Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A szennyvízkezelésben keletkező iszapok, mint hulladékok hasznosítása Beszédes Sándor, Dr. László Zsuzsanna, Dr. Hodúr Cecilia, Dr. Szabó Gábor SZTE Mérnöki.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A szennyvízkezelésben keletkező iszapok, mint hulladékok hasznosítása Beszédes Sándor, Dr. László Zsuzsanna, Dr. Hodúr Cecilia, Dr. Szabó Gábor SZTE Mérnöki."— Előadás másolata:

1 A szennyvízkezelésben keletkező iszapok, mint hulladékok hasznosítása Beszédes Sándor, Dr. László Zsuzsanna, Dr. Hodúr Cecilia, Dr. Szabó Gábor SZTE Mérnöki Kar, Folyamatmérnöki Intézet 6725 Szeged Moszkvai krt. 9. Tel.: +3662/

2 Szennyvizek és folyékony hulladékok Nem-lebomló szennyezéseket tartalmazó folyékony hulladékok Membrán-szeparációs eljárások Előkezelések Kibocsátási határértéknek megfelelő víz Biológiailag lebomló szennyezéseket tartalmazó folyékony hulladékok Előkezelések Membrán-szeparáció Tisztított víz: Technológiai (RO, NF) Közcsatornába (NF, UF) Élővízbe (RO, NF) Magas sza. tart hulladék (iszap) Kondicionálás Szárítás Komposzt, talajjavítás Biogáz

3 Szennyvízkezelés Cél: szennyezőanyagok eltávolítása (nitrogén, foszfor, toxikus vegyületek stb..) Kiülepíthető fázis: szennyvíziszap Szennyvíziszap kezelés Lerakás Égetés Hasznosítás (mezőgazdaság, anaerob fermentáció, komposztálás) Nehézfémek? (Fito)toxikus komponensek? Patogenitás?

4 Szennyvíziszap produktum Előülepítés: primer iszap (lebegőanyag max. kb. 70%-a) Függ: lebegőanyag tartalom koncentrációja, bejövő térfogatáram, felületi terhelés Koagulációt, flokkulációt követő ülepítés (lebegőanyag eltáv. 90%) Primer iszap produktum nő, iszap vízteleníthetősége romlik Szekunder iszap: biológiai szennyvíztisztításban Vízteleníthetőség jobb Tisztítás céljaIszapkor (nap) Lebontható szerves anyag eltávolítás (BOI) 3-5 Nitrifikáció8-10 Denitrifikáció14-16 Foszforeliminálás16-20

5 Hasznosítható anyagok Víz pórusvíz (70%) kapilláris víz (20%) pelyhek víztartalma (2%) sejtben kémiailag kötött víz (8%) Ásványi részecskék homok és egyéb szemcsés anyagok Szerves anyagszéntartalmú maradékanyagok Tápanyagok nitrogén foszfor kálium Nyomelemekfémes elemek és szerves vegyületek Korlátozó összetevők Mérgező anyagok nehézfémek egyéb toxikus anyagok Patogének baktériumok vírusok paraziták Szennyvíziszapok általános összetétele

6 Iszapkezelési eljárások  Iszapsűrítés (gravitációs sűrítők, centrifugák)  Iszapkondicionálás (termikus, kémiai, biológiai)  Fertőtlenítés (vegyszer és/vagy hő)  Víztelenítés  Aerob stabilizálás  Anaerob stabilizálás (biogáz)  Égetés  Végső elhelyezés, deponálás

7 Iszapok égetése Ha az iszap toxikus összetevőket tartalmaz, amely más technológiával nem távolítható el. Az égetés előnyei:  térfogatcsökkentés  a végtermék nem fertőzött  a biológiai bontásnak ellenálló anyagok megsemmisülnek  hőenergia nyerhető vissza Az égetés hátrányai:  légszennyezés  az iszap kb tömegszázalékát hamuként kell elszállítani  korroziv hatású égéstermékek  kis telepeken a költségek magasak Az égetés energiatermelés, vagy hulladékártalmatlanítás? Biomassza vagy veszélyes hulladék?

