Iszapképződés Iszapkezelés Dr. Patziger Miklós Fajlagos iszapképződés Kb. 1,5 l/le*d 2 l/le*d Víztartalom 97 99% Hirtelen rothad erős szagképződéssel Kezeletlen iszap elhelyezése nem lehetséges Ezért=> Iszapkezelés fólia 1 fólia 2 Az iszapkezelés célja és módszerei Az iszapkezelés céljai Az iszapmennyiség (víz- és szervesanyag tartalom) csökkentése Rothadó képességének megszüntetése (iszapstabilizáció) Könnyebben vízteleníthető legyen Egészség- és környezetkárosítás nélküli elhelyezés/felhasználás (kórokozók elpusztítása, bűzmentesítés Az iszapstabilizáció módjai Aerob iszapstabilizáció (~20 000 LE alatt) Anaerob iszaprothasztás (~20 000 LE felett) Vegyszeres (mész adagolásos) fólia 3 20 000 LE alatti szennyvíztisztítók Aerob iszapstabilizáció Külön stabilizáló medencében Szimultán (vízfázissal közösen) (folyékony, szilárd) Sűrítés (gravitációs, gépi) (gépi) Szárítás, fólia 4 20 000 LE alatti szennyvíztisztítók Aerob iszapstabilizáció Külön aerob iszapstabilizáló medencében Levegőztetett medence Biztonságos (túlméretezett) levegőztető rendszer Sarokszám a méretezéshez V STM > 0,03 0,04 m 3 /LE Hosszú hidraulikai tartózkodási idő Hazai tapasztalatok szerint nem megfelelően működnek Nagy energiaigény fólia 5 20 000 LE alatti szennyvíztisztítók Aerob iszapstabilizáció Szimultán aerob iszapstabilizáció Biológiai reaktorban a tisztítási folyamattal együtt történik Méretezés biológiai reaktorként (pl.: ATV A 131 alapján) 25 d iszapkor Nagy eleveniszapos medence térfogat Nincs előülepítő Folyamatos és ciklikus üzemű (pl.:sbr) szennyvíztisztítón is működtethető Nagy energiaigény (nagy víztérfogat keverése, levegőztetése) fólia 6 1
Iszaprothasztás Iszaprothasztás A folyamat két részre osztható 1. rész ph érték lecsökkenése Rothadó, szerves vegyületekből zsírsavak, alkoholok, szén-dioxid 2. rész Metánbaktériumok működésének lassú beindulása a ph érték növekedésével együtt Metánképződés (CH 4 ) Térfogatigény kb. 0,04 m 3 /LE Körültekintő üzemeltetés, szakképzett személyzet fólia 7 Biogáz hasznosítás Biogáz (CH 4-66%, CO 2-33%, H 2,O 2, H 2 S - 1%) Kb. 15-35 l/le, fűtőérték: 5,5-6,5 kwh/m 3 Az iszapkezeléssel együtt nagy szervesanyag tartalmú hulladékok kezelése -> bevétel, több biogáz Kisebb telepeken kazánban elégetve hőtermelésre Nagyobb telepeken gázmotor elektromos energia termelés, esetleg iszapszárítás Jövő kihívása: biogáz tisztítása, városi hálózatba történő betáplálása fólia 8 Rothasztás hatékonyságának növelése Tartózkodási idő csökkentése, gázkihozatal növelése Termofil rothasztás (55 0 C) Tartózkodási idő 20 d helyett 10-12 d Hatékonyabb fertőtlenítés Kisebb habképződés Barnaszén v. lignitpor adagolás és nedves őrlés Iszappelyhek dezintegrációja, sejtek szerkezetének elroncsolása (ultrahang, enzimek stb.) Kecskemét Rothasztók fólia 9 fólia 10 Rothasztók Iszapok és nagy szervesanyag tartalmú hulladékok együttes termofil - mezofil rothasztása Észak - Pest Szilárd, zsírszerű folyékony, hulladék beszállítása (100 m 3/d) Zárt fogadó állomás (légtér elszívás biofilteren