H-1134 Budapest, Váci út 23-27. Postacím: 1325 Bp., Pf.: 355. Telefon: 465 2400 Fax: 465 2961 www.vizmuvek.hu vizvonal@vizmuvek.hu Az elfolyó tisztított szennyvíz helyzeti energiaájának turbinás hasznosítása, az iszapkezelés, biogáz hasznosítás valamint a mellékáramú nitrogéneltávolítás létesítményei a csepeli (BKSZT) szennyvíztisztító telepen. Előadó: Váci László MaSzeSz Szennyvíz és szennyvíziszap energiatartalmának jobb kihasználását lehetővé tevő eljárások szakmai nap 2017. június 22. 1
Az előadás tartalma 1. A Telep technológiájának és teljesítményének bemutatása 2. Energia termelés turbinán keresztül 3. A termofil rothasztás eredményei 4. DEMON hatásfoka A DEMON technológia hatása a Budapesti Központi Szennyvíztisztító Telep ammónium-nitrogén mérlegére 2
Budapest szennyvízkezelési hálózata IV II III XIII Észak-Pest 200 000 m 3 /nap (1980) XV XII I XI XXII V VI VII VIII IX CSEPEL 300 000 m 3 /nap (2010) XXI XIV XX XIX Dél-Pest 80 000 m 3 /nap (1966) XXIII XVI XVIII XVII 3
A szennyvíz útja Ferencvárosi átemelő Kelenföldi átemelő BKSZTT 4
A Telep terhelési adatai Tervezett terhelés 2015. évi üzemeltetési adatok 2016. évi üzemeltetési adatok Kapacitás: >1,6 millió lakosegyenérték (LEÉ BOI5-60 ) Átlagos terhelés: 1,3 millió lakosegyenérték (LEÉBOI5-60) Átlagos terhelés: 1,3 millió lakosegyenérték (LEÉBOI5-60) Szárazidei vízhozam: 300 000-350 000 m 3 /nap Átlagos vízhozam: 240 000 m3/nap Átlagos vízhozam: 250 000 m3/nap Max. vízhozam: 900 000 m 3 /nap Max. vízhozam csapadékos idő esetén: 611 000 m3/nap Max. vízhozam csapadékos idő esetén: 583 000 m3/nap A Dunába visszajutó szennyvíz biológiai tisztításának aránya a Telep beüzemelése előtti 51%-os aránnyal szemben min. 95 %. 5
BKSZTT technológia GRAVITÁCIÓS SŰRÍTŐ 2 (+1 tartalék) egység Automata mintavevő Áramlásmérő BY PASS 11 250 m 3 /h HOMOK ELTÁVOLÍTÁS 3 egység Homok FeCl 3 Záporvíz ülepítés (4 egys.) Polymer 4 375 m 3 /h Kelenföldi átemelő Ferencvárosi átemelő 37 500 m 3 /h FINOMRÁCS (3 mm) 6 (+2 tartalék) egység 26 250 m 3 /h SEDIPAC 3D (Homokfogó, zsírfogó, előülepítő) 7 (+1 tartalék) egység 21 875 m 3 /h BIOLÓGIAI KEZELÉS (pre-anoxikus, anaerob, aerob/anoxikus zóna) 17 (+1 tartalék) vonal UTÓÜLEPÍTŐ 17 (+1 tartalék) egység FeCl 3 Rácsszemét Homok Zsír Iszap Iszap Recirkuláció Iszap Nitrát Recirkuláció Dunai kivezetés N30 P2 Szállítócsiga 2 db + Kompaktor 2 db Homok osztályozó 2 db Zsír leválasztó Deponálás Deponálás Rothasztó Fölösiszap elősűrítés (2 egység) POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység Mellékáramú nitrogén eltávolítás (2 egység) ELŐSŰRÍTŐ ASZTAL 5 (+1 tartalék) KEVERT ISZAP TARTÁLY 1 tartály PASZTÖRIZÁLÓ 2 (+1 tartalék) vonal 1 vonal = 3 tartály TERMOFIL ANAEROB ROTHASZTÓ 3 reaktor ROTHASZTOTT ISZAP TARTÁLY 1 (2 részre osztva) CENTRIFUGA 3 (+1 tartalék) VÍZTELENÍTETT ISZAP SILÓ 4 tartály Deponálás KOGENERÁCIÓ 2 (+1 tartalék) vonal Biogáz tároló 2db Vas (III) klorid adagolás Vas (III) klorid adagolás POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység
Mechanikai előkezelés / Finomrácsok A mechanikai előkezelés célja: Az apró hulladékok (papírdarabok, műanyagok, stb.), felúszó anyagok, a homok és a lebegőanyag eltávolítása a nyers szennyvízből. Rácsszemét Befolyó Elfolyó 7
