Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Hulladékkezelés II. 2011. Tantárgyfelelős: Bazsáné Dr. Szabó Marianne Szennyvízkezelés 1. előadás b,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Hulladékkezelés II. 2011. Tantárgyfelelős: Bazsáné Dr. Szabó Marianne Szennyvízkezelés 1. előadás b,"— Előadás másolata:

1 Hulladékkezelés II Tantárgyfelelős: Bazsáné Dr. Szabó Marianne Szennyvízkezelés 1. előadás b,

2 Gáz-folyadék fázisszétválasztás Gáz-folyadék fázisszétválasztás Metán és Metán és Szén-dioxid eltávolítás Szén-dioxid eltávolítás Vas- és mangántalanítás Vas- és mangántalanítás Előfordulás Előfordulás Oxidáció Oxidáció Koaguláció-flokkuláció Koaguláció-flokkuláció Arzéneltávolítás Arzéneltávolítás Formái Formái Koaguláció-flokkuláció Koaguláció-flokkuláció

3 A magyarországi mélységi vizek gyakran magas metán (CH4), illetve agresszív szén-dioxid (CO2) tartalommal jellemezhetőek. A magyarországi mélységi vizek gyakran magas metán (CH4), illetve agresszív szén-dioxid (CO2) tartalommal jellemezhetőek. Mindkettő eltávolítása szükségszerű Mindkettő eltávolítása szükségszerű Az eltávolításuk fizikai és kémiai úton történik. Az eltávolításuk fizikai és kémiai úton történik. Gáz-folyadék fázisszétválasztás

4 Metán A metán robbanásveszélyes gáz, ezért eltávolítása szükséges. A metán robbanásveszélyes gáz, ezért eltávolítása szükséges. A nagy mélységben magas nyomáson nagy mennyiségű metán tud a vízbe oldódni (ld. Henry-törvény). A nagy mélységben magas nyomáson nagy mennyiségű metán tud a vízbe oldódni (ld. Henry-törvény). Amikor a víz kitermelése megtörténik és a felszínre került a víz, a nyomás lecsökken, a robbanásveszélyes gáz kioldódik a vízből. Amikor a víz kitermelése megtörténik és a felszínre került a víz, a nyomás lecsökken, a robbanásveszélyes gáz kioldódik a vízből. Amennyiben a vízben metán található, a vízkezelés első lépése a gáztalanítás. Amennyiben a vízben metán található, a vízkezelés első lépése a gáztalanítás. Az eltávolításuk fizikai úton történik. Az eltávolításuk fizikai úton történik.

5 Agresszív széndioxid A vízben általában mindig jelenlévő kálcium- és magnézium- hidrogén-karbonátok az ugyancsak jelenlévő szén-dioxiddal egyensúlyban vannak. A vízben általában mindig jelenlévő kálcium- és magnézium- hidrogén-karbonátok az ugyancsak jelenlévő szén-dioxiddal egyensúlyban vannak. Ha a szén-dioxid mennyisége az egyensúlyi koncentrációnál kisebb, akkor kálcium- ill. magnézium-karbonát válik ki, ha pedig nagyobb, akkor a víz erősen korrózív tulajdonságúvá válik. Ha a szén-dioxid mennyisége az egyensúlyi koncentrációnál kisebb, akkor kálcium- ill. magnézium-karbonát válik ki, ha pedig nagyobb, akkor a víz erősen korrózív tulajdonságúvá válik. Amennyiben tehát az egyensúlyhoz szükséges mennyiségen túl található CO2 a vízben, azt agresszív széndioxidnak nevezzük, melynek eltávolítása korrózív tulajdonsága miatt szükséges. Amennyiben tehát az egyensúlyhoz szükséges mennyiségen túl található CO2 a vízben, azt agresszív széndioxidnak nevezzük, melynek eltávolítása korrózív tulajdonsága miatt szükséges. A vízben található agresszív szén-dioxidot kémiai vagy fizikai úton lehet eltávolítani az ivóvízből. A vízben található agresszív szén-dioxidot kémiai vagy fizikai úton lehet eltávolítani az ivóvízből.

6 Gázok eltávolítása fizikai úton A gázok vízben történő oldódását a Henry-törvény írja le: A gázok vízben történő oldódását a Henry-törvény írja le: cv = pg * H Ahol: cv a vízben oldott gáz koncentrációja, pg a gáz parciális nyomása, H a Henry-tényező. A parciális nyomás az a nyomásérték amit az adott gáz akkor fejtene ki, ha a légterben másfajta gázok nem lennének jelen. A parciális nyomás az a nyomásérték amit az adott gáz akkor fejtene ki, ha a légterben másfajta gázok nem lennének jelen. Ez az egyenlet csak fizikai oldódás esetén teljesül, amennyiben az adott gáz reakcióba lép a vízzel, akkor a Henry-törvány már nem tudja leírni a folyamatokat. Ez az egyenlet csak fizikai oldódás esetén teljesül, amennyiben az adott gáz reakcióba lép a vízzel, akkor a Henry-törvány már nem tudja leírni a folyamatokat.

7 Gázok eltávolítása fizikai úton Amennyiben tehát a vízben nagy mennyiségű oldott gáz van jelen, kilevegőztetéssel jelentős része eltávolítható a vízből. Amennyiben tehát a vízben nagy mennyiségű oldott gáz van jelen, kilevegőztetéssel jelentős része eltávolítható a vízből. A cél az, hogy minél nagyobb folyadék-levegő határfelületet biztosítsunk, és a levegőből a kioldódott gázokat elvezessük. A cél az, hogy minél nagyobb folyadék-levegő határfelületet biztosítsunk, és a levegőből a kioldódott gázokat elvezessük. Ilyen levegőztető eljárások a kaszkádos, szórórózsás és ütközőtányéros levegőztetők, gázmentesítő berendezések. Ilyen levegőztető eljárások a kaszkádos, szórórózsás és ütközőtányéros levegőztetők, gázmentesítő berendezések. Az ilyen, ún. nyitott rendszereknél két folyamat játszódik le párhuzamosan: egyrészt a vízben oldott gázok eltávoznak a vízből, másrészt pedig jelentős mennyiségű oxigén beoldódik a vízbe (ezáltal pl. a vas levegő általi oxidációja is megvalósul). Az ilyen, ún. nyitott rendszereknél két folyamat játszódik le párhuzamosan: egyrészt a vízben oldott gázok eltávoznak a vízből, másrészt pedig jelentős mennyiségű oxigén beoldódik a vízbe (ezáltal pl. a vas levegő általi oxidációja is megvalósul). A fizikai módszerek mindegyike alkalmas az aggresszív szén- dioxid és a metán gáz eltávolítására. A fizikai módszerek mindegyike alkalmas az aggresszív szén- dioxid és a metán gáz eltávolítására.