keresztül) Aprító Nyers és fölös iszap:q = 400 m 3 /d Pasztörizáló, homogenizáló (V = 120 m 3 ; t =75 C ) Termofil, anaerob rothasztás V=2 000 m 3 t= 55 C T=10 d, Q=200-220 m 3 /d Q=200 m 3 /d Q=100 m 3 /d kevertiszap fölös-iszap Előkezelés, szipp.szennyvíz, Q=100 m 3 /nap gravitációs sűrítés Mezofil, anaerob rothasztás V=4x2 600 m 3 t= 35 C T=17-18d, Q=600 m 3 /d Biogáz Q=8 500 m 3 /d Biogáz Q=5 180 m 3 /d Q=200 m 3 /d Q=300 m 3 /d épi elősűrítés Q=100 m 3 /d V=700m 3 gépi iszap-víztelenítés fólia 11 Látványterv fólia 12 2
Biogáz hasznosítás Nyíregyházi rothasztó gázdómja Biogáz hasznosítás ázmotorok Debrecen fólia 13 fólia 14 helyben Iszapkezelés Sűrítés, Sűrítés ravitációs v. gépi Cél : 3 5% TS Cél: 18 30% TS Szállítás központi telepen Közbenső tárolás Mobil víztelenítés fólia 15 rugalmas Szabályozás Folyamatos alapos minőségellenőrzés Mezőgazdaság (Nagy víztartalmú iszap kihordása) Vízhiányos területeken előnyös Energiaültetvények! Centrifuga 10 000 LE fölött 24-32% Előny Magasabb szárazanyag tartalom Állandó jelenlét nélküli üzem Hátrány Szalagszűrőprésnél nagyobb beruházási és üzemeltetési költség fólia 16 Szalagszűrő prés 18 25% Előny yors leállás és indulás Alacsony zajszint Egyszerű karbantartás Hátrány Kisebb szárazanyag tartalom Szag Bemenő anyag változása esetén be kell avatkozni Előkezelés kell (Macerátor) Szalagmosás idő és vízigényes Új technológia: elektro ozmózisos iszapvíztelenítés (25 50%) fólia 17 Kamrásprés Netzsch Membrán Kamrásprés É-Pesti Szvtp. fólia 18 3
Kamrásprés, Membránprés 25 000 LE fölött 28-35% Szakaszos üzem Bonyolult folyamat Magas beruházási költség Nagy helyigény Szűrővászon tisztítás, lepényeltávolítás munkaerőigényes Nem teljesen zárt, szaghatás Szárítás, gépi Cél : 18 30% TS Szárítás Égetés Hulladéklerakó Szárítás, komposztálás rugalmas Szabályozás Folyamatos alapos minőségellenőrzés Mezőgazdaság Energiaültetvények! fólia 19 fólia 20 Szárítás Termikus szárítás Dobszárító Fluidágyas Új technológia: Dry-Vac, tetszés szerinti szárazanyag tartalomra (40 90%) Napenergia (Fóliasátor, üvegház) Kis energiaigény Magas szárazanyag tartalom érhető el Nagy helyigény Kis és közepes szennyvíztisztítókra alkalmazható Módszerek Forgatócsigás Elektromos disznó fólia 21 Szolár szárító sámája fólia 22 Elektromos malac Vertikális ventilátor Hőcserélő Meteorológiai kontroll fólia 23 Forrás: Kainz, Boda -TU Patzigerraz fólia 24 Forrás: Kainz, TU raz 4
3 3 VESZPRÉMI SZOLÁRCSARNOK: 7.500 t/év, 2,8% szárazanyag tartalmú rothasztott iszap Forgatócsiga 75-80% sz.a. tartalmú szárított iszap alapterület: 3.096 m 2 fólia 25 Wendewolf Természetes tápanyag utánpótlás Talajvízháztartás javítása Nyitott prizmás ore komposztáló rendszer Zárt cellás Új technológia: nádas komposztálás fólia 26 ore komposztáló rendszer Nyitott, 100 m-es burkolt vésztározó medence Szennyezett csapadékvíz tározó, átemelõ mûtárgy és tolózár akna Tervezett komposzttelep 59,00 43,00 15 Támfal Utókezelés Rostálás zsákolás Prizma I. 86,50 Prizma II. Prizma III. Hordalékfogó Támfal Elõtárolás 30 30 épszín 15 100 m Tüzivíz medence 80 NÁ Szennyvíztisztító telepre Szennyvíztisztító telep te erülete Hídmérleg Porta Kerékmosó Forrás: ore fólia 27 Bejárat fólia 28 Zárt cellás komposztálás Cellás komposztáló Nádas komposztálás Iszapkoncentráció 2% 0,25 0,5m2/LE ( bevezető csővezeték 2% TS iszap Egyenletes iszapfelhordáa 2 év alat az iszap humusszá változik 10 nádszál/m2 fólia 29 Forrás: Aquinno fólia 30 Forrás: Kainz, TU raz 5