Mechanikai előkezelés / Sedipac 3D Kémiai kezelés nélkül Egyesített műtárgy: homokfogó zsírfogó előülepítő Zsír SEDIPAC 3D (8 egység) SEDIPAC 3D és KLASSZIKUS ELŐÜLEPÍTŐ Előkezelt szennyvíz Homok Nyers iszap Nyers iszap SEDIPAC 3D Klasszikus előülepítő + Homokfogó 8
Vízvonal Biológiai tisztítás BIOLÓGIAI KEZELÉS (pre-anoxikus, anaerob, aerob/anoxikus zóna) 17 (+1 tartalék) vonal UTÓÜLEPÍTŐ 17 (+1 tartalék) egység 9
Biológiai tisztítás / Elrendezés 9 9 Klasszikus szennyvíztisztító telep Pre-anoxikus Anaerob Anoxikus/Aerob Utóülepítő Központi Szennyvíztisztító Telep Kigázosító kamra N Pre-anoxikus Utóülepítő Anaerob P C Anoxikus/Aerob N P 10
Biológiai tisztítás / Elrendezés 9 9 Anaerob zóna Aerob/Anoxikus zóna 18 vonal Elő-anoxikus zóna Σ 200 000 m 3 Medence térfogat 11 Fővárosi Vízművek Zártkörűen Működő Részvénytársaság www.vizmuvek.hu vizvonal@vizmuvek.hu
Biológiai tisztítás / Utóülepítés 9 9 TTTTTTTTTTTTTTTTTTT vvvvv Kigázósító kamra Törpe vizierőmű Σ 105 000 m 3 Ülepítő térfogat Hosszúság: 61,2 m Szélesség: 18,0 m Mélység: 5,3 m 12
Tisztított szennyvíz minőség 2016. Paraméter Határérték [mg/l] Átlag [mg/l] KOI 125 (400) 38 BOI 5 25 (50) 12 TSS 35 (200) 9 TN 35 (45) 11 TP 5 1,4 Befolyó szennyvíz mennyisége (m 3 /d) 300 000 249 000 13
Befolyó / Tisztított vízminőség I. Szennyező anyag koncentráció (mg/l) Szennyező anyag koncentráció (mg/l) KOI (2016) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2016.01.01 2016.02.20 2016.04.10 2016.05.30 2016.07.19 2016.09.07 2016.10.27 BOI 5 (2016) 600 500 400 300 200 100 0 2016.01.01 2016.02.20 2016.04.10 2016.05.30 2016.07.19 2016.09.07 2016.10.27 Átlag: BE: 576 mg/l KI: 35 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték Átlag: BE: 316 mg/l KI: <10 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték 14
Befolyó / Tisztított vízminőség II. Szennyező anyag koncentráció (mg/l) Szennyező anyag koncentráció (mg/l) TSS (2016) 600 500 400 300 200 100 0 2016.01.01 2016.02.20 2016.04.10 2016.05.30 2016.07.19 2016.09.07 2016.10.27 TP (2016) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2016.01.01 2016.02.20 2016.04.10 2016.05.30 2016.07.19 2016.09.07 2016.10.27 Átlag: BE: 271 mg/l KI: 10 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték Átlag: BE: 7,23 mg/l KI: 1,49 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték 15
Befolyó / Tisztított vízminőség III. Szennyező anyag koncentráció (mg/l) Szennyező anyag koncentráció (mg/l) NH 4 -N (2016) 70 60 50 40 30 20 10 0 2016.01.01 2016.02.20 2016.04.10 2016.05.30 2016.07.19 2016.09.07 2016.10.27 TN (2016) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2016.01.01 2016.02.20 2016.04.10 2016.05.30 2016.07.19 2016.09.07 2016.10.27 Átlag: BE: 40 mg/l KI: 2 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték Átlag: BE: 56 mg/l KI: 11 mg/l Befolyó szennyvíz Tisztított víz Tisztítási határérték 16
Az elfolyó tisztított szennyvíz energiája Megvalósítási elv: Archimédesz-turbina Üzembe helyezés: 2015. május 28. Kivitelező: Körös Consult Kft. Beruházási költség: 78 mft. Technikai információk: Csatorna méretei: 2,5 X 2,5 m Dőlés szög: ~22 Esés magasság: több mint 3m Csiga átmérője: 234 cm 17
