Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Iszapszerű hulladékok kezelése és biogáz hasznosítás 1-2. előadás Alapfogalmak, szennyvíziszap jellemzése Dittrich Ernő egyetemi adjunktus mb. tanszékvezető.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Iszapszerű hulladékok kezelése és biogáz hasznosítás 1-2. előadás Alapfogalmak, szennyvíziszap jellemzése Dittrich Ernő egyetemi adjunktus mb. tanszékvezető."— Előadás másolata:

1 1 Iszapszerű hulladékok kezelése és biogáz hasznosítás 1-2. előadás Alapfogalmak, szennyvíziszap jellemzése Dittrich Ernő egyetemi adjunktus mb. tanszékvezető PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B ép PTE PMMK Környezetmérnöki Szak (BSC)

2 Tantárgy célja, tartalma KURZUS CÉLJA: a kurzust elvégző hallgatók alapszintű jártasságra tegyenek szert az iszapkezelő rendszerek tervezése, kivitelezése, rekonstrukciója és üzemeltetése témakörében. Tartalom:  Iszapszerű hulladékok csoportosítása, jellemzése, tulajdonságai.  Iszapkezelési eljárások ismertetése: sűrítés, kondicionálás, víztelenítés, aerob fermentáció, anaerob fermentáció, komposztálás, szárítás, égetés, egyéb eljárások.  Iszapszerű és szilárd hulladékok anaerob irányított fermentációja biogáz termelési céllal.  Biogáz hasznosítási lehetőségek. Melléktermékek (csurgalékvíz, maradék szilárd fázis) ártalmatlanítási, hasznosítási lehetőségei.  Szilárd anyag-, vízfázis-, gáz- és energia-mérlegek.  Szennyvíz iszap kezelés és szennyvízkezelés kapcsolata, egymásra hatása.  Gazdaságosság és megtérülés kérdései. 2

3 Tantárgyi követelmények 3 kr 2 ea 1 gyakorlat Félévteljesítés feltétele:  1 db ZH  1 db tervfeladat leadása  TVSZ szerinti órai részvétel (min. 70%) Vizsgaidőszak:  Szóbeli vizsga Tételsorból 1 tétel Tervfeladat átbeszélése 3

4 Kötelező és ajánlott irodalom Ajánlott irodalom minden ea-anyag végén! Kötelező irodalom:  Dr. Kárpáti Árpád (szerk): A szennyvíztisztítás alapjai. Veszprémi egyetem 2007, digitális jegyzet. – Csak az iszapkezelési fejezetek  Dr. Juhász Endre (2002): ÚTMUTATÓ - A TELEPÜLÉSI SZENNYVÍZISZAP TELEPI ELŐKEZELÉSÉHEZ.  Dr. Kurdi Róbert (szerk): Hulladékgazdálkodás II fejezetek. Környezetmérnöki Tudástár pannon.hu/tudastar/anyagok/19-Hulladekgazdalkodas_II.pdfhttp://mkweb.uni- pannon.hu/tudastar/anyagok/19-Hulladekgazdalkodas_II.pdf  Dr. Domokos Endre (szerk): Környezetvédelmi energetika fejezete Környezetmérnöki Tudástár pannon.hu/tudastar/anyagok/21-Kornyezetvedelmi_energetika_v2.pdfhttp://mkweb.uni- pannon.hu/tudastar/anyagok/21-Kornyezetvedelmi_energetika_v2.pdf  Dr. Barótfi István (szerk): Környezettechnika – A szennyvíziszap kezelése eloszo/ch04s07.htmlhttp://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tkt/kornyezettechnika- eloszo/ch04s07.html 4

5 Alapfogalmak 5

6 6 A vízellátás-csatornázás idealizált rendszere vízbázisok vízszerzés víztisztí tás vízeloszt ás ipari vízfelhasználók mg-i vízfelhasználók lakossági vízfelhasználók Csatornarendszer vagy tengelyen történő szállítás szennyvíz vagy TFH tisztítás befogadó előkezelés (opcionális)

7 Kapcsolódó fontosabb jogszabályok I. 147/2010. (IV. 29) Korm. r. a vizek hasznosítását, védelmét és kártételeinek elhárítását szolgáló tevékenységekre és létesítményekre vonatkozó szabályokról 30/2008. (XII. 31.) KvVM r. a vizek hasznosítását, védelmét és kártételeinek elhárítását szolgáló tevékenységekre és létesítményekre vonatkozó műszaki szabályokról 2000/60/EK EU Víz Keretirányelv 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelméről 6/2009 (IV.14) KvVM-EüM-FVM együttes rendelet a földtani közeg és a felszín alatti víz szennyezéssel szembeni védelméhez szükséges határértékekről és a szennyezések méréséről 220/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszíni vizek minősége védelmének szabályairól 28/2004. (XII. 25.) KvVM rendelet a vízszennyező anyagok kibocsátásaira vonatkozó határértékekről és alkalmazásuk egyes szabályairól 7

8 8 Kapcsolódó fontosabb jogszabályok II. Az EU 91/271 számú irányelve 165/2004 (V.21.) Korm. rendelet Nemzeti Települési Szennyvízelvezetési és -tisztítási Megvalósítási Program sz „a Nemzeti Települési Szennyvízelvezetési és -tisztítási Megvalósítási Program végrehajtásával összefüggő nyilvántartásról és jelentési kötelezettségről szóló 27/2002. (II. 27.) Korm. rendelet módosításáról” 164/2004 (V.21.) Korm. rendelet „a Nemzeti Települési Szennyvízelvezetési és -tisztítási Megvalósítási Programmal összefüggő szennyvízelvezetési agglomerációk lehatárolásáról szóló 26/2002. (II. 27.) Korm. rendelet módosításáról” 221/2004. (VII.21.) Korm. rendelet a vízgyűjtő-gazdálkodás egyes szabályairól 10/2010 (VIII. 18.) VM rendelet a felszíni víz vízszennyezettségi határértékeiről és azok alkalmazásának szabályairól 59/2008. (IV. 29.) Korm. rendelet a vizek mezőgazdasági eredetű nitrát- szennyezéssel szembeni védelméhez szükséges cselekvési program részletes szabályairól, valamint az adatszolgáltatás és nyílvántartás rendjéről

9 9 Kapcsolódó fontosabb jogszabályok III. 50/2001. (IV. 3.) Korm. rendelet a szennyvizek és szennyvíziszapok mezőgazdasági felhasználásának és kezelésének szabályairól 36/2006. (V. 18.) FVM rendelet: a termésnövelő anyagok engedélyezéséről, tárolásáról, forgalmazásáról és felhