Fölösiszap mennyiségének csökkentése ózonnal

ProMinent ProLySys eljárás Fölösiszap mennyiségének csökkentése ózonnal Vizkeleti Zsolt értékesítési vezető ProMinent Magyarország Kft. 2015. szeptember 15.

Szennyvíztisztító telep ProMinent Cégcsoport 2

Fölösiszap A kommunális és ipari szennyvíztisztítókban a biológiailag lebomló anyagok eltávolítása valamint a szerves és szervetlen lebegőanyag elválasztása során nagy mennyiségű iszap keletkezik, melyet ártalmatlanítani kell. Nemzetközi szinten az iszaptermelés mennyisége emelkedik, köszönhetően a csatornára csatlakozások növekvő számának, az új szennyvíztisztító telepeknek, és a meglévő telepek modernizálásának a szigorodó előírásoknak megfelelően. ProMinent Cégcsoport 3

Mennyi iszap keletkezik átlagosan? Az évente keletkező iszap mennyisége szárazanyagtartalomban kifejezeve Kb. 20.000 tonna / 1 millió fő! Mennyibe kerül az iszap kezelése és ártalmatlanítása? Az iszap kezelésének és ártalmatlanításának költsége 63,4 Euro tonnánként (nedves tömeg), ami megfelel 317 /t száraz tömegnek (25-65%-a a szennyvíztisztító telep összes üzemelési költségének). ProMinent Cégcsoport 4

A keletkező iszap sorsa (2010-es adatok szerint) Európában a legelterjedtebb ártalmatlanítási módszerek víztelenített iszap esetében: Mezőgazdasági hasznosítás (47%): A könnyen felvehető szerves anyagok szempontjából pozitív megoldás, de a mezőgazdasági hasznosítást korlátozzák az iszapban esetlegesen jelen levő mérgező és veszélyes anyagok miatt. Deponálás (21%): ez az alternatíva vissza fog szorulni az Európai szabályozások miatt (1999/31 /EC Direktíva a hulladékok lerakásáról) Égetés (20%): előrejelzések alapján ezt a megoldást egyre szélesebb körben alkalmazzák majd, iszapszárító vagy hővisszanyerő rendszerekkel, melyek elkerülhetetlenül megemelik az ártalmatlanítás költségeit. ProMinent Cégcsoport 5

Mi várható a jövőben? A mezőgazdasági hasznosítás és a deponálás visszaszorulása miatt a jövőben jelentősen növekednek az iszap ártalmatlanításának költségei. Emiatt a keletkező iszap mennyiségének csökkentése a forrásnál vagyis a szennyvíztisztító telepeken igen lényeges, a szennyvíz- vagy az iszapkezelő folyamatba illesztett technológia segítségével az iszap végső ártalmatlanításának fázisa előtt. A ProLySys ózonos fölösiszapcsökkentő eljárás pont osan azt nyújtja, amire a jövőben szükség lesz! ProMinent Cégcsoport 6

Beruházási + üzemeltetési költségek /t ST Kevesebb fölösiszap levegőből előállított ózonnal Különböző iszapcsökkentő technológiák összehasonlítása. Beruházási + üzemi költségek / nem termelt iszap tömege 1 t-val kevesebb iszap keletkezése révén 470 +/-280 -val kevesebb a várható költség (Paul et al., 2006) Gazdaságos megoldások Európai kutatások (Ginestet, 2006) ProMinent Cégcsoport 7

Beruházási + üzemeltetési költségek /t ST Kevesebb fölösiszap levegőből előállított ózonnal Különböző iszapcsökkentő technológiák összehasonlítása. 2006-os Ginestet kutatásokat oxigénből előállított ózonnal végezték és 15 évre levetítették. Ez azt jelenti, hogy az üzemi költségek magukba foglalják tiszta oxigén előállítását 15 éven keresztül. Az üzemelési költségek jelentősen csökkenthetők, ha az ózont levegőből állítják elő. Ha az ózont LEVEGŐBŐL állítják elő: Az üzemelési költségek csökkenése 15 éves periódusban 35-50 %-os átlagos megtakarítást eredményez! ProMinent Cégcsoport 8

Beruházási + üzemeltetési költségek /t ST Kevesebb fölösiszap levegőből előállított ózonnal Különböző iszapcsökkentő technológiák összehasonlítása. A ProLySys technológia a leggazdaságosabb technológia köszönhetően a levegőből történő ózon előállításnak ProMinent Cégcsoport 9

Mi az ózonos sejtbontás folyamata? Ózon -> sejtbontás-> sejt tartalom felszabadulása -> biológiailag lebomló szubsztrát -> iszap mennyiségének csökkentése Az iszap ózonos kezelése elősegíti a sejtek lebomlását és gyorsítja az iszap biológiai bomlását, így járul hozzá a szárazanyag mennyiségének csökkentéséhez. A sejtfal lebontása a sejtben levő anyagok felszabadulását eredményezi, melyek aztán biológiailag oxidálódnak a vízkezelő rendszer reaktoraiban. ProMinent Cégcsoport 10

