Ferrát-technológia alkalmazása biológiailag tisztított szennyvizek kezelésére

Hasonló dokumentumok
Kommunális szennyvizek kezelése ferrát-technológiával Gombos Erzsébet Környezettudományi Doktori Iskola III. éves hallgató

A ferrát-technológia klórozással szembeni előnyei a kommunális szennyvizek utókezelésekor

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárás alkalmazása a szennyvízkezelésben

SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL

Adszorbeálható szerves halogén vegyületek koncentráció változásának vizsgálata kommunális szennyvizek eltérő módszerekkel történő fertőtlenítése során

Szerves és szervetlen szennyezők eltávolítása biológiailag tisztított szennyvizekből ferrát technológiával

Klórbenzolok eltávolítása modell- és talajvizekből

Az ELTE KKKK vízkémiai K+F eredményei

Korszerű eleveniszapos szennyvízkezelési eljárások, a nitrifikáció hatékonyságának kémiai, mikrobiológiai vizsgálata

Nitrogén- és szénvegyületek átalakulásának követése egy többlépcsős biológiai szennyvízkezelő rendszerben

Gyógyszermaradv. gyszermaradványok sorsa a szennyvízt. ztől l az. Prof. Dr. ZÁRAY Gyula ELTE Környezettudományi Kutatóközpont

Vízkezelések hatása a baktériumközösségek összetételére tiszta vizű rendszerekben- az ivóvíz

Adszorbeálható szerves halogén vegyületek kimutatása környezeti mintákból

Vízben oldott antibiotikumok (Fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

A VÍZ- ÉS CSATORNAMŰVEK KONCESSZIÓS ZRT. SZOLNOK SZENNYVÍZ MINTAVÉTELI ÉS VIZSGÁLATI ÜTEMTERVEI Érvényes: évre

A VÍZ- ÉS CSATORNAMŰVEK KONCESSZIÓS ZRt. SZOLNOK SZENNYVÍZ MINTAVÉTELI ÉS VIZSGÁLATI ÜTEMTERVEI Érvényes: évre

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Mélységi víz tisztítására alkalmas komplex technológia kidolgozása biológiai ammónium- mentesítés alkalmazásával

A tisztítandó szennyvíz jellemző paraméterei

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZÕ OKIRAT (1)

a NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Káplán Mirjana Környezettudomány MSc

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nitrogén és foszfor eltávolítás folyamatának optimalizálása az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen

az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen Telek Fanni környezetvédelmi előadó

Kassai Zsófia üzemeltetési csoportvezető Fővárosi Csatornázási Művek Zrt április 19.

Úszó fedlapok hatásának vizsgálata nem levegőztetett eleveniszapos medencék működésére nagyüzemi helyszíni mérésekkel és matematikai szimulációval

VIZSGÁLÓLABORATÓRIUM ÁRJEGYZÉK

Az Ivóvízminőség-javító program technológiai vonatkozásai. Licskó István Laky Dóra és László Balázs BME VKKT

Laky Dóra, Licskó István. Ivóvizek arzénmentesítése

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A gyökérzónás szennyvíztisztítás bemutatása és hatékonysága egy konzervgyári eredetű ipari szennyvíz példáján

Szőke Péter Ádám Környezettudomány szak. Témavezető: Dr. Barkács Katalin

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

A közeljövő feladatai az ivóvíztisztítás területén

Magyar-szerb határon átnyúló szakmai együttműködés az arzénmentes ivóvízért (IPA projekt)

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2014 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

Mikroszennyezők az ivóvízben és az Ivóvízminőség-javító Program

BESZIVÁRGÓ VIZEK VIZSGÁLATA A BUDAI-HEGYSÉG EGYIK

a NAT /2009 számú akkreditált státuszhoz

A nitrifikáció folyamatát befolyásoló tényezők vizsgálta ivóvízelosztó rendszerekben

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

QualcoDuna jártassági vizsgálatok - A évi program rövid ismertetése

a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MASZESZ. Vízipari újdonságok, fejlesztések, innovációk. ReWater konténeres ivóvíztisztító rendszer. Lajosmizse,

SZAKVÉLEMÉNY. Aqua RO ivóvíz utótisztító kisberendezés család egészségügyi szempontú alkalmazhatósága OKI ikt. sz.: 7077/ január 26.

