KÖRNYZETVÉDELMI MŰVELETEK ÉS TECHNOLÓGIÁK I. 6. Előadás Szennyvíztisztítási technológiák Mechanikai és biológiai tisztítási fokozat Bodáné Kendrovics Rita Óbudai Egyetem RKK KMI 2010
Főbb csoportjai: 1. Mechanikai tisztítás (I. fokú) mechanikai előtisztítás 2. Biológiai tisztítás (II. fokú) mesterséges egy v. többlépcsős természetes 3. III. tisztítási fokozat tápanyageltávolítás fertőtlenítés
Mechanikai előtisztítás Kőfogó zsomp speciális kiképzésű akna Szennyvízrács durva Homokfogó áramlási sebesség lecsökkentése Finom rács ( 5-20 mm pálcaköz) Zsír és olajfogó
Csoportosítás 1. Pálcaköz alapján: Durva (20-100 mm) Finom(5-20 mm) 2. Elhelyezés szerint Függőleges Ferde 3. Kialakítás szerint Sík Íves 4. Tisztítás módja szerint: Kézi gépi
Homokfogó Áramlási sebesség lecsökkentése,10-30 cm/s (csatornában 60-70 cm/s) 0,1-1 mm 10 perc tartózkodási idő Légbefúvás zsír és olajfogás is Stoke törvény!!!!
Zsír és olajfelúszás
Lehet: vízszintes átfolyású függőleges átfolyású
MECHANIKAI TISZTÍTÁS Elv: A szennyvíz áramlási sebességének csökkentése. Áramlási sebesség: 0,5 cm/s, részecskeméret: 0,1-0,02 mm, tartózkodási idő: 2 óra Funkció: Előülepítés Köztes, vagy középső=derítés Utóülepítés
Ülepítők csoportjai: 1. Iszapkezelés szerint egyszintes kétszintes 2. Átfolyás szerint: vízszintes hosszanti átfolyású LIPCSEI vízszintes sugárirányú DORR függőleges DORTMUNDI 3. Feladat szerint: elő, középső, utó
Alkalmazási terület: Biológiai tisztítás előtt Önálló fokozat Öntözés előtt Csapadékvíz kezelésére Kétszintes ülepítő Q=300-500 m 3 /d
η=70 % d=18-40 m Q=300-400 m 3 /d DORR ülepítő
Lipcsei ülepítő Q=150-2000 m 3 /d η=80%
Függőleges átfolyású ülepítő-dortmundi η=60% Q=max. 2500 m 3 /d
Ülepítő méretezése Kiinduló feltétel: t ü =t t Keresztmetszeti felület A k =Q/v k Vízszintes felület A ü =Q/v ü =L*B Hidraulikai hatásfok: η h = t tényleges /t számított *100 % Felületi lebegőanyag terhelés: L sf =Q*c/A
Példa: Egy városban naponta 60 000 m 3 szennyvíz keletkezik, amelynek a lebegőanyag tartalma 250 g/m 3, BOI 5 értéke 300 g/m 3. A szennyvíz egészét semlegesítik és két egyforma Dorr ülepítőben ülepítik. Ülepítéssel a lebegőanyag tartalom 80% hatásfokkal távolítható el, az ülepítő BOI 5 hatásfoka 25%. Az ülepítő hidraulikai hatásfoka η=80 %. Az ülepítéssel tisztított szennyvíz egy részét a Q fj =10 m 3 /s vízhozamú folyóba vezetik további öntisztulás céljából. A szerves anyag lebontásához szükséges oxigént a víz biztosítja. A folyó oldott oxigén tartalma 8,4 mg/dm 3. Adott hőmérsékleten a folyóvíz 1 dm 3 -ét 9,6 mg oxigén telíti. Az ülepítő átfolyási ideje t t =1 óra. Átlagos medencemélység 2,9 m.