8 Agresszív szén-dioxid eltávolítása kémiai úton A kémiai módszerekkel végzett szén-dioxidmentesítés alapját a CO2-nak kálcium- és magnézium-karbonáttal és - oxidokkal való reakciói képezik. A kémiai reakciók egyrészt lejátszódhatnak valamilyen anyag (pl. mésztej) kezelendő vízhez történő adagolásával, vagy valamilyen CaCO3 vagy MgO tartalmú anyagon történő átszűréssel. A kémiai módszerekkel végzett szén-dioxidmentesítés alapját a CO2-nak kálcium- és magnézium-karbonáttal és - oxidokkal való reakciói képezik. A kémiai reakciók egyrészt lejátszódhatnak valamilyen anyag (pl. mésztej) kezelendő vízhez történő adagolásával, vagy valamilyen CaCO3 vagy MgO tartalmú anyagon történő átszűréssel. Ha a CO2 tartalmú vizet 1-5 cm-es márvány darabokkal töltött tornyon csörgedeztetik át, akkor a következő reakció játszódik le: Ha a CO2 tartalmú vizet 1-5 cm-es márvány darabokkal töltött tornyon csörgedeztetik át, akkor a következő reakció játszódik le: CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 Ha a CO2-tartalmú vizet oltott mésszel kezeljük, akkor az alábbi reakciók szolgálják a CO2 eltávolítását ill. átalakítását: Ha a CO2-tartalmú vizet oltott mésszel kezeljük, akkor az alábbi reakciók szolgálják a CO2 eltávolítását ill. átalakítását: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + 2 CO2 = Ca(HCO3)2.

9 Vas- és mangántalanítás A vas- és mangán fogyasztása nem káros az emberi szervezetre (a vasra kimondottan szüksége is van), azonban esztétikai okokból ezeket a komponenseket is el kell távolítanunk a nyersvízből.

10 A vas és a mangán előfordulási helyei Talajvíz Talajvíz Rétegvíz Rétegvíz Parti szűrésű víz Parti szűrésű víz Ezekben a vízbázisokban a reduktív jelleg miatt a vízben jól oldódó vas(II) (Fe 2+ ) és mangán(II) (Mn 2+ ) vegyületek dominanciája érvényesül.

11 Vas A vas a felszín alatti vizekben, a reduktív körülmények között, oldott állapotban van jelen. A felszínre kerülve azonban amint oxidálódik, rosszul oldódó vegyületté válik, és barnás színű csapadék formájában jelenik meg. A vas a felszín alatti vizekben, a reduktív körülmények között, oldott állapotban van jelen. A felszínre kerülve azonban amint oxidálódik, rosszul oldódó vegyületté válik, és barnás színű csapadék formájában jelenik meg. A korábbi (2001 előtti) Magyar Szabvány szerinti szabályozás értelmében a maximálisan megengedhető koncentráció 0,2-0,3 mg/L, míg az Európai Uniós (és 2001 óta Magyarországon is érvényes) szabályozás szerint 0,2 mg/L a maximálisan megengedhető vas koncentráció az ivóvízben. A korábbi (2001 előtti) Magyar Szabvány szerinti szabályozás értelmében a maximálisan megengedhető koncentráció 0,2-0,3 mg/L, míg az Európai Uniós (és 2001 óta Magyarországon is érvényes) szabályozás szerint 0,2 mg/L a maximálisan megengedhető vas koncentráció az ivóvízben.

12 Vastalanítás Ahhoz, hogy a vasat valamilyen szilárd/folyadék fázisszétválasztási technológiával el tudjuk távolítani a vízből, először vízben rosszul oldódó vas(III) vegyületté kell alakítani. Ahhoz, hogy a vasat valamilyen szilárd/folyadék fázisszétválasztási technológiával el tudjuk távolítani a vízből, először vízben rosszul oldódó vas(III) vegyületté kell alakítani. A vastalanítási technológia tehát a következő alapfolyamatokból áll össze: A vastalanítási technológia tehát a következő alapfolyamatokból áll össze: Oxidáció Oxidáció Kémiai kicsapatás Kémiai kicsapatás Szilárd-folyadék fázisszétválasztás Szilárd-folyadék fázisszétválasztás

13 Oxidálás Az első lépéshez, az oxidációhoz egy olyan oxidálószer alkalmazása szükséges, melynek redox-potenciálja meghaladja a vas(II)/vas(III) rendszer redox-potenciálját. Az Fe2+ / Fe3+ rendszer redox-potenciálja: + 0,77 V Az első lépéshez, az oxidációhoz egy olyan oxidálószer alkalmazása szükséges, melynek redox-potenciálja meghaladja a vas(II)/vas(III) rendszer redox-potenciálját. Az Fe2+ / Fe3+ rendszer redox-potenciálja: + 0,77 V Néhány oxidálószer redox-potenciálja: Néhány oxidálószer redox-potenciálja: Vízben oldott oxigén (semleges közegben): +0,815 V Vízben oldott oxigén (semleges közegben): +0,815 V Vízben oldott oxigén (savas közegben): +1,229 V Vízben oldott oxigén (savas közegben): +1,229 V Ózon (lúgos közegben): +2,07 V Ózon (lúgos közegben): +2,07 V Hypo-klórossav (semleges-savas közegben): +1,49 V Hypo-klórossav (semleges-savas közegben): +1,49 V Kálium-permanganát (KMnO4, savas közeg): +1,69 V Kálium-permanganát (KMnO4, savas közeg): +1,69 V Kálium-permanganát (lúgos közeg): +1,85 V Kálium-permanganát (lúgos közeg): +1,85 V Hidrogén-peroxid: +2,14 V Hidrogén-peroxid: +2,14 V

14 Oxidálás Amennyiben csak a vasat kell oxidálni (más, oxidációt igénylő eltávolítandó szennyező nincs határérték feletti koncentrációban a vízben), a levegő alkalmazása is elegendő lehet. Amennyiben csak a vasat kell oxidálni (más, oxidációt igénylő eltávolítandó szennyező nincs határérték feletti koncentrációban a vízben), a levegő alkalmazása is elegendő lehet. Ilyenkor a technológia egy egyszerű levegőztetésből, majd ezt követő szilárd-folyadék fázisszétválasztásból (szűrés, esetleg azt megelőzően ülepítés is) áll. Ilyenkor a technológia egy egyszerű levegőztetésből, majd ezt követő szilárd-folyadék fázisszétválasztásból (szűrés, esetleg azt megelőzően ülepítés is) áll. Amennyiben a vas mellett más vegyületet is kell oxidálni (pl. arzént, mangánt), valamilyen erősebb oxidálószer alkalmazása is javasolt, úgymint klór, ózon, kálium-permanganát. Amennyiben a vas mellett más vegyületet is kell oxidálni (pl. arzént, mangánt), valamilyen erősebb oxidálószer alkalmazása is javasolt, úgymint klór, ózon, kálium-permanganát.

15 Mangán A korábbi (2001 előtti) Magyar Szabvány szerinti szabályozás értelmében a maximálisan megengedhető koncentráció 0,05-0,1 mg/L, míg az Európai Uniós (és 2001 óta Magyarországon is érvényes) szabályozás szerint 0,05 mg/L a maximálisan megengedhető vas koncentráció az ivóvízben. A régi magyar szabályozás a vas és mangán együttes koncentrációjára 0,3 mg/L-t írt elő. Az európai szabvány a vas és mangán együttes értékére külön korlátozást nem ír elő. A korábbi (2001 előtti) Magyar Szabvány szerinti szabályozás értelmében a maximálisan megengedhető koncentráció 0,05-0,1 mg/L, míg az Európai Uniós (és 2001 óta Magyarországon is érvényes) szabályozás szerint 0,05 mg/L a maximálisan megengedhető vas koncentráció az ivóvízben. A régi magyar szabályozás a vas és mangán együttes koncentrációjára 0,3 mg/L-t írt elő. Az európai szabvány a vas és mangán együttes értékére külön korlátozást nem ír elő.

16 Mangántalanítás Ahhoz, hogy a mangánt valamilyen szilárd/folyadék fázisszétválasztási technológiával el tudjuk távolítani a vízből, először vízben rosszul oldódó mangán(IV) vegyületté kell alakítani. Ahhoz, hogy a mangánt valamilyen szilárd/folyadék fázisszétválasztási technológiával el tudjuk távolítani a vízből, először vízben rosszul oldódó mangán(IV) vegyületté kell alakítani. A mangántalanítási technológia tehát a következő alapfolyamatokból áll össze: A mangántalanítási technológia tehát a következő alapfolyamatokból áll össze: Oxidáció Oxidáció Kémiai kicsapatás Kémiai kicsapatás Szilárd-folyadék fázisszétválasztás Szilárd-folyadék fázisszétválasztás A Mn2+ / Mn4+ rendszer redox-potenciálja: + 1,51 V A Mn2+ / MnO2 rendszer redox-potenciálja: + 1,28 V

17 A mangán oxidálása A levegő önmagában a mangán oxidálására nem alkalmas, valamilyen erősebb oxidálószer (ózon, kálium-permanganát) alkalmazására van szükség. A redox-potenciál értékek alapján elvileg a klór is alkalmas a mangán oxidálására, azonban ez egy nagyon lassú folyamat. A levegő önmagában a mangán oxidálására nem alkalmas, valamilyen erősebb oxidálószer (ózon, kálium-permanganát) alkalmazására van szükség. A redox-potenciál értékek alapján elvileg a klór is alkalmas a mangán oxidálására, azonban ez egy nagyon lassú folyamat. Amennyiben a vízben jelen lévő mangán koncentrációja nem haladja meg a 0,4-0,5 mg/L értéket, a vízben jelen lévő mangán erős oxidálószer alkalmazása nélkül, a levegő oxigénjének felhasználásával is oxidálható. Amennyiben a vízben jelen lévő mangán koncentrációja nem haladja meg a 0,4-0,5 mg/L értéket, a vízben jelen lévő mangán erős oxidálószer alkalmazása nélkül, a levegő oxigénjének felhasználásával is oxidálható. Az eljárás lényege, hogy a szűrőszemcsék felületén egy speciális katalitikus réteget kell kialakítani. A katalizátor réteg KMnO4 vagyMnCl2 oldat szűrőhomokon való keringetésével alakítható ki. Az eljárás lényege, hogy a szűrőszemcsék felületén egy speciális katalitikus réteget kell kialakítani. A katalizátor réteg KMnO4 vagyMnCl2 oldat szűrőhomokon való keringetésével alakítható ki.

18 Koagulációs-flokkuláció A vízben szuszpendált kolloid részecskék negatív töltéssel rendelkeznek, taszítják egymást, és ezért nem tudnak összekapcsolódni, kiülepedni. A vízben szuszpendált kolloid részecskék negatív töltéssel rendelkeznek, taszítják egymást, és ezért nem tudnak összekapcsolódni, kiülepedni. A vízkezelés során alumínium- vagy vas-sókat adagolnak a vízhez. A vízkezelés során alumínium- vagy vas-sókat adagolnak a vízhez. Ezek a vízben az oxidáció hatására vas-hidroxid [Fe(OH)3] illetve alumínium-hidroxid [Al(OH)3] pelyhekké alakulnak. Ezek a vízben az oxidáció hatására vas-hidroxid [Fe(OH)3] illetve alumínium-hidroxid [Al(OH)3] pelyhekké alakulnak. Ezek a pelyhek a géleknél is kisebb szol részecskék, alkalmasak arra, hogy a vízben szuszpendált kolloid részecskékkel kapcsolatba lépjenek, és azok felületi töltését csökkentsék. Ezek a pelyhek a géleknél is kisebb szol részecskék, alkalmasak arra, hogy a vízben szuszpendált kolloid részecskékkel kapcsolatba lépjenek, és azok felületi töltését csökkentsék. Ezek után a kolloid részecskék már nem taszítják egymást, összekapcsolódnak (a vas- illetve alumínium pelyhek közvetítésével kapcsolódnak össze) és együttesen nagyobb pelyheket alkotva már ki tudnak ülepedni a gravitáció hatására. Ezek után a kolloid részecskék már nem taszítják egymást, összekapcsolódnak (a vas- illetve alumínium pelyhek közvetítésével kapcsolódnak össze) és együttesen nagyobb pelyheket alkotva már ki tudnak ülepedni a gravitáció hatására.

19 Arzéneltávolítás Magyarországon a magas arzénkoncentrációjú vízbázisok felszín alattiak, melyekben az arzén geológiai, természetes eredetű szennyezésként jelenik meg. Magyarországon a magas arzénkoncentrációjú vízbázisok felszín alattiak, melyekben az arzén geológiai, természetes eredetű szennyezésként jelenik meg. Az arzén bizonyítottan rákkeltő hatású anyag. Belélegezve tüdőrákot okoz, más úton a szervezetbe jutva, krónikus hatását kifejtve vese- hólyag- máj- illetve bőrrák előidézője Az arzén bizonyítottan rákkeltő hatású anyag. Belélegezve tüdőrákot okoz, más úton a szervezetbe jutva, krónikus hatását kifejtve vese- hólyag- máj- illetve bőrrák előidézője

20 Arzéneltávolítás Az Európai Unióhoz történő csatlakozás ivóvízkezelést érintő egyik legnagyobb kihívása az arzéneltávolítás problémája. Az Európai Unióhoz történő csatlakozás ivóvízkezelést érintő egyik legnagyobb kihívása az arzéneltávolítás problémája. Az eddig érvényes 50 μg/L helyett az ivóvízben megengedhető maximális arzénkoncentráció 10 μg/L lett (a októberében életbe lépett új szabályozás szerint). Az eddig érvényes 50 μg/L helyett az ivóvízben megengedhető maximális arzénkoncentráció 10 μg/L lett (a októberében életbe lépett új szabályozás szerint). A határérték szigorodása kb. 1,3 millió fogyasztót érint az országban. A határérték szigorodása kb. 1,3 millió fogyasztót érint az országban.

21 Az arzén formái Az arzén a vízben többnyire szervetlen formában van jelen. Az arzén a vízben többnyire szervetlen formában van jelen. Az oxidatív/reduktív környezettől függően arzenát [As(V)] illetve arzenit [As(III)] található a vízben. Az oxidatív/reduktív környezettől függően arzenát [As(V)] illetve arzenit [As(III)] található a vízben. Az arzén a pH-tól függően különböző formákban létezik. Az arzén a pH-tól függően különböző formákban létezik. A magyarországi mélységi vizekben, a reduktív körülmények miatt, az arzén egy része redukált (As(III)) formában van jelen. A magyarországi mélységi vizekben, a reduktív körülmények miatt, az arzén egy része redukált (As(III)) formában van jelen.

22 Arzéneltávolítás A koagulációs/flokkulációs technológia alkalmazása, valamint az azt követő hatékony szilárdfolyadék fázisszétválasztás során a víz szervesanyag tartalma jelentősen csökken. A koagulációs/flokkulációs technológia alkalmazása, valamint az azt követő hatékony szilárdfolyadék fázisszétválasztás során a víz szervesanyag tartalma jelentősen csökken. A technológia alkalmazásával jelentős mértékű arzéneltávolítást is el lehet érni. A technológia alkalmazásával jelentős mértékű arzéneltávolítást is el lehet érni. A koagulációs/flokkulációs technológia alkalmazása során az első lépés a redukált állapotú arzén oxidálása arzenáttá (As(V)-é). A koagulációs/flokkulációs technológia alkalmazása során az első lépés a redukált állapotú arzén oxidálása arzenáttá (As(V)-é). A leggyakrabban alkalmazott oxidálószerek a klór, ózon, kálium-permanganát. A leggyakrabban alkalmazott oxidálószerek a klór, ózon, kálium-permanganát.