a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2013 nyilvántartási számú 3 akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Műszálas alapú biofilm hordozók fiziko-kémiai jellemzése és alkalmazása szennyvíztisztítási célokra

VÍZTISZTÍTÁS, ÜZEMELTETÉS

Automata titrátor H 2 O 2 & NaOCl mérésre klórmentesítő technológiában. On-line H 2 O 2 & NaOCl Elemző. Méréstartomány: 0 10% H 2 O % NaOCl

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Ivóvíz: kémia

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások a szennyvíztisztításban

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Szennyvíztisztítás III.

Szennyvíztisztítás III.

A klórozás kémiája. Kémiai reakciók. Affinitási sorrend. Klórgáz és a víz reakciói gáz oldódása hidrolízis disszociáció

Szennyezett talajvizek szulfátmentesítése ettringit kicsapásával

TÉMAVEZETŐ TAKÁCS ERZSÉBET BEZSENYI ANIKÓ A GYÓGYSZERMARADVÁNYOK ELTÁVOLÍTÁSNAK LEHETŐSÉGEI A DÉL-PESTI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEN

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vörös Gyula főtechnológus BÁCSVÍZ Zrt.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Biológiai nitrogén- és foszforeltávolítás az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen

A Pál-völgyi- és a Ferenc- hegyibarlang beszivárgó vizeinek vizsgálata

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Laboratóriumi vizsgálati díjak vizsgálattípusonként. Vizsgálat típus. membránszűréses módszer. membránszűréses módszer. membránszűréses módszer

Technológiai szennyvizek kezelése

2. Junior szimpózium december 9. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. A pápai szennyvíztisztító telep szabályozásának sajátosságai

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Debreceni Egyetem Műszaki Kar Környezet- és Vegyészmérnöki Tanszék

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

A víz fertő tlenítése

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A HÁROSI DUNA VÍZMINŐSÉGÉNEK BAKTERIOLÓGIAI ÉS KÉMIAI MONITOROZÁSA

Felszíni vizek. Vízminőség, vízvédelem

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vízminőségi problémák megoldása felszíni vízműben ÉRV ZRt - Lázbérc Kulcsár László Divízióvezető

A szennyvíztelepi biogáz termelő fermentációs folyamatok nyomon követése kémiai és biokémiai módszerekkel. Doktori értekezés tézisei.

Szennyvíz és szennyvíziszap-komposzt gyógyszermaradványainak mikrobiális eltávolítása

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Szennyvíztisztítás. Harmadlagos tisztítás

Átírás:

Ferrát-technológia alkalmazása biológiailag tisztított szennyvizek kezelésére Gombos Erzsébet Környezettudományi Doktori Iskola II. éves hallgató Témavezető: dr. Záray Gyula Konzulens: dr. Barkács Katalin

PhD munkám célja Ferrát-technológia alkalmazásának vizsgálata különböző típusú vizek esetén (különböző komponensek eltávolítása) Ferrát szakirodalom áttekintése Ferrát hatásának vizsgálata: fertőtlenítőképesség tanulmányozása különböző fizikai-kémiai paraméterek változása ferráttal való vízkezelés során

Ferrát (FeO 4 2- ) A ferrát a jelenleg ismert leghatékonyabb, mégis környezetbarát oxidáló-, és egyben fertőtlenítőszer ható komponense a Fe(VI). A ferrát-ion (FeO 4 2- ) redoxipotenciálja is ph-tól függően változik (savas közegben +2,2V, lúgos közegben +0,7V). A ferrát ion lúgos közegben hosszú ideig stabil.

A víz- és szennyvízkezelésben használt oxidáló és fertőtlenítőszerek redoxi-potenciálja savas közegben (Jiang 2007) Fertőtlenítő/oxidálószer Kémiai reakció E 0 (V) Klór ClO + H 2 O + 2e - Cl + 2OH- 0,841 Klórdioxid ClO 2(aq) + e - - ClO 2 0,954 Oldott oxigén O 2 + 4H + + 4e - 2H 2 O 1,229 Klór Cl 2(g) + 2e - 2Cl 1,358 Perklorát ClO 4 + 8H + + 8 e - Cl + 4H 2 O 1,389 Hipoklorit HClO + H + + 2e - Cl + H 2 O 1,482 Permanganát MnO 4 + 8H + + 5e - Mn 2+ + 4H 2 O 1,507 Permanganát MnO 4 + 4H + + 3e - MnO 2 +2H 2 O 1,679 Hidrogénperoxid H 2 O 2 + 2H + + 2e - 2H 2 O 1,776 Ózon O 3 + 2H + + 2e - O 2 +H 2 O 2,076 Ferrát(VI) FeO 2 4 + 8H + + 3e - Fe 3+ + 4H 2 O 2,200

Ferrát hatásmechanizmusa - ivóvíz, szennyvíz és szennyvíziszapok kezelésére egyaránt alkalmazzák, - esetenként szagtalanításra és víztelenítést elősegítő adalékanyagként is hasznosítható

PhD munkám 1. évében elvégzett feladatok A ferráttal való fertőtlenítési és KOI eltávolítási kísérletek,valamint a ferrát előállításával, hatásmechanizmusával foglalkozó cikkek szakirodalmának áttekintése, összefoglaló készítése. Laboratóriumi kísérletek Ferrát előállítása laboratóriumi körülmények között; ferrát hatóanyag tartalmának meghatározása; ferrát valamint különböző makro- és mikro-szennyező anyagok kölcsönhatásának vizsgálata: modell rendszerekkel és ipari vizekkel folytatott kísérletek; előkísérletek kommunális szennyvizek elsősorban utótisztítási műveletben való kezelésére.

PhD munkám 2. évében elvégzett feladatok Biológiailag tisztított szennyvizek kezelése ferráttal Ferrát hatásának vizsgálata, valamint a klórozás és ferrát kezelés összehasonlítása: fertőtlenítés KOI és TOC csökkentés AOX vegyületek keletkezése reaktív foszfát-tartalom csökkentése

Ferrát kezelés kivitelezése (laboratóriumi modell-rendszer) Segítségével optimálni lehet a ferrátos technológia műszaki paramétereit és gazdaságosságát többféle vízkezelési területen.

16 alkalommal vett minták vizsgált paraméterei KOI kr : MSZ 260/16-82 szerint TOC: Multi N/C 2100S készülékkel, MSZ EN 1484:1998 szerint TN b = N org + N inorg (org=szerves, inorg=szervetlen): Multi N/C 2100S készülékkel, MSZ EN 12260:2004 szerint AOX: Multi X 2000 AOX analizátor, Analytik Jena AG, MSZ EN 1485 ISO 9562: 2004 szerint

ph: Radelkis OP-264 típusú ph mérő, elektrokémiai módszer, MSZ 260-4 szerint fajlagos elektromos vezetőképesség: OK-102/1 típusú konduktométer, MSZ 448-32 szerint reaktív PO 4 3- : MSZ/260/20-80, spektrometriás módszer NH 4+ tartalom: MSZ-260/9-88 szerint, spektrometriás módszer Fe tartalom: MSZ 260/13-80 szerint, spektrometriás módszer lebegőanyag tartalom meghatározás: MSZ-260/3-73 csíraszám meghatározás (MPN) genotípus vizsgálatok (T-RFLP)

MPN (sejt/ml) Ferrát fertőtlenítő hatása különböző kiindulási csíraszámok esetében (Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep biológiailag tisztított szennyvize) 1,0E+08 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 0 2 4 6 8 10 12 Fe (mg/l)

Laboratóriumban végzett klórozás és ferrát-kezelés hatása biológiáról elfolyó szennyvízminta esetében Eredeti, klórral illetve ferráttal kezelt tisztított szennyvízmintákban mért csíraszámok Klórozás: 15 mg/l Kontaktidő: 30 perc

Az eredeti, klórral illetve ferráttal kezelt, tisztított szennyvízmintákra vonatkozó biodiverzitás indexek

Klórrezisztens Mycobacterium frediksbergense baktériumokkal szennyezett, sterilizált, biológiailag tisztított szennyvíz kezelése ferráttal MPN (sejt/ml) 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Fe (VI), mg/l eredeti 30 perces kezelés 60 perces kezelés

MPN (sejt/ml) Klórrezisztens baktériumokkal (Mycobacterium sentense, Bacillus licheniformis és Mycobacterium frediksbergense) szennyezett, sterilizált, biológiailag tisztított szennyvíz kezelése ferráttal 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 0 5 10 15 20 Fe(VI) (mg/l) Spike-olt minta 30 perces kezelés 60 perces kezelés

eltávolítási % Fertőtlenítés, KOI és TOC csökkentés ferráttal 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 Fe(VI) (mg/l) Fertőtlenítés KOI TOC

A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep tisztított szennyvízének kezelése ferráttal KOI: 49 mg O 2 /L, TOC: 15,8 mg C/L, csíraszám: 42000 sejt/ml AOX (mg/l) % 100 90 80 70 60 KOI eltávolítás 50 TOC eltávolítás 40 Csíraszám eltávolítás 30 20 10 0 0 1,9 3,2 7,7 Fe (mg/l) AOX adatok ferráttal való vízkezelés során 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1,9 3,2 7,7 Fe (mg/l)

AOX tartalom (ug/l) Klórozás és a ferrát hatása az AOX 450 400 350 koncentrációra Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep biológiáról elfolyó szennyvízének kezelése 300 250 200 150 100 50 0 eredeti 15 mg/l klór 1,9 mg/l Fe(VI) 6,4 mg/l Fe(VI)

A ferráttal történő kezelés hatása a biológiailag tisztított szennyvíz reaktív foszfáttartalmának alakulásra kiindulási koncentráció: 5,86 mg/l PO 4 3- PO 4 3 (mg/l) 7 6 5 4 3 2 1 0 eredeti szűrt 15 mg/l klór 2,2 mg/l Fe(VI) 3,1 mg/l Fe(VI) 4,9 mg/l Fe(VI) 6,3 mg/l Fe(VI) Minta Szűrés: 0,45 μm pórusméretű membránon

Összefoglaló Biológiailag tisztított szennyvizek kezelését valósítottam meg ferrát-technológiával Eredményeim alapján megállapítható: biológiailag tisztított kommunális szennyvíz hatékony fertőtlenítéséhez 5 mg/l ferrát-fe elegendőnek bizonyul a csíraszám eltávolítás mértékében, valamint a fajgazdagság csökkentésében a ferrát technológia kedvezőbb értékeket szolgáltat, mint a klórozás

a klórrezisztens baktériumok 99,9 %-ot meghaladó mértékben eltávolíthatók ferráttal 4-8 mg Fe (VI)/L koncentrációknál, 30 perces kontaktidő mellett ferrátos kezeléssel (átlagosan 8-10 mg/l Fe koncentrációval) 40-50 % KOI és 20-30 % TOC eltávolítás érhető el a ferrát technológia a klórozáshoz képest kisebb mennyiségű toxikus melléktermék kialakulását eredményezi (pl. AOX) ferrát alkalmazásával eredményesen eltávolítható a vízminták foszfáttartalma

Tanulmányok, konferencia Ferrát-technológia alkalmazása a szennyvíztisztításban - Szakirodalmi áttekintés A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep kifolyójánál vett vízminták fertőtlenítése céljából végzett laboratóriumi kísérletek eredményei A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep kifolyójánál vett vízminták szerves- és lebegőanyag tartalmának eltávolítása céljából végzett laboratóriumi kísérletek eredményei Az optimális ferrát-koncentráció és a ferrátkezelés hatására kialakuló vízparaméterek meghatározása Ferrát-technológia alkalmazása biológiailag tisztított szennyvizek fertőtlenítésére MKE 1. Nemzeti Konferencia, Sopron (2011. május 22-25.)

Köszönetnyilvánítás Dr. Barkács Katalin adjunktus Dr. Záray Gyula egyetemi tanár Dr. Felföldi Tamás egyetemi tanársegéd Dr. Vajna Balázs egyetemi tanársegéd Jurecska Laura PhD hallgató Dr. Márialigeti Károly egyetemi tanár Dr. Vértes Csaba FTT-Középeurópai Kft. FCsM részéről Makó Magdolna, Tarjányiné Szikora Szilvia, Palkó György

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!