Kérdések? 1. Hány m 3 szennyvizet vezetnek óránként egy ülepítőre? 2. Számítsa ki a szennyvízből naponta eltávolított lebegőanyag mennyiségét! 3. Számítsa ki a 25% tisztítási fokú ülepítőt elhagyó szennyvíz BOI 5 értékét! 4. Számítsa ki a Dorr ülepítő térfogatát, felszínét és átmérőjét! 5. Számítsa ki hány m 3 ülepített szennyvíz vezethető be óránként a folyóba, ha a szabvány szerint a felszíni víz az oxigéntelítettség mértékének 50 %-ig terhelhető csak!
2. BIOLÓGIAI TISZTÍTÁS Mikroorganizmusok irányított tevékenységén alapul Cél: lebegő szerves, oldott és kolloidális szennyezőanyag biokémiai lebontása Függ: ph, hőmérséklet, tápanyag/ szubsztrátum/ Öntisztulás oxigénbevitellel Két fázis: aerob - nitrifikáció anaerob - denitrifikáció
Biológiai tisztítás változatai: csepegtetőtestes merülőtárcsás eleveniszapos 2.1. Csepegtetőtestes Töltőanyag: tufa, kohósalak, műa.
Elv: biológiai hártya kialakulása a csepegtetőtest felületén Kis teljesítmény esetén Lehet: kis(75-80 %), közepes és nagy és szuper terhelésű Autolízis Kis terhelésnél nem feltétlenül szükséges utóülepítés Recirkuláció: Visszaállítani a folyamatba a humusziszapot Hígítani a szennyvizet
2.2. Merülőtárcsás eljárás Tengelyre ékelt, lassan forgó 2-3 m átmérőjű tárcsák, (v=15-25 cm/s)
2.3. Eleveniszapos eljárás Iszapszuszpenzió baktériumok lebegő állapotban vannak jelen / agglomerátum Lebontás térben és időben zajlik Terhelésre nem annyira érzékeny Oxigénbevitel változatai: -felületi levegőztetők vízszintes tengelyű Kessener függőleges tengelyű ABTA -felszínközeli levegőztetők -fenék közelében elhelyezett levegőztetők -tiszta és dúsított oxigénnel kombinált
Eleveniszapos szennyvíztisztítás Szennyvíz Előülepítő Bioreaktorok Utóülepítő Szilárd szennyezés Iszaprecirkuláció Tisztított víz Fölösiszap elvétel
Felületi levegőztetők Kessener ABTA
Oxidációs árok
Légbefúvás kis és nagybuborékos felszínközeli perforált csövekkel mélylevegőztetéses finombuborékos 0,5-1mm
Utóülepítés Meghatározza a tisztítás hatékonyságát! Recirkulációs és fölösiszap keletkezik ülepedési képességet az agglomerátumok szerkezete határozza meg. Fonalas és flokkulens szerkezet a jellemző, ezek aránya hat. meg az ülepedési képességet. Cél: kevés fonalat tartalmazó makropelyhes szerkezet
Jól ülepíthető, ha rövid idő alatt felülúszót és iszapüledéket képez. MOHLMANN index: 1 l eleveniszapban 30 perc alatt kialakult iszaptérfogat és koncentráció hányadosa. /Mekkora iszaptérfogatban van 1 g szárazanyag [cm 3 /g]./ M i = V i /c i [cm 3 /g] ahol V i az 1 dm 3 mintából 30 perc alatt kiülepedett iszap térfogata cm 3 /dm 3 -ben c i kiüledett iszap szárazanyag-tartalma g/dm 3 - ben
5. pl. VSZ 66. A települési szennyvíz mennyisége 2000 m 3 naponta. Az előülepítő után a csepegtetőtestre érkező szennyvíz koncentrációja 150 g/m 3. A tisztított szennyvíz előírt BOI koncentrációja 30 g/m 3. A recirkuláció 100 %-os ezért a csepegtetőtest hidraulikai terhelése a szennyvíz térfogatának kétszerese. Az üzemi tapasztalatok alapján a megengedhető felületi hidraulikai terhelés 0,7-1,5 m 3 /m 2 *h és a biológiai terhelés 770-1100 g/m 3 *d. a. Számítsa ki a csepegtetőtest hasznos térfogatát! b. Számítsa ki a medence felületét és kör keresztmetszet átmérőjét! c. A csepegtetőtest szükséges magasságát! d. Határozza meg a BOI eltávolítás hatásfokát!