23 Koaguláció-flokkuláció A következő lépés az oxidált, de még mindig oldott állapotú arzén oldhatatlan formává alakítása, melyet koagulációval-flokkulációval valósíthatunk meg. A következő lépés az oxidált, de még mindig oldott állapotú arzén oldhatatlan formává alakítása, melyet koagulációval-flokkulációval valósíthatunk meg. Az előző fejezetben ismertetett eljárás szerint fém-sót (FeCl3-t, Al2(SO4)3-t, Fe2(SO4)3-t) adagolunk a vízhez intenzív keveréssel, majd lassú keverést alkalmazunk a megfelelő méretű pelyhek létrehozása céljából. Az előző fejezetben ismertetett eljárás szerint fém-sót (FeCl3-t, Al2(SO4)3-t, Fe2(SO4)3-t) adagolunk a vízhez intenzív keveréssel, majd lassú keverést alkalmazunk a megfelelő méretű pelyhek létrehozása céljából. Az arzén a keletkező pelyhekkel együtt kicsapódik (beépül a pelyhekbe) adszorbeálódik a pelyhek felületén. Az arzén a keletkező pelyhekkel együtt kicsapódik (beépül a pelyhekbe) adszorbeálódik a pelyhek felületén.

24 Koaguláció-flokkuláció A szilárd formává alakulás tehát a következő folyamatok eredményeképpen jön létre: A szilárd formává alakulás tehát a következő folyamatok eredményeképpen jön létre: precipitáció (kicsapatás): oldhatatlan AlAsO4 illetve FeAsO4 képződése precipitáció (kicsapatás): oldhatatlan AlAsO4 illetve FeAsO4 képződése koprecipitáció: az arzén beépülése az alumínium- illetve vas- hidroxid pelyhekbe koprecipitáció: az arzén beépülése az alumínium- illetve vas- hidroxid pelyhekbe adszorpció: az arzenát [As(V)] molekulák adszorpciója a vas- illetve alumínium-hidroxid pelyhek felületén adszorpció: az arzenát [As(V)] molekulák adszorpciója a vas- illetve alumínium-hidroxid pelyhek felületén

25 Az arzénmentesítés folyamata

26 Membrántechnológiák A membrántechnológiák egy része (fordított ozmózis) alkalmas az oldott állapotú szennyezők eltávolítására, így az oldott állapotú arzén eltávolítására is. Ebben az esetben gondot jelent azonban, hogy nem csak az oldott állapotú arzén, hanem az egyéb oldott komponenseket – így az ásványi sókat is – eltávolítjuk a vízből, ezért a membrántechnológiás kezelést követően a víz utósózása szükséges. További gondot jelent a tény, hogy az egyéb oldott állapotú anyagokhoz viszonyítva az arzén-vegyületek nagyon kis mennyiségben vannak jelen. A membrántechnológiák egy része (fordított ozmózis) alkalmas az oldott állapotú szennyezők eltávolítására, így az oldott állapotú arzén eltávolítására is. Ebben az esetben gondot jelent azonban, hogy nem csak az oldott állapotú arzén, hanem az egyéb oldott komponenseket – így az ásványi sókat is – eltávolítjuk a vízből, ezért a membrántechnológiás kezelést követően a víz utósózása szükséges. További gondot jelent a tény, hogy az egyéb oldott állapotú anyagokhoz viszonyítva az arzén-vegyületek nagyon kis mennyiségben vannak jelen. A membrántechnológiák egy másik csoportja (ahol nagyobb a pórusméret, pl.: nanoszűrés, mikroszűrés, ultraszűrés) az oldott szennyezőket nem képes eltávolítani. Ebben az esetben a víz előkezelése: oxidáció, koaguláció-flokkuláció alkalmazása szükséges, és a membrántechnológia „csak” mint szilárd/folyadék fázisszétválasztási technológia játszik szerepet. A membrántechnológiák egy másik csoportja (ahol nagyobb a pórusméret, pl.: nanoszűrés, mikroszűrés, ultraszűrés) az oldott szennyezőket nem képes eltávolítani. Ebben az esetben a víz előkezelése: oxidáció, koaguláció-flokkuláció alkalmazása szükséges, és a membrántechnológia „csak” mint szilárd/folyadék fázisszétválasztási technológia játszik szerepet.

27 AZ ELŐADÁS ÖSSZEFOGLALÁSA Hazánk rétegvizei általában nagy gáztartalmúak. Hazánk rétegvizei általában nagy gáztartalmúak. A gáz eltávolítás a vízkezelés első és biztonságtechnikai okokból a legfontosabb eleme. A gáz eltávolítás a vízkezelés első és biztonságtechnikai okokból a legfontosabb eleme. A vas- és mangántalanítás organoleptikus az arzénmentesítés egészségügyi okokból indokolt. A vas- és mangántalanítás organoleptikus az arzénmentesítés egészségügyi okokból indokolt. Az arzénmentesítés nagy terhet ró hazánkra. Az arzénmentesítés nagy terhet ró hazánkra.

28 ELŐADÁS ELLENÖRZŐ KÉRDÉSEI Ismertesse a fizikai gázeltávolítás folyamatát! Ismertesse a fizikai gázeltávolítás folyamatát! Ismertesse a kémiai gázeltávolítás folyamatát! Ismertesse a kémiai gázeltávolítás folyamatát! Ismertesse a vas- és mangántalanítás folyamatait! Ismertesse a vas- és mangántalanítás folyamatait! Ismertesse a koaguláció és flokkuláció folyamatait! Ismertesse a koaguláció és flokkuláció folyamatait! Mutassa be az arzénmentesítés lehetséges módozatait! Mutassa be az arzénmentesítés lehetséges módozatait!

29 ELŐADÁS felhasznált forrásai Szakirodalom: Szakirodalom: Öllős G. (1998) Víztisztítás – üzemeltetés. Egri Nyomda Kft. További ismeretszerzést szolgáló források: További ismeretszerzést szolgáló források: Öllős G. (1987) Vízellátás (K+F eredmények). Franklin Nyomda, Budapest Mészáros G. (1998) Felszín alatti víz tisztítása. Eötvös József Főiskola, Műszaki Fakultás,Baja DeMarco M.J., SenGupta A.K., Greenleaf J.E. (2003) Arsenic Removal Using

30 Előadás anyagát készítették: Bazsáné Dr Szabó Marianne KÖSZÖNÖM A FIGYELMÜKET!

31 A szennyezés csökkentésének technológiai lehetőségei

32 Szennyvíztisztítási technológia Forrás: Thyll, 2000

33 2006 Forrás: KSH Tisztítatlan (%) Mechanikailag tisztított (%) Budapest 9,760 Pest 1,54,5 Jász – Nagykun- Szolnok 5,40,2 Nógrád 9,70 Fejér 0,0130,18 Csongrád 24,446 Összesen 6,529,6