= 530 kgts/d NYERSISZAP = 4.256 kgts/d, Q = 140 210 m 3 (2 3,0 %) FÖLÖSISZAP = 4.103 kgts/d, Q = 586 m 3 (0,7 0,8 %) Hőenergia (292 kw) Villamosenergia (250kW) BIOÁZ HASZNOSÍTÁS ázmotor FiQ FiQ ELŐSŰRÍTŐ V = 528 m 3, D = 15,0 m, = 4.786 kgts/d, (5,0-6,0%), Q~ 96 m 3 /d, FÖLÖSISZAP ÉPI SŰRÍTÉS Iszapvíz (500 m 3 /d) TS = 4.103 kgts/d, (5,0-6,0%), Q ~ 86 m 3 /d, (7,0 m 3 /h) BIOÁZ TÁROLÓ V = 1.030 m 3, P = 30 mbar BIOFILTER Q = 2.000 m 3 /h Levegő Iszapvíz (160 m 3 /d) Iszaphomogenizáló V = 50 m 3, Qmax = 103 m 3 /h, Biogáz Q ~ 2.494 m 3 /d, Iszaphomogenizáló V = 50 m 3, ázfáklya Q = 200 m 3 /h, sz = 8.889 kgts/d, (5,0 %), Q ~ 178 m 3 /d, ANAEROB ROTHASZTÓK V = 2 x 2.225 m 3, FiQ Hőcserélők 2x175 kw sz = 5.562 kgts/d, (3,125 %), Q ~ 178 m 3 /d, ISZAPVÍZTELENÍTÉS CELLÁS Q = 2 x 16,0 m 3 /h, ISZAPKOMPOSZTÁLÁS = 2 x 500 kgts/h, ΣV = 10 x 87,50 m 3, Q = 500 m 3 /h, (195,0 m 3 /d) sz = 5.562 kg/d, (24,0%), Q ~ 25-27,0 m 3 /d, UTÓSŰRÍTŐ V = 528 m 3, D = 15,0 m, BIOFILTER Q = 2.000 m 3 /h, Q = 20-22 m 3 /d, F = 2.400 m 2, Iszapelhelyezés Iszapelhelyezés Vállalkozásba adással Hasznosítás lehetőségeit feltárni és keresztülvinni Jogszabályi környezet nem segíti az iszapok elhelyezését Hasznosítást elősegítő rugalmas szabályozási rendszerre van szükség Deponálás (Ausztriában, Németországban 2004-től nem lehetséges) Hulladéklerakók rekultivációja Mezőgazdaság (szigorú és folyamatos mennyiség és minőségkontroll) probléma: nehézfémek, higiénia, talajvízminőség veszélyeztetése, endokrin anyagok Energiaültetvények Tájépítészet (növekvő tendencia) Égetés és deponálás Ipari létesítményeken való égetés (pl.: cementipar, erőművek) fólia 31 fólia 32 Nagy víztartalmú iszapok Iszapkezelés nagyobb szennyvíztísztítókon Talajba injektálás Soproni példa A B Komposzt fólia 33 fólia 34 Összefoglalás Kisebb telepek (1-2 ezer LE): sűrítés v. víztelenítés után térségi telepeken célszerű kezelni az iszapot 10 20 ezer LE: komposztálás 20 ezer LE felett: rothasztás épi sűrítés és víztelenítés Biogáz kazános vagy gázmotoros hasznosítása azdaságossága fokozható (magas szervesanyag tartalmú anyagok, lignit, ultrahang, termofil roth. stb.) Növekvő energia árak mellett az üzemelési költségek csökkentésének egyedüli számottevő eszköze fólia 35 Összefoglalás Iszapelhelyezés Törekedni kell a mezőgazdasági hasznosításra, megújuló energia termelésre Talajba injektálás, kiszórás, beszántás Talajerő utánpótlás Talajvíz háztartás javítása (klímaváltozás) Ahol ez nem lehetséges növelni kell a szárazanyag tartalmat Tüzelő ill. alapanyag (erőművek, cementgyártás stb.) fólia 36 6