8 Szennyvíziszap kondicionálása Célja: –vízteleníthetőség javítása –a szerves anyag stabilizálása –a patogén mikroorganizmusok csökkentése Típusai:  fizikai  kémiai  biológiai

9 Kémiai kondicionálás Javul a vízteleníthetőség, csökken a rothadóképesség, csökken a patogének mennyisége –szerves koagulánsokkal (polielektrolitok) –szervetlen koagulánsokkal (FeCl 3, FeSO 4, Al 2 (SO 4 ) 3, CaO)

10 Fizikai kondicionálás  pasztőrözés: felmelegítés 60-80°C-ra, hőntartás  termikus kondicionálás: hevítés °C-ra. A sejtnedvek BOI növekedést okoznak, jól vízmentesíthető  fagyasztásos kondicionálás: a jégkristályok a sejtfalat roncsolják  mosás: a kolloidfázis eltávolítása, a szűrhetőséget, ülepíthetőséget javítja

11 Biokémiai kondicionálás Célja –a szerves anyagok lebontása –az iszap vízteleníthetőségének előkészítése, –a patogén mikroorganizmusok számának csökkentése A stabilizálás levegő jelenlétében (aerob úton) és levegőtől elzártan (anaerob úton) történhet.

12 Komposztálás Egy „biotechnológiai” eljárás, ahol  a szubsztrát szilárd vagy vízoldhatatlan fázisban van  felületét vízfilm vonja be,  a mikróbák aerob körülmények között végzik a lebontást A komposztálás célja:  az anyag térfogatának és tömegének csökkentése  fertőző hatás megszüntetése (patogének elpusztítása)  a N, P, K, C, stb. tartalom hasznosítása. Primer és szekunder iszapoknál, rothasztott iszapoknál

13  Sejtfalak lebontása  Lignin hasznosítása (gomba, bakt.) Növényi hulladékok bekeverése (átlevegőzés, humifikáció elősegítése) Nitrogén könnyebben felvehető formába alakul Foszforvegyületek szimultán mineralizációja (rosszabb oldhatóság és hasznosítás) Humusz: ammónium tárolás, egyenletesebb felvétel a növényekben Iszap víztelenítés szükséges Megfelelő porozitás

14 BIOGÁZ „Biometanizáció”

15

16 Anaerob lebontás folyamata A szerves anyagok anaerob lebomlása során széndioxid, metán és víz keletkezik. C 6 H 12 O 6  3CH 3 COOH 3CH 3 COOH  3CH 4 + 3CO 2 CO 2 + 4H 2  CH 4 + 2H 2 O +400kJ

17 Biogázképződés SzakaszMikroorganizmusokTermék hidrolízisfakultatív anaerob mikroorgegyszerű cukor, aminosav, zsírsav savanyítássavképző bakt.szerves savak, CO 2, H 2 ecetsav-képz.ecetsavképző bakt.ecetsav, CO 2, H 2 metán-képz.metanogén bakt.metán, szén-dioxid, víz

18 Mikrohullámú sugárzás 300 MHz GHz

19 Alkalmazásának előnyei –egységnyi térfogatban nagy energiaáram érhető el –nincs szükség közvetítő közegre –gyors felmelegítő hatás –lényegesen lerövidülő műveleti idők

20  Dielektromos tulajdonságoktól függően szelektív melegítésre és fázisszeparálásra alkalmas  A penetrációs mélységben egyenletesebb felmelegedés  Kémiai reakciók sebességét növeli, a hagyományostól eltérő reakcióutak jellemzik  Intenzív nedvességelvonás

21 Mikrohullám az iszapkezelésben  Az oxidációs eljárások hatékonyságának növelése  Patogén mikroorganizmusok gyors elpusztítása  Az extracelluláris polimerháló roncsolása  A iszap-flokkulumok dezintegrálása  A kommunális iszapok esetében megnövekedett szervesanyag-oldhatóság (fehérje, szénhidrátok)  A fehérjék oldalláncainak polarizáltsága megváltozik, a hidrogénhidak átrendeződnek

22 Kutatási célkitűzések  A mikrohullámú kezelés hatásainak vizsgálata élelmiszeripari eredetű szennyvíziszapoknál vízoldható szervesanyag-frakciók biológiai lebonthatóság biogázproduktum anaerob fermentáció üteme  Folyamatos anyagtovábbítású mikrohullámú kezelő-berendezés fejlesztése

23

24

25

26

27

28

29

30

31 Következtetések A mikrohullámú kezelés alkalmas a szervesanyagok vízoldhatóságának növelésére A mikrohullámú besugárzás egy meghatározott teljesítményig növeli a biológiai lebonthatóságot A mikrohullámú kezelés alkalmas a biogázrothasztás intenzifikálására: fokozza a biogáz hozamot növeli a biogáz metántartalmát felgyorsítja a biológiai lebontás ütemét A besugárzott energia mennyiségén kívül a fajlagos teljesítmény is meghatározó

32 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!


Letölteni ppt "A szennyvízkezelésben keletkező iszapok, mint hulladékok hasznosítása Beszédes Sándor, Dr. László Zsuzsanna, Dr. Hodúr Cecilia, Dr. Szabó Gábor SZTE Mérnöki."

Hasonló előadás


Google Hirdetések