34

35 Közvetlenül, tisztítatlanul általában nem vezethetők élővizekbe, /befogadókba,/ valamint nem keverhetők a települési szennyvízzel, Közvetlenül, tisztítatlanul általában nem vezethetők élővizekbe, /befogadókba,/ valamint nem keverhetők a települési szennyvízzel, Az ipari szennyvizek a tevékenységtől függő, jellegzetes összetételt mutatnak. Kezelésüket, tisztításukat a keletkezés helyén kell megoldani. Az ipari szennyvizek a tevékenységtől függő, jellegzetes összetételt mutatnak. Kezelésüket, tisztításukat a keletkezés helyén kell megoldani. Sok esetben célszerű az ipari szennyvizet előkezelés után keverni települési szennyvízzel és végleges tisztítását így elvégezni. Sok esetben célszerű az ipari szennyvizet előkezelés után keverni települési szennyvízzel és végleges tisztítását így elvégezni. Ipari szennyvizek

36 A települések szennyvizét csatornahálózatok gyűjtik és vezetik el. Osztott szennyvízhálózatról beszélünk, ha a csapadékvizet és az egyéb települési szennyvizeket külön-külön csatornarendszerben gyűjtik. Osztott szennyvízhálózatról beszélünk, ha a csapadékvizet és az egyéb települési szennyvizeket külön-külön csatornarendszerben gyűjtik. Egyesített a szennyvízhálózat, ha a különválasztás nem történik meg, a kommunális és a csapadékvizet együtt vezetik el. Egyesített a szennyvízhálózat, ha a különválasztás nem történik meg, a kommunális és a csapadékvizet együtt vezetik el.

37 A települési szennyvíztisztítás technológiai elemei A szennyvizek tisztítási lépcsőit a gyakorlat három fő csoportba sorolja: a mechanikai tisztítás, ezen belül a mechanikai tisztítás, ezen belül mechanikai előtisztítás, mechanikai előtisztítás, a biológiai szennyvíztisztítás, ezen belül a biológiai szennyvíztisztítás, ezen belül a különféle elven működő mesterséges egy-és többlépcsős tisztítási módok, a különféle elven működő mesterséges egy-és többlépcsős tisztítási módok, a különféle természetes tisztítási módok (tavas, talajszűrés, öntözés), a különféle természetes tisztítási módok (tavas, talajszűrés, öntözés), a III. tisztítási fokozat a III. tisztítási fokozat tápanyag-eltávolítás (P, N) tápanyag-eltávolítás (P, N) szennyvíz-fertőtlenítés szennyvíz-fertőtlenítés fizikai-fiziokémiai eljárások (pl. fordított ozmózis stb.). fizikai-fiziokémiai eljárások (pl. fordított ozmózis stb.).

38 A szennyvíztisztítás elsődleges feladata: a szennyező-anyagok eltávolítása ( szerves anyagok, a nitrogén- és foszfor tartalmú vegyületek eltávolítása) a szennyező-anyagok eltávolítása ( szerves anyagok, a nitrogén- és foszfor tartalmú vegyületek eltávolítása) széndioxiddá, nitrogénné és kiülepíthető szennyvíziszappá széndioxiddá, nitrogénné és kiülepíthető szennyvíziszappá

39 Szennyvízelvezetés gyűjtés gyűjtés kezelés kezelés elvezetés ill. elhelyezés elvezetés ill. elhelyezés

40 Füzes ér Abonyi szennyvíztisztító szennyvize (2006)

41 A Füzes ér a tisztított szennyvíz beengedése után

42 Szennyvíztisztítási technológia Forrás: Thyll, 2000

43 Szennyvíztisztítás Elsődleges tisztítás Elsődleges tisztítás Önállóan csak ritkán felel meg Önállóan csak ritkán felel meg Másodlagos tisztítás Másodlagos tisztítás A nem ülepíthető kolloidok és oldott szervers anyagok eltávolítása A nem ülepíthető kolloidok és oldott szervers anyagok eltávolítása Harmadlagos tisztítás Harmadlagos tisztítás Létrejött sók, még megtalálható tápelemek eltávolítása Létrejött sók, még megtalálható tápelemek eltávolítása

44 Mechanikai szennyvíztisztítás

45 Kő és kavicsfogók szennyvízrácsok A szennyvízrácsok (durva és finom rács) A szennyvízrácsok (durva és finom rács) A rácsok által visszatartott BOI 5 szerves anyag csökkenés 6-7 %-ra tehető. A rácsok által visszatartott BOI 5 szerves anyag csökkenés 6-7 %-ra tehető. Szitaszűrők Szitaszűrők A lyukbőségtől függően 5-10 %-os BOI 5 és %-os lebegőanyagban kifejezett szerves anyagcsökkentéssel lehet számolni. A lyukbőségtől függően 5-10 %-os BOI 5 és %-os lebegőanyagban kifejezett szerves anyagcsökkentéssel lehet számolni.

46 Kő és kavicsfogók szennyvízrácsok A rácsszemét könnyen rothadó, erős szaghatással bíró anyag, amely külön kezelést igényel. elégetés elégetés deponálás deponálás rothasztás rothasztás

47 Homokfogók Szemcsés ásványi anyagok eltávolítása Szemcsés ásványi anyagok eltávolítása Magas szervesanyag-terhelés esetén a homokfogókat homokmosó berendezésekkel egészíthetik ki, szerves anyag tartalom csökkentésére. Magas szervesanyag-terhelés esetén a homokfogókat homokmosó berendezésekkel egészíthetik ki, szerves anyag tartalom csökkentésére.

48 Ülepítők Az ülepítők a szennyvízben lévő ülepíthető lebegőanyagot ülepítik, Az ülepítők a szennyvízben lévő ülepíthető lebegőanyagot ülepítik, a biológiai oxigénigény csökkentését is fokozzák, a biológiai oxigénigény csökkentését is fokozzák, Az átmérő növekedés - flokkuláció Az átmérő növekedés - flokkuláció ülepedés sebesség - átmérő növekedés ülepedés sebesség - átmérő növekedés anyagok kiülepítésének meghatározására kísérleteket végezni - ülepítőhenger anyagok kiülepítésének meghatározására kísérleteket végezni - ülepítőhenger

49

50 Ülepítők Átfolyás Átfolyás Vízszintes Vízszintes Függőleges Függőleges Radiális Radiális

51 HOSSZANTI ÁTFOLYÁSÚ (LIPCSEI) ÜLEPÍTŐ Forrás: Tamás, 1998

52

53 Biológiai szennyvíztisztítás még magas szerves és lebegő anyagtartalom még magas szerves és lebegő anyagtartalom mesterséges vagy természetes biológia folyamatok. mesterséges vagy természetes biológia folyamatok. A biológiai szennyvíztisztítás - biokémiai reakciókon alapul. A biológiai szennyvíztisztítás - biokémiai reakciókon alapul. aerob illetve anaerob tisztítás aerob illetve anaerob tisztítás lebontási termékeik, kis molekulájú stabil vegyületek, mint például CO 2, CH 4, NH 3, stb. lebontási termékeik, kis molekulájú stabil vegyületek, mint például CO 2, CH 4, NH 3, stb. A szerves anyagnak a sejtekbe beépült része ülepítéssel eltávolítható A szerves anyagnak a sejtekbe beépült része ülepítéssel eltávolítható

54 Biológiai szennyvíztisztítás Aerob, anaerob rendszerek Aerob, anaerob rendszerek Természetes és/vagy mesterséges körülmények között Természetes és/vagy mesterséges körülmények között Műszaki megoldás szerint Műszaki megoldás szerint Fixfilmes Fixfilmes Természetes és mesterséges diszperz Természetes és mesterséges diszperz Vegyszerrel kombinált rendszerek Vegyszerrel kombinált rendszerek

55 Aerob folyamatok Állandó oxigénellátás - levegőztetéssel Állandó oxigénellátás - levegőztetéssel Biokémiai folyamatok: természetes, vagy mesterséges úton Biokémiai folyamatok: természetes, vagy mesterséges úton A folyamatok alapfolyamatait tekintve lényegében azonosak és technológiailag kombinálhatóak. A folyamatok alapfolyamatait tekintve lényegében azonosak és technológiailag kombinálhatóak. A mesterséges berendezések segítségével azonban a folyamatok kisebb helyen és gyorsabban játszódhatnak le, amelynek az ára a magasabb energia és üzemeltetési költsége. A mesterséges berendezések segítségével azonban a folyamatok kisebb helyen és gyorsabban játszódhatnak le, amelynek az ára a magasabb energia és üzemeltetési költsége.

