Szennyvíziszap termikus hasznosítása Kovács Károly 2014. október 8.

Tartalom Nemzetközi kitekintés, hazai helyzetkép Szennyvíziszap ártalmatlanítás, hasznosítás lehetőségei, formái A termikus iszap hasznosításról Szennyvíziszap stratégia gondolatok, ajánlások

Nemzetközi összkép EU 27 Szennyvíziszap mennyisége t SZA/év 9.866.000 Szerves hányad SZA 30%-a 2.959.800 Nitrogén mennyisége (N) SZA 5 %-a 493.300 Foszfor mennyisége (P 2 O 5 ) SZA 6 %-a 591.960 Kálium mennyisége (K 2 O) SZA 0,4 %-a 39.464 Magnézium mennyisége (MgO) SZA 0,9 %-a 88.794

Hazai összkép / iszap 1,4 millió tonna 20% szárazanyag tartalmú iszap évente 699 szennyvíztisztító telep Hazai szennyvíztelepek kapacitás szerinti megoszlása Iszapmennyiség (20%) t/nap t/év db Nagyobb 100t/nap 1 472 537 192 6 >=50<100 t/nap 490 178 808 7 >=20<50 t/nap 563 205 571 20 >=10<20 t/nap 389 141 948 27 <10 t/nap 1 011 368 982 639 Összesen 3 925 1 432 502 699

Szennyvíziszap - összetevők Újrahasznosítható anyagok Nitrogén Foszfor Nyomelemek Szerves anyagok vs. Káros anyagok Nehézfémek Szerves szennyező anyagok Kórokozók Gyógyszermaradványok Hormonok Újrafelhasználás Ártalmatlanítás

Hagyományos technológiák: Iszapkezelés megoldási módok Víztelenítés hulladéklerakóba szállítani EU tilalom Víztelenítés mezőgazdasági felhasználás szigorítás Aerob mineralizáció költséges Víztelenítés komposztálás zöld hulladék nélkül nem elég hatékony Sűrítés majd Anaerob Rothasztás nyers iszap hozzáadása esetén Víztelenítés Égetés önellátó rendszer

Újrafelhasználás Mezőgazdasági újrahasznosítás Foszfor visszanyerése Energetikai hasznosítás

Mezőgazdasági talajokban megjelenő potenciálisan káros nyomelemek összkoncentrációja világszerte Átlagos érték Határérték Átlagos érték Határérték Összetevők mg kg -1 szárazanyag tartalom Összetevők mg kg -1 szárazanyag tartalom Arzén 1-20 01,-50 Molibdén 1-2 0,2-5 Kadmium 0,2-1 0,01-2,4 Nikkel 50 2-1000 Kobalt 10 1-40 Ólom 10-30 vidéki környezetben 2-300 Króm 70-100 5-1500 30-100 városi környezetben Réz 20-30 2-250 Szelén 0,5 0,01-2 Higany 0,03-0,06 0,01-0,3 Cink 50 10-300

A mezőgazdasági talajokban megjelenő veszélyes összetevők maximum koncentrációja illetve beavatkozási határértékei Megengedett koncentráció (max.) Intézkedési határérték Összetevő Megengedett koncentráció (max.) Megengedett koncentráció (max.) Összetevő mg kg -1 szárazanyag tartalom mg kg -1 szárazanyag tartalom Arzén 15-20 10-60 Higany 0,5-5 1.5-10 Kadmium 1-5 2-20 Molibdén 4-10 5-20 Kobalt 20-50 30-100 Nikkel 20-60 75-150 Össz króm 50-200 50-450 Ólom 20-300 50-300 Króm (VI) -- 3-25 Szelén -- 3-10 Réz 60-150 60-500 Cink 100-300 200-1500

Magyar jogszabályok által meghatározott értékek a a szennyvíz, szennyvíziszap, komposztált szennyvíziszap mezőgazdasági használatára vonatkozóan Szennyvíz Szennyvíziszap Komposztált szennyvíziszap Maximális terhelés b Megengedett koncentráció (max.) c Összetevő mg dm -3 mg kg -1 szárazanyag tartalom kg ha -1 év -1 mg kg -1 szárazanyag tartalom Arzén 0,2 75 25 0,5 15 Kadmium 0,02 10 5 0,15 1 Kobalt 0,05 50 50 0,5 30 Össz króm 2,5 1000 350 10 75 Króm (VI) 0,5 1 1 -- 1 Réz 2,0 1000 750 10 75 Higany 0,01 10 5 0,1 0,5 Molibdén 0,02 20 10 0,2 7 Nikkel 1,0 200 100 2,0 40 Ólom 1,0 750 400 10 100 Szelén -- 100 50 1,0 1 Cink 5,0 2500 2000 30 200 a) 50/2001. (IV.3.) illetve az azt módosító 40/2008 (II.26.) számú kormányhatározat alapján b) Mezőgazdasági talajokban megjelenő potenciális veszélyes anyagok maximálisan megengedett mennyisége szennyvíz, szennyvíziszap és komposztált szennyvíz iszap felhasználása esetén c) Az 50/2001(IV.3.) illetve az azt módosító 40/2008 (II.26.) számú kormányhatározat, valamint a