Az elfolyó tisztított szennyvíz energiája Termelt energia: befolyó szennyvíz mennyiségtől függően 45-63 kw Termelt energia: átlagos napi értéke 53 kw Napi szinten termelt energia eddigi adatok szerint: 1.272 kwh Eddigi tapasztalatok alapján a megtérülése: 8-10 év 18
Iszapvonal GRAVITÁCIÓS SŰRÍTŐ 2 (+1 tartalék) egység ELŐSŰRÍTŐ ASZTAL 5 (+1 tartalék) POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység KEVERT ISZAP TARTÁLY 1 tartály PASZTÖRIZÁLÓ 2 (+1 tartalék) vonal 1 vonal = 3 tartály KOGENERÁCIÓ 2 (+1 tartalék) vonal TERMOFIL ANAEROB ROTHASZTÓ 3 reaktor Fölösiszap elősűrítés ROTHASZTOTT ISZAP TARTÁLY 1 (2 részre osztva) Vas (III) klorid adagolás 19 Mellékáramú nitrogén eltávolítás CENTRIFUGA 2 (+1 tartalék) VÍZTELENÍTETT ISZAP SILÓ 4 tartály Vas (III) klorid adagolás POLYMER ELŐKÉSZÍTŐ 2 egység
Iszapsűrítés Primer iszap Biológiai iszap PRÉSELŐ ZÓNA SZŰRÉSI TERÜLET ISZAP BETÁP MOZGATHATÓ KAPARÓ-ÉL SŰRÍTETT ISZAP ELVÉTEL PÓRUSVÍZ ELVEZETŐ MOZGÓ SZALAGOS SZŰRŐ PÓRUS- ÉS MOSÓVÍZ ELVEZETŐ GARAT FILTRÁTUM ELVEZETÉS 6 elősűrítő asztal A biológiai iszap elősűrítésre kerül az asztalokra történő feladás előtt. 20
Iszaprothasztás / Pasztörizálás 70 C 30 perc PASZTÖRIZÁLÓK 21
A Termofil rothasztás Rothasztó térfogat: 3 x 6056 m 3 termofil anaerób rothasztó torony Rothasztó hőmérséklet: 55 56 o C Tartózkodási idő: 12-13 nap Terhelés: 460 m 3 /nap/rothasztó, folyamatos keveréssel Hőcserélők: Cső a csőben elv, bemenő iszap temperálás 22
A Termofil rothasztás 90 Iszap Szerveshányad (VS %)/ Kevert iszap terhelések (kg/d) 200000 % Szerveshányad 80 70 60 50 40 30 20 10 180000 160000 140000 Primer VS Szerveshányad Kevert iszap VS Szerveshányad 120000 Rothasztott iszap Szerveshányad' VS kevert iszap terhelés 100000 Rothasztó Szárazanyagterhelés 80000 60000 40000 20000 Szárazanyagterhelés (kg/d) /Szervesanyagterhelés (kg/d) 0 0 2015.12.12 2016.01.31 2016.03.21 2016.05.10 2016.06.29 2016.08.18 2016.10.07 2016.11.26 2017.01.15 2017.03.06 23
A Termofil rothasztás 90 Iszap Szervesanyag lebontási hatásfok (%)/ Termelt biogáz (Nm 3 /d) 40 000 80 35 000 70 30 000 % Szerveshányad lebontási hatásfok 60 50 40 30 20 10 Szervesanyag lebontási hatásfok (%) 51% Termelt biogáz (Nm 3 /d) 28.144 Nm 3 /d Termelt biogáz lebontott szervesanyagra vetítve (Nm 3 /kg VS lebontott) 1,025 Nm 3 / kg KOI lebontási hatásfok (%) 54,3 % Szervesanyag lebontási hatásfok (%) Termelt biogáz (Nm3/d) 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 0 0 2015.11.12 2015.12.22 2016.01.31 2016.03.11 2016.04.20 2016.05.30 2016.07.09 2016.08.18 2016.09.27 2016.11.06 2016.12.16 2017.01.25 24
A Termofil rothasztás Iszap tartózkodási idő 25,0 20,0 Iszap tartózkodási idő (nap) 15,0 10,0 5,0 Átlagos tartózkodási idő 12,9 nap Tervezési érték 12,8 nap Min. tartózkodási idő 10,5 nap Max. tartózkodási idő 22 nap 85% gyakoriság 11,6 nap Tartózkodási idő 0,0 2015.11.12 2015.12.22 2016.01.31 2016.03.11 2016.04.20 2016.05.30 2016.07.09 2016.08.18 2016.09.27 2016.11.06 2016.12.16 2017.01.25 25
Anaerob iszaprothasztás / Biogáz Kogeneráció : elektromos energia hőtermelés 2+1 gázmotor 1,4MW/egység Termelt energia: 60 910 kwh/nap Telepi fogyasztás: 98 000 kwh/nap Önellátás 62,4% 26 Fővárosi Vízművek Z ártkörűen Működő Részvénytársaság www.vizmuvek.hu
