkal. Becsült időigény 3-5 hónap 10. Technológiai egységek hőenergia fogyasztása. 11. A telep hőenergia mérlege. 12. Hőenergia felhasználás és mérleg kiértékelése - összehasonlítás nemzetközi normákkal. Összefoglalás, javaslattétel 13. Eredmény: technológiailag, energetikailag nem hatékony egységek (vagy hatékonyabbá tehető) feltárása 58
Ssz. Szennyvízelvezetés - szennyvíztisztítás Fejezetcím II FÁZIS: INTÉZKEDÉSI TERV 1. Mechanikai tisztítás 7.8 Az optimalizálás célszerű programja 2. Rács: Rácsok üzeme, rácsszemét összetétele, levegőelszívás üzemének optimalizációja. 3. Homokfogó: Légbefúvás mértéke-, homokkihordás-, mosás-, víztelenítés, homok szemeloszlás-, szerves hányad javítása. 4. Előülepítők: Nyersiszap mennyiség, összetétel, szerves hányad, előülepített szennyvíz C/N, LA/KOI optimalizálása. Az előülepített szennyvíz szervesanyag koncentrációjának frakcionálása (könnyen nehezen bontható). Vegyszeradagolás szükségessége ajánlás optimális vegyszerkeverék összetételre. 5. Biológiai tisztítás A biológiai tisztítás üzemmenetének optimalizálása a kiértékelés szerint lehatárolt üzemi feltételekre: előforduló szennyvízhőmérsékletek (tél-nyár), - összetételek, csapadékos idő száraz idő). Iszapkor optimalizálása a fenti üzemmenetekre. Az iszapkezelés, a mellékáramú csurgalékvíz kezelés és a biológiai tisztítás összhangjának megteremtése. Levegőztetés hatékonyságnövelése: irányítástechnikai fejlesztés (vezérlési algoritmus, több tényező, és mérési pont). Szimultán denitrifikáció oxikus/anoxikus időciklusainak optimalizálása. Oxigénbeoldódás hatékonysága: légbeviteli elemek típusának, geometriájának felülvizsgálata, hatékonyabb elemkiosztás. Légfúvók, keverők üzeme. Becsült időigény 5-8 hónap 59
Ssz. 6. 7. 8. Szennyvízelvezetés - szennyvíztisztítás Fejezetcím 7.8 Az optimalizálás célszerű programja Utóülepítők: Kotrás üzemének, iszaprecirkulációnak az optimalizálása, iszapülepedési problémák javítása. Medence hidraulikai jellemzőinek javítása üzembeli és csekély beruházást igénylő intézkedésekkel. Foszforeltávolítás: Biológiai úton illetve vegyszeren eltávolított foszformennyiség arányának optimalizálása tekintettel az iszapkezelés során történő foszfor visszaoldódásra is, vegyszertípus, vegyszeradagolás felülvizsgálata, vegyszeradagolás irányítástechnikai rendszeréne Iszapkezelés Gravitációs nyersiszap sűrítés optimalizálása, adagolandó vegyszer kombináció és dózis meghatározása. Intézkedések a rothasztásra kerülő iszap biogáz kihozatalának növelésére (minél magasabb szerves hányad). Iszapkezelés létesítményeinek (elsősorban rothasztás) a technológiai és energetikai felülvizsgálata, együttes optimalizációja a szennyvíztisztítás technológiájával összhangban. III. FÁZIS: INTÉZKEDÉSEK SZISZTEMATIKUS VÉGREHAJTÁSA, HATÉKONYSÁG ÉRTKELÉS 1. Beruházással nem járó, üzembeli változtatások véghezvitele 2. Csekély beruházással járó intézkedések (kisebb geometriai változtatások, gépcsere, berendezés javítás) 3. Folyamatos értékelés és zárójelentés készítés Forrás: Dr. Patziger Miklós Becsült időigény 5-8 hónap 6 hónap 60
8. Klímaváltozás - hatások, eredmények 61
A klímaváltozás hatása a vízhőmérsékletre Levegőztető medence vízhőmérsékletek Sűrűség - tartósság diagram 2010.01.01. - 12.31. Levegőztető medence vízhőmérsékletek Sűrűség - tartósság diagram 2011.01.01. - 12.31. 100 90 100,0% 98,6% 90 Sűrűség Tartósság % 100% 90% 100 90 100,0% 99,4% Sűrűség Tartósság % 100% 90% Gyakoriság (nap) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 74,0% 65 58 58,1% 56 46 45 42,7% 24,9% 12,3% 5 0 0 0,0% 0,0% 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Hőmérséklet intervallum ( C) 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Meghaladási gyakoriság (%) Gyakoriság (nap) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 79 77,7% 71 65,6% 57 52 51,2% 44 45 38,8% 23,1% 13 2 0 3,6% 0,0% 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Hőmérséklet intervallum ( C) 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Meghaladási gyakoriság (%) Levegőztető medence vízhőmérsékletek Sűrűség - tartósság diagram 2012.01.01. - 12.31. 100 90 100,0% 99,7% Sűrűség Tartósság % 100% 90% 80 83,6% 80% Gyakoriság (nap) 70 60 50 40 30 59 62 66,7% 29 58,7% 61 42,1% 40 31,1% 66 48 70% 60% 50% 40% 30% Meghaladási gyakoriság (%) 20 10 0 13,1% 0 1 0,0% 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Hőmérséklet intervallum ( C) 20% 10% 0% 62
A vízhőmérséklet hatása a szennyvíztisztító kapacitására Tervezési Jelen állapot állapot Eltérés Mértékadó vízhőmérséklet ( C) 20 27 7 Telítettségi O 2 koncentráció (mg/l) 9,0 7,94-1,06 Órai oxigénbeviteli igény (kgo 2 /h) 1 351 1 456 105 Szervesanyag eltávolító kapacitás (LE) 277 000 257 056-19 944 Kapacitás helyreállító fejlesztés szükséges! 63
A klímaváltozás hatásai a hálózati folyamatokra - nagy tartózkodási idő - magas vízhőmérséklet fokozott H 2 S képződés, növekvő biogén korrózió A problémák enyhítése: - folyamatos CaNO 3 vegyszeradagolás; - tartózkodási idő csökkenése a rákötések számának növekedésével, - különféle passzív és aktív módszerek. 64
Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Gilián Zoltán okl. építőmérnök vízmérnöki tervező, szakértő 65