86/278 EEC EEC (2010) Nemzetközi kitekintés I. DE NL SE FR ES GR HU Cd 20-40 10 10 1 2 20 20-40 20-40 10 Cr - 1000 900 75 100 1000 Cu 1000-1750 1000-1750 1000-1750 1000 800 75 600 1000 500 1000 1000-1750 1000 Hg 16-25 10 8 1 3 10 16-25 16-25 10 Ni 300-400 300 200 30 50 200 300-400 300-400 200 Pb 750-1200 500 900 100 100 800 750-1200 750-1200 750 2500- Zn 2500 2500 300 800 3000 4000 piros = nemzeti határértékek szigorúbbak mint az uniós irányelv 2500-4000 2500-4000 2500 Nehézfém határértékek szennyvíziszapban [mg / kg SZA] (egyes EU-országok) Forrás: [European Communities, 2001 and European Commisison DG Environment, 2010]

Nemzetközi kitekintés II. Német Koalíciós megállapodás-18. Ülésszak "Németország jövőjének alakítása" (2013, November) Megszüntetjük a szennyvíziszap közvetlen mezőgazdasági felhasználását Megszüntetés dátuma ~ 2025 Átmeneti rendelkezések (~ 10 év) a mezőgazdasági szennyvíziszap felhasználását illetően bagatell klauzula - kis szennyvíztisztítókra vonatkozik Német szakma álláspontja, hogy a mérethez kötött (bagatell klauzula) mellett a minőségi paramétereket is vegyék figyelembe a kizárásnál, illetve a kivételek kialakításánál További rendelkezések az átmeneti időszakot követően: Keverési és hígítási tilalom Jelentési- és dokumentációs követelmények; Nyilatkozat a szennyvíziszap felhasználásáról

Foszfor visszanyerés Paradigmaváltás Foszfor=kulcsfontosságú energiaforrás Foszfor kinyerés szennyvíziszapból

Foszfor visszanyerés Foszfor újrahasznosítás A) Ipari/nagyüzemi (B) Kísérleti berendezés (C) Laboratóriumi Folyékony állapot Iszap Hamu - DHV-Cystalactor (A) - Ostara Pearl (A) - Rem Nut (A) - P-Roc (PROPHOS) (B) - PRISA (B) - PHOSTRIP (A) - Recyphos (B) - PHOSIEDI (C) - FixPhos (A/C) - Air-Prex (A) - Seaborne (A) - Stuttgart process (C) - Kemira-Krepro (B) - Phostrip (A) - Aqua Reci (A/C) - CAMBI (A) - Mephrec (B) - Berlin process (A) - Ash-Dec (B) - BioCon process (B) - SEPHOS (C) - RecoPhos - PASCH (B) - SESAL-PHOS - LEACH-PHOS (C) - Thermphos (A) - ResoPhos (C)

Energetikai hasznosítás Rothasztás Biogáz kezelés

Mit jelent ez számokban? Keletkezett iszap: LE szennyezés: 0,4 1,2 kg Föl.Iszap / kg BOI 60 g BOI / fő / nap 120 ltr / fő/ nap Lakosság Keletkezett szennyvíz (m3 / nap) Iszap (m3/nap @ 0,8%) Víztelenített iszap (m3/nap @ 20%) 30.000. 3.600 216 11 50.000 6.000 360 18 100.000 12.000 720 36 250.000 30.000 1800 90

Hő- és villamos energia? 1 kg KOI rothasztással történő eltávolítása: 0.3 0.4 m3 metán 1 m3 metán: 10-11 kwh energia Népesség Iszap (m3/d @ 0,8%) Metán (m3/d) Energia (kwh/d) Villamos energia (kwh/h) Hőenergia (kwh/h) 30.000. 216 456 4562 76 80 50.000 360 760 7600 127 133 100.000 720 1521 15210 253 266 250.000 1800 3802 38021 634 665

Komplex technológia Az anaerob iszaprothasztás tehát: Magas fejlesztési és ammortizációs költséggel jár Akkor alkalmazható, ha rendelkezésünkre áll nyersiszap a biológiai fölösiszap mellett Akkor kifizetődő, ha magas szerves anyag tartalmú külső/egyéb nyersanyag is felhasználható DE! Az iszapban eredetileg ott lévő nehézfémek változatlan mennyiségben a fermentációs maradványban maradnak. A szennyvíziszap rothasztása után megmaradó szubsztrátum mezőgazdasági területen való elhelyezésének kockázata nem csökkent.

Iszapkezelési lehetőségek

100% RDF Többféle lehetőség 4 144 t/év Szennyvíz tisztító telep (szennyvíz iszap) 6 2 Teljes iszapmennyiség 1 3 Rothasztás (Fermentáció s maradvány) Szolár iszap szárító 5 4 Kommunális hulladéklerakó (RDF)

Hasznosítás / összegzés Paradigmaváltás Fokozott újrahasznosítás / jogszabályi környezet alakítása Költség hatékonyság elemzésen (DCC) alapuló változatelemzés az energetikai hasznosításban Költség-haszon elemzés (CBA) Kockázatelemzéssel és érzékenységvizsgálattal

Köszönöm a figyelmet!