Iszap víztelenítés CENTRIFUGÁK (4 egység) Szárazanyag tartalom (g/l): Befolyó szennyvíz: 0,2 Nyersiszap: 10 Biológiai iszap: 5-6 Sűrített iszap: 50-60 Rothasztott iszap: 30-35 Víztelenített iszap: 265 Jelölés Hengeres-kúpos dob Iszap betáplálás Központi csiga Rögzített rész iszap bevezetés Iszapmennyiség Csurgalékvíz elvezetés Víztelenített iszap elvétel Nyersiszap: Biológiai fölösiszap: Sűrített iszap: Víztelenített iszap: 4300 m 3 /nap 7250 m 3 /nap 1440 m 3 /nap 160 tonna/nap 27
A DEMON technológia elve Svájci tulajdonú Cyklar Stulz Abwassertechnik GmbH cég saját fejlesztésű Anammox technológiája. Speciális granulált eleveniszappal működő SBR (sequencing batch reactor) Egyreaktoros nitritáló-anammox Anammox eljárás: az ammónium és nitrit nitrogén gázzá való konverziójának anoxikus folyamata. Nitritálás + Nitratálás + Denitrifikálás Nitritálás + Anammox 40% 28
A DEMON technológia felépítése 39-43 C centrátum 2x2000 m 3 28-32 C centrátum 1. DO 2. ph 3. Hőmérséklet 4. Szabad NH 3 5. Nitrit 6. Lebegőanyag 7. BOI 8. Polielektrolit 9. Struvit (MAP) 29
A centrátum mennyisége és minősége Feladás 2400 2200 2000 1800 Össz. Feladott mennyiség Keletkezett centrátum Feladott 1 Reaktor Feladott 2 Reaktor Centrátum [m 3 /d] 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2013.05.06 2013.11.22 2014.06.10 2014.12.27 2015.07.15 2016.01.31 2016.08.18 2017.03.06 2017.09.22 Dátum 30
A centrátum mennyisége és minősége 1 800 Ammónia koncentráció [mg/l] 105% 1 600 95% Ammonium-nitrogen koncentráció [mg/l] 1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 Év Ammónia lebontási hatásfok (%) 2016 75 % 2017 79 % Reaktor 1 Reaktor 2 Centrátum NH4-N eltávolítás % 85% 75% 65% 55% 45% 35% 25% 15% 0 5% 2013.05.06 2013.11.22 2014.06.10 2014.12.27 2015.07.15 2016.01.31 2016.08.18 2017.03.06 2017.09.22 Dátum 31
A centrátum mennyisége és minősége Ammonium-nitrogen koncentráció [mg/l] 1 800 1 600 1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 Ammónia koncentráció [mg/l], Eltávolítási hatásfok Centrátum Év Ammónia lebontási hatásfok (%) 2016 29 % 2017 41 % Medence % Technológia % 0 5% 2013.05.06 2013.11.22 2014.06.10 2014.12.27 2015.07.15 2016.01.31 2016.08.18 2017.03.06 2017.09.22 Dátum 105% 95% 85% 75% 65% 55% 45% 35% 25% 15% 32
Üzemeltetési tapasztalatok Erősségek Alacsony üzemeltetési költségek Anammox baktériumok gyors regenerálódó képessége Energia hatékonyság: 1,7-2 kwh/ kg eltávolított NH 4 -N, nitrifikációval szemben 3-3,5 kwh/ kg eltávolított NH 4 -N Átlátható szabályozási mechanizmus (ph és oldott oxigén + laboratóriumi mérések) Nagyterhelésű rendszer (alacsony iszapkoncentrációval, kis helyés térfogat igény) Gyengeségek Érzékenység Kiszolgáló gépészet Nincs egzakt iszapkor szabályozás Aktivitás mérésnél pontosabb technológiai nyomon követésre nincs kidolgozott módszer Szervetlen szén limitáció felléphet (szódabikarbóna adagolás járulékos költsége) Speciális szaktudású üzemeltetést igényel (technológusi) 33
Köszönöm figyelmüket! SEBESTYÉN ÉVA ÜZEMELTETÉSI MÉRNÖK Váci László Szennyvízágazati Technológiai Vezető FŐVÁROSI VÍZMŰVEK ZRT Budapest XXI., Nagy Duna sor 2. TEL: +36 1 883 3813 FAX: +36 1 883 3801 MOBIL: +36 30 958 3569 E-MAIL: eva.sebestyen@vizmuvek.hu FŐVÁROSI VÍZMŰVEK ZRT Budapest XXI., Nagy Duna sor 2. TEL: +36 1 883 3813 FAX: +36 1 883 3801 MOBIL: +36 30 738 1790 E-MAIL: laszlo.vaci@vizmuvek.hu 34