Kutatás - Fejlesztés 2009 februárjában indult együttműködés a ProMinent Italy és a Department of Civil and Environmental Engineering, Trento-i egyetem között. Laborméretű vizsgálatok és félüzemi méretű berendezés. Kutatás célja: 1. A levegőből nyert ózonnal történő iszapbontás megvalósíthatóságának elemzése 2. Reakcióidő és reaktor optimalizálása 3. Ózon beadagolási és keverőrendszer optimalizálása 4. Fajlagos ózon dózis optimalizálása: go 3 /g szilárd anyag kezelt vagy go 3 / g szilárd anyag keletkező 5. Egyéb szennyvízkezelési folyamatokra gyakorolt hatás: kritikus pontok csökkentése (pl. bakteriális biomassza inaktiváció) 6. Folyamat hatékonyságának optimalizálása ProMinent Cégcsoport 11

Innovatív érvek: Az ózon (O 3 ) előállítása kizárólag levegőből történik Az ózon beinjektálása három lépésből áll, melyek modul rendszerben gyárthatók és változtathatók az igényeknek megfelelően - Ejektor rendszer (vákuum) - Mikro-buborék diffúzorok a keverőtartályban - Direkt inline beadagolás statikus keverőrendszerrel (nyomás alatt) Mikro-adagolás, a fajlagos ózon dózis nagyon alacsony, kevesebb, mint a szakirodalomban általában található értékek Csekély hatás a biomassza aktivitására Javítja a denitrifikáció hatékonyságát. ProMinent Cégcsoport 12

ProLySys iszapcsökkentő technológia: az ózon rendszer beillesztése a szennyvízkezelő rendszerbe Az eleveniszapot közvetlenül a levegőztető reaktorból vagy a recirkuláltatott iszapból vesszük el Az iszap áthalad az ózonos rendszeren, ahol lejátszódik a szolubilizáció (oldhatóvá tétel) Eleveniszap Ülepítő Rec. iszap Levegő Ózon generátor Szabadalmaztatott Kontakt és bekeverő rendszer ProMinent Cégcsoport 13

ProLySys félüzemi készülék Két azonos, hagyományos eleveniszapos szennyvízkezelő sor üzemelt párhuzamosan: Az egyikbe ózonos rendszert illesztettek (ózonos sor) A másik kontrollként ózonos berendezés nélküli volt (kontroll sor). A biológiai reaktorok 165 l térfogatúak voltak, és a Trento Nord (Olaszország) szennyvízkezelő telepről kapták a tisztítatlan szennyvizet. KOI, 0, KOIfi, NH 4 - N Nitrit Nitrát 578.2 120.7 52.1 2.3 1.8 Az iszaptermelés számszerűsítését kéthetente elvégzett tömegmérleg készítéssel végezték el. ProMinent Cégcsoport 14

Félüzemi eredmények: ProMinent ProLySys és standard ózonos rendszerek hatékonyságának összehasonlítása irodalmi adatok alapján Iszapcsökkenés irodalom alapján X mgo 3 /g szárazanyag: kb. 9% ProMinent ProLySys fölösiszap csökkentő X mgo 3 /g szárazanyag: 18% Új típusú ózonos rendszer ugyanazzal az ózon dózissal: dupla hatékonyság az irodalomban található ózonos rendszerekhez képest. Fekete: Irodalmi adatok Zöld: ProLySys kísérleti adatok Lehetséges az ózon dózist felére csökkenteni, az iszapcsökkentés változatlan -> költség csökkentés ProMinent Cégcsoport 15

Következtetések 1. Ózon előállítása levegőből: nem kell költeni a folyamatos oxigén ellátásra, és biztonságos kezelésére, tárolására. 2. Ózon átadás hatékonyságának optimalizálása több ponton történő beadagolással. 3. Keverőtartály optimalizálása mikro-buborékos diffúzorokkal: helyigény és keverési idő csökkenése. 4. Mikro-adagolás: Lehetőség a fajlagos ózon dózis 50 %-os csökkentésére ugyanolyan iszapcsökkenés mellett az irodalomban található hagyományos ózonos rendszerekhez képest. 5. Iszapcsökkenés növelése ugyanolyan fajlagos ózon dózissal: pl. Y mgo 3 /g termelt szilárd anyag az irodalomból ismert hagyományos rendszerekkel 18-20 % iszapcsökkenést, ProLySys rendszerrel több, mint 30% csökkenést eredményez. ProMinent Cégcsoport 16

Következtetések 6. A ProLySys technológiával elérhetőek további, más ózonos technológiákban még nem vizsgált előnyök is: - A szolubilizált KOI jelentős része (65%) biológiailag lebontható KOI. - Nagyon jelentős sejtroncsolás (elpusztítás vagy bontás) még alacsony ózon dózis esetében is. - A nitrifikáló baktériumok csekély mértékű inaktiválása, ami hasznos a szennyvíztisztító telepek nitrifikációs folyamatában ProMinent Cégcsoport 17

Fontos tudnivalók I. A ProLySys technológia megtérülési ideje azoknál a telepeknél elfogadható, ahol a lakos-egyenérték min. 10.000 II. A megtérülést erősen befolyásolja az iszap ártalmatlanításának költsége és az energiaköltségek III. Általában a ProLysys technológia akkor gazdaságos, ha a víztelenített iszap ártalmatlanításának költsége magasabb, mint 80 Euro/T IV. Ha az iszap elhelyezése olcsóbb, fontos tudni, mennyi ideig lesz még elérhető a jelenlegi ártalmatlanítás V. A ProLySys megtérülése kb. 3-9 év ProMinent Cégcsoport 18

CALAVINO SZV. TISZTÍTÓ TELEP ProMinent Cégcsoport 19

ProMinent Cégcsoport 20

Köszönöm a figyelmet!