56 A biológiai tisztításban előálló zavarok okai elégtelen levegőztetés, elégtelen levegőztetés, a levegőztető vagy utóülepítő medence falára rakódott, és rothadásnak indult iszap, a levegőztető vagy utóülepítő medence falára rakódott, és rothadásnak indult iszap, holt terek kialakulása, holt terek kialakulása, a rendszerbe bejutott toxikus anyag a rendszerbe bejutott toxikus anyag

57 Anaerob rothasztás - Anaerob rothasztás - előnyei A szerves anyagot átalakítja stabil végtermékekké, amely mellékterméke metán és szén-dioxid. A szerves anyagot átalakítja stabil végtermékekké, amely mellékterméke metán és szén-dioxid. Az aerob kezelésnél lényegesen kisebb a keletkező iszap mennyisége, így a szennyvízproblémából nem lesz iszapprobléma. Az aerob kezelésnél lényegesen kisebb a keletkező iszap mennyisége, így a szennyvízproblémából nem lesz iszapprobléma. Energiafogyasztás helyette energiatermelés biogáz formájában. Energiafogyasztás helyette energiatermelés biogáz formájában.

58 Hátrányai Kevésbé elterjedt és ismert technológia Kevésbé elterjedt és ismert technológia Összetett és bonyolult biológiai folyamat Összetett és bonyolult biológiai folyamat Érzékenyebb a toxikus anyagokra Érzékenyebb a toxikus anyagokra Mezofil, termofil tartományban hatékony, ezért sokszor fűteni kell, (csak magas szerves szennyezettségű szennyvizek esetén) Mezofil, termofil tartományban hatékony, ezért sokszor fűteni kell, (csak magas szerves szennyezettségű szennyvizek esetén) Nem kell mechanikus levegőztetni Nem kell mechanikus levegőztetni

59 Forrás: Tamás, 1998

60

61 Biológiai szennyvíztisztítás Aerob, anaerob rendszerek Aerob, anaerob rendszerek Természetes és/vagy mesterséges körülmények között Természetes és/vagy mesterséges körülmények között Műszaki megoldás szerint Műszaki megoldás szerint Természetes és mesterséges diszperz Természetes és mesterséges diszperz Fixfilmes Fixfilmes Vegyszerrel kombinált rendszerek Vegyszerrel kombinált rendszerek

62 Természetes és mesterséges diszperz Eleveniszapos biológiai tisztítási eljárás Eleveniszapos biológiai tisztítási eljárás

63 Eleveniszapos biológiai tisztítás

64 Forrás:

65 Elfonalasodott szerkezet Flokkulens szerkezet Optimális szerkezet

66 Biológiai szennyvíztisztítás Aerob, anaerob rendszerek Aerob, anaerob rendszerek Természetes és/vagy mesterséges körülmények között Természetes és/vagy mesterséges körülmények között Műszaki megoldás szerint Műszaki megoldás szerint Természetes és mesterséges diszperz Természetes és mesterséges diszperz Fixfilmes Fixfilmes Vegyszerrel kombinált rendszerek Vegyszerrel kombinált rendszerek

67 Fixfilmes aerob és anaerob rendszerek A csepegtetőtestes szennyvíztisztítás A csepegtetőtestes szennyvíztisztítás

68 Forrás: Tamás, 1998

69

70 Biológiai tisztítás A biológiai tisztító rendszereket terhelés szempontjából: A biológiai tisztító rendszereket terhelés szempontjából: kis terhelésű rendszerek, kis terhelésű rendszerek, közepes terhelésű rendszerek és közepes terhelésű rendszerek és nagy terhelésű rendszerek nagy terhelésű rendszerek

71 Tavas szennyvíztisztítás Egyszerű és rugalmas eljárás Egyszerű és rugalmas eljárás Oldott, az ülepíthető szennyező anyagok és a patogén szervezetek eltávolítására Oldott, az ülepíthető szennyező anyagok és a patogén szervezetek eltávolítására A mechanikai tisztítás után önállóan is használható, illetve utótisztítási folyamatok elvégzésére is alkalmas A mechanikai tisztítás után önállóan is használható, illetve utótisztítási folyamatok elvégzésére is alkalmas

72 Előnyei A patogén szervezetek eltávolítsa jó hatásfokú, beruházási, üzemeltetési, fenntartási költségei alacsonyak, külső energiára nincs szükség, A patogén szervezetek eltávolítsa jó hatásfokú, beruházási, üzemeltetési, fenntartási költségei alacsonyak, külső energiára nincs szükség, Hatékonysága azonos a hagyományos szennyvíztisztításéval, vagy meghaladja azt. Hatékonysága azonos a hagyományos szennyvíztisztításéval, vagy meghaladja azt. Természetes folyamatokon alapszik. Természetes folyamatokon alapszik. Mesterséges rendszereknél rugalmasabban képes alkalmazkodni a szerves anyag terhelés változásaira. Mesterséges rendszereknél rugalmasabban képes alkalmazkodni a szerves anyag terhelés változásaira. Költséges berendezések nem szükségesek, iszapkezelési és elhelyezési probléma csekély. Költséges berendezések nem szükségesek, iszapkezelési és elhelyezési probléma csekély.

73 Hátrányai Minden más szennyvíztisztítási eljárással szemben viszonylag nagy területet igényel. Minden más szennyvíztisztítási eljárással szemben viszonylag nagy területet igényel. Időszakos szagemisszió jelentkezhet. Időszakos szagemisszió jelentkezhet. A tisztítás bizonyos mértékig az éghajlati tényezőktől is függ. A tisztítás bizonyos mértékig az éghajlati tényezőktől is függ. Időszakonként nagymértékű algaszaporodást jelenthet mely a befogadót szennyezheti. Időszakonként nagymértékű algaszaporodást jelenthet mely a befogadót szennyezheti.

74 Aerob tó kis mélységű tó, kis mélységű tó, teljes mélységében az aerob lebontáshoz gyakorlatilag mindenkor elegendő oxigén áll rendelkezésre. teljes mélységében az aerob lebontáshoz gyakorlatilag mindenkor elegendő oxigén áll rendelkezésre. Oxigén: Oxigén: diffúzió révén diffúzió révén algák termelik algák termelik mechanikai felszíni levegőztető berendezések vagy a tófenékből kiinduló sűrített levegős rendszerek mechanikai felszíni levegőztető berendezések vagy a tófenékből kiinduló sűrített levegős rendszerek

75 Anaerob tó A tó mélységében oldott oxigén nincs. A tó mélységében oldott oxigén nincs. részleges szennyvíztisztítást biztosít, részleges szennyvíztisztítást biztosít, Az anaerob tavakat elsősorban a tisztítórendszer első lépcsőjeként a nagy szervesanyag tartalmú (pl. élelmiszeriparú) szennyvizeinek előtisztítására célszerű alkalmazni. Az anaerob tavakat elsősorban a tisztítórendszer első lépcsőjeként a nagy szervesanyag tartalmú (pl. élelmiszeriparú) szennyvizeinek előtisztítására célszerű alkalmazni.

