A szennyvíz hasznosítható h ő energiája részeredmények Török László EJF MGF Vízellátási és KÖrnyezetmérnöki Intézet MHT XXVII. ORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉSORSZÁGOS.

Az előadások a következő témára: "A szennyvíz hasznosítható h ő energiája részeredmények Török László EJF MGF Vízellátási és KÖrnyezetmérnöki Intézet MHT XXVII. ORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉSORSZÁGOS."— Előadás másolata:

1 A szennyvíz hasznosítható h ő energiája részeredmények Török László EJF MGF Vízellátási és KÖrnyezetmérnöki Intézet MHT XXVII. ORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉSORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉS

2 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet Hőnyerés lehetőségei nem primer energiahordozókból levegőből földből talajvízből szennyvízből termálvízből napfényből

3 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A szennyvíz-hő hasznosításának előnyei viszonylag magas hőmérséklet nagy hőkapacitás nincs visszasajtolás hőszivattyúhoz jól alkalmazható forrás a hasznosítási hely közelében áll rendelkezésre

4 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet Elméleti hőnyereség ∆T hőmérséklet csökkentéssel nyerhető a víz hőkapacitása 10-25 °C között c=4186 J/kg.K összehasonlításul AnyagFajhő [J/Kg*K] acél (alacsony széntartalmú) 460 etilén-glikol2385 olaj1700-2600 levegő1004 gőz (100 °C )2080 jég (0 °C )2114

5 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A hőkészlet Kinyerhető hőmennyiség (elméleti) 1 °C hőm. csökkentéssel 1,163 kWh/m 3 Éves szennyvízkibocsátás: 500 millió m 3 1%-át hasznosítva: 5815000 kWh = 5810 MWh

6 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A szennyvíz hőmérséklete növelő –a befolyó szennyvizek (házi bekötés, mellékcsatornák) hőmérséklete –biológiai folyamatok (~0) –földhő, súrlódás (~0) csökkentő –párolgás –hőveszteség a légtérbe –a csőfalon át –hőcserélő

7 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A szennyvíz hőmérsékletét befolyásoló tényezők külső léghőmérséklet csatorna léghőmérséklete légáramlás a csatornában talaj hőmérséklete talaj hővezető képessége csatorna hossz

8 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A külső léghőmérséklet

9 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A külső léghőmérséklet jan.-febr havi hőmérsékleteknél a külső hőm. változás hatása csekély

10 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A talaj hőmérséklet Forrás: DEAMTC a mélység növekedésével csökken az ingadozás a hőmérsékletet a nedvességtartalom befolyásolja

11 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A talaj hővezető képessége Befolyásoló tényezők: talaj minőség telítettség telítetlen szemcsés talaj: 0,5 W/mK telített szemcsés talaj: ~ 2 W/mK AnyagHővezetési tényező (W/mK) száraz homok0,39 víz0,58 levegő0,026

12 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A talaj hővezetőképességének változásának hatása

13 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A csatorna hossza 10-12 °C-ig a hőm. csökkenés ~0 magasabb hőmérsékletnél a csökkenés intenzivebb

14 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet További feladatok A hőelvétel hatása a szennyvíztisztításra Legérzékenyebb folyamatok szervesanyag lebontás nitrifikáció denitrifikáció Jelző paraméterek szaporodási sebesség: μ iszapkor: IK = 1/μ tiszt. szv. NH 4 - konc.: S e,NH4 tiszt. szv. öN- konc.: S e,N

15 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet További feladatok A hőmérséklet emelés hatása a szennyvíztisztításra Legérzékenyebb folyamat levegőztetés Jelző paraméterek légbeviteli igény növekedése: OC energiafelhasználás növekedés

16 EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet Nitrifikációs korlát öN e – határérték reaktorterek méretezése a csökkentett hőmérsékletre (gyakorlatban 10 °C) 1/d