76 Forrás: Tamás, 1998

77

78

79 Forrás: Barótfi, 2000

80 Tavas szennyvíztisztítás A tervezéstől és üzemeltetéstől függően a tavas rendszer a BOI %-t képes eltávolítani. A tervezéstől és üzemeltetéstől függően a tavas rendszer a BOI %-t képes eltávolítani. Tavak üzemeltetése: Tavak üzemeltetése: Szagcsökkentés Szagcsökkentés Makronövényzet szabályozása Makronövényzet szabályozása Úszó vegetáció szabályozása Úszó vegetáció szabályozása Algák szabályozása Algák szabályozása

81 Gyökérágyas tisztítási rendszerek Vízinövényekkel telepítenek be valamilyen szennyvíztisztító sekély medencét, ahol a lassan átszivárgó és átfolyó szennyvíz a gyökérzónán áthaladva, mechanikai illetve biológiai tisztításon esik keresztül. Vízinövényekkel telepítenek be valamilyen szennyvíztisztító sekély medencét, ahol a lassan átszivárgó és átfolyó szennyvíz a gyökérzónán áthaladva, mechanikai illetve biológiai tisztításon esik keresztül.

82 Élőgépes szennyvíztisztítás

83 Forrás: Forrás: Tamás, 1998

84 Az élőgép működési sémája Forrás:,

85 Kémiai utótisztítás A kémiai tisztítás megoldásai az alábbiak: A kémiai tisztítás megoldásai az alábbiak: Koaguláció- A vegyszerek gyors bekeverése eredményeként a nagyon finom részecskék mikropelyhekké tömörülnek. Koaguláció- A vegyszerek gyors bekeverése eredményeként a nagyon finom részecskék mikropelyhekké tömörülnek. Flokkuláció – A koaguláció után következő folyamat, amikor a szennyvizet gyengén kell keverni, így már nagyobb pelyhek keletkeznek. Flokkuláció – A koaguláció után következő folyamat, amikor a szennyvizet gyengén kell keverni, így már nagyobb pelyhek keletkeznek. Pl.: alumínium-szulfát, mész, ferriklorid stb. Pl.: alumínium-szulfát, mész, ferriklorid stb.

86 Nitrogéneltávolítás A nagyobb vízminőség igényű befogadók esetében követelmény A nagyobb vízminőség igényű befogadók esetében követelmény A nitrogéntartalmú vegyületek esetén a következő káros hatásokkal számolhatunk: A nitrogéntartalmú vegyületek esetén a következő káros hatásokkal számolhatunk: Ammónia toxicitás a halakra, Ammónia toxicitás a halakra, klóros fertőtlenítés hatékonyságának csökkenése, klóros fertőtlenítés hatékonyságának csökkenése, káros közegészségügyi-hatás káros közegészségügyi-hatás szennyvíz-újrahasznosítási lehetőségeinek csökkenése. szennyvíz-újrahasznosítási lehetőségeinek csökkenése.

87 Forrás: Tamás, 1998

88 Foszforeltávolítás A foszfor eltávolítás kémiai (pl.: alumíniumsók, mész felhasználásával), biológiai és fizikai módszerekkel lehetséges. A foszfor eltávolítás kémiai (pl.: alumíniumsók, mész felhasználásával), biológiai és fizikai módszerekkel lehetséges. A legtöbb szennyvíz esetében az oldhatatlan foszfor kb. 10%-a távolítható el az előülepítővel. A legtöbb szennyvíz esetében az oldhatatlan foszfor kb. 10%-a távolítható el az előülepítővel.

89 Forrás: Tamás, 1998

90 Hasznosítható anyagok Iszapvíz Aprított őrölt ásványi részecskék Szerves anyag Tápanyagok Nyomelemek Korlátozó összetevők Mérgező anyagok Patogének A szennyvíziszap általános összetétele

91 Iszapvíz Szabad vagy könnyen eltávolítható pórusvíz (70%) Kapilláris víz (20%) Pehelyrészecskék nedv. tart. (2%) Sejtben kémiailag kötött víz (8%)

92 Hasznosítható anyagok Iszapvíz Aprított őrölt ásványi részecskék Szerves anyag Tápanyagok Nyomelemek Korlátozó összetevők Mérgező anyagok Patogének A szennyvíziszap általános összetétele

93 A szennyvíziszap kezelés célja az anyag nedvességtartalmának csökkentése, bűz, szagártalom, fertőzőképesség csökkentése illetve megszüntetése. A szennyvíziszap minősége jellemző az adott településre, leginkább a tisztításra technológiára, s így településenként változhat.

94 A tipikus mikroorganizmus szám a különböző szennyvízkezelések függvényében Mikro- bák Tisztí- tatlan szenny -víz/ 100 ml Elsőd- leges tisztí- tás/ 100 ml Másod- lagos tisztítás/ 100 ml Harma d-lagos tisztítás/ 100ml Mechanikai szennyvíztiszti- tóból származó szennyvíziszap/ g Rothasz- tott szennyvíz- iszap/g Fekál coliform < Szalmo- nella < Shigella <22203 Enteri- kus vírus ,

95 Sűrítés Célja: az iszap víztartalmának meghatározott mértékű csökkentésével magának a kezelendő iszap mennyiségének a csökkentése

96 Sűrítés Gravitációs sűrítés Gravitációs sűrítés természetes úton természetes úton mesterséges keverő berendezéssel ellátott sűrítő mesterséges keverő berendezéssel ellátott sűrítő Flotációs sűrítés Flotációs sűrítés levegő befúvással levegő befúvással vegyszerrel vegyszerrel Dinamikus sűrítés Dinamikus sűrítés vibrációs hatással vibrációs hatással centrifugálással centrifugálással Szűréssel történő sűrítés Szűréssel történő sűrítés membrán szűrés membrán szűrés

97 Kondicionálás Célja: az iszap víztartalmának csökkentése, az iszap víztartalmának csökkentése, a fellelhető szerves anyag stabilizálása, a fellelhető szerves anyag stabilizálása, a különféle patogén baktériumok számának csökkentése, elpusztítása a különféle patogén baktériumok számának csökkentése, elpusztítása

98 Kondicionálás Fizikai kondícionálás Fizikai kondícionálás pasztőrözés pasztőrözés termikus kondícionálás termikus kondícionálás mosatás mosatás Kémiai kondícionálás Kémiai kondícionálás Aerob iszapstabilizálás Aerob iszapstabilizálás Anaerob iszapstabilizálás – rothasztás (CH 4, CO 2 ) Anaerob iszapstabilizálás – rothasztás (CH 4, CO 2 )

99 Iszap fertőtlenítése Iszap fertőtlenítése Szennyvíziszap víztelenítése Szennyvíziszap víztelenítése Szennyvíziszap szárítása Szennyvíziszap szárítása Szennyvíziszap komposztálása Szennyvíziszap komposztálása Szennyvíziszap mezőgazdasági területen történő hasznosítása Szennyvíziszap mezőgazdasági területen történő hasznosítása

100 komposzt olyan szerves anyagok, amelyek szilárd vagy folyékony szerves hulladékból, illetve a hozzájuk kevert ásványi anyagokból irányított bomlási folyamatokon keresztül készültek olyan szerves anyagok, amelyek szilárd vagy folyékony szerves hulladékból, illetve a hozzájuk kevert ásványi anyagokból irányított bomlási folyamatokon keresztül készültek a folyamat során az anyag aerob mikroorganizmusok segítségével bomlik le, alakul át. Ezt követően nagy molekulájú humuszanyagok épülnek fel. a folyamat során az anyag aerob mikroorganizmusok segítségével bomlik le, alakul át. Ezt követően nagy molekulájú humuszanyagok épülnek fel.

101 Biogáz: A szerves anyagok anaerob lebomlásakor keletkező légnemű anyag, A szerves anyagok anaerob lebomlásakor keletkező légnemű anyag, Fő összetevője a metán Fő összetevője a metán Metán: Metán: „Klímagáz”, üvegházhatást okozó gáz „Klímagáz”, üvegházhatást okozó gáz Hatása 1 CH 4 ~ 22 CO 2 Hatása 1 CH 4 ~ 22 CO 2 Éghető gáz Éghető gáz Fűtőértéke: ~ 23,12 MJ/ m 3 Fűtőértéke: ~ 23,12 MJ/ m 3 Üvegházhatást okozó gáz és megújuló energiaforrás Üvegházhatást okozó gáz és megújuló energiaforrás

102 A modellben lejátszódó folyamatok feltételrendszere a következő: levegőtől (oxigéntől) elzárt körülmények, levegőtől (oxigéntől) elzárt körülmények, a lebontandó szerves anyagok, a lebontandó szerves anyagok, a szerves anyag – folyadék megfelelő aránya, a szerves anyag – folyadék megfelelő aránya, a mikroorganizmusok kívánatos törzsei, a mikroorganizmusok kívánatos törzsei, a biológiailag meghatározott, optimális hőmérséklet, a biológiailag meghatározott, optimális hőmérséklet, a rövid időtartamú lebontás végetti állandó keverés a rövid időtartamú lebontás végetti állandó keverés

103 Biogáz: Biogáz: A szerves anyagok anaerob lebomlásakor keletkező légnemű anyag, A szerves anyagok anaerob lebomlásakor keletkező légnemű anyag, Fő összetevője a metán Fő összetevője a metán Metán: Metán: „Klímagáz”, üvegházhatást okozó gáz „Klímagáz”, üvegházhatást okozó gáz Hatása 1 CH 4 ~ 22 CO 2 Hatása 1 CH 4 ~ 22 CO 2 Éghető gáz Éghető gáz Fűtőértéke: ~ 23,12 MJ/ m 3 Fűtőértéke: ~ 23,12 MJ/ m 3 Üvegházhatást okozó gáz és megújuló energiaforrás Üvegházhatást okozó gáz és megújuló energiaforrás

104 Különböző eredetű, kezeletlen biogáz összetétele és fűtőértéke Alapanyag Metán tartalom (%) CO 2 tartalom (%) Fűtőérték (MJ/m 3 ) Települési hulladék 50 % 18,5 Állati trágya 65 %35 %24 Szennyvíz iszap 70 %30 %26

105

106 A modellben lejátszódó folyamatok feltételrendszere a következő: levegőtől (oxigéntől) elzárt körülmények, levegőtől (oxigéntől) elzárt körülmények, a lebontandó szerves anyagok, a lebontandó szerves anyagok, a szerves anyag – folyadék megfelelő aránya, a szerves anyag – folyadék megfelelő aránya, a mikroorganizmusok kívánatos törzsei, a mikroorganizmusok kívánatos törzsei, a biológiailag meghatározott, optimális hőmérséklet, a biológiailag meghatározott, optimális hőmérséklet, a rövid időtartamú lebontás végetti állandó keverés a rövid időtartamú lebontás végetti állandó keverés

107 savas fázis metán fázis szerve s anyag H 2, CO 2 ecetsav baktérium NH 4 +, H 2 S stb. propion- sav vajsav alkohol stb. H 2, CO 2 ecetsav biogáz 60–70 % metán 30–40 % CO 2 baktérium

108 pszichrofil zóna, azaz a környezeti hőmérsékleten termelő biogáz-berendezés pszichrofil zóna, azaz a környezeti hőmérsékleten termelő biogáz-berendezés mezofil zóna, azaz a +28.… +36  C között termelő biogáztelep, mezofil zóna, azaz a +28.… +36  C között termelő biogáztelep, termofil zóna, azaz +48 …. +53  C hőmérsékleten termelő telep termofil zóna, azaz +48 …. +53  C hőmérsékleten termelő telep

109 Termofil rothasztás - előnyei A szerves anyag átalakulása gyorsabb, elsősorban a hidrolízis gyorsabb lefolyása következtében. A szerves anyag átalakulása gyorsabb, elsősorban a hidrolízis gyorsabb lefolyása következtében. Szerves anyagok átalakulása, stabilizálása tökéletesebb. Szerves anyagok átalakulása, stabilizálása tökéletesebb. A rothasztott iszap víztelenítési tulajdonságai javulnak. A rothasztott iszap víztelenítési tulajdonságai javulnak. Patogén kórokozók redukciója tökéletesebb. Patogén kórokozók redukciója tökéletesebb.

110 Hátrányai Az energiaszükséglet nagyobb. (Esetenként fűtés szükséges.) Az energiaszükséglet nagyobb. (Esetenként fűtés szükséges.) A beruházási költségek (szigetelés, hőcserélők stb.) magasabbak. A beruházási költségek (szigetelés, hőcserélők stb.) magasabbak. Az eljárás üzemelési zavarokra érzékenyebb. Az eljárás üzemelési zavarokra érzékenyebb. Az anaerob rothasztási folyamatokat a környezeti miliő pH-ja szintén alapvetően befolyásolja. Az anaerob rothasztási folyamatokat a környezeti miliő pH-ja szintén alapvetően befolyásolja.

111 Technológia üzemmódját folyamatos, folyamatos, szakaszos szakaszos a feldolgozandó hulladék szárazanyag-tartalmának függvényében lehet megválasztani

112 Az alapanyag szárazanyag-tartalma szerint megkülönböztethetjük: a nedves (0,5-1 % szárazanyag-tartalom), a nedves (0,5-1 % szárazanyag-tartalom), a szuszpenziós (5-15 % szárazanyag-tartalom), a szuszpenziós (5-15 % szárazanyag-tartalom), a félszáraz (15-24 % szárazanyag-tartalom), a félszáraz (15-24 % szárazanyag-tartalom), és a száraz (25 % feletti szárazanyag-tartalom) eljárásokat. és a száraz (25 % feletti szárazanyag-tartalom) eljárásokat.

113 folyamatos eljárás (hígtrágya, szennyvíz) kisebb energiaveszteség a fermentor fűtésénél, kisebb energiaveszteség a fermentor fűtésénél, egyszerű lecsapolás, újratöltés, egyszerű lecsapolás, újratöltés, teljes automatizáció lehetősége teljes automatizáció lehetősége

114 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "Hulladékkezelés II. 2011. Tantárgyfelelős: Bazsáné Dr. Szabó Marianne Szennyvízkezelés 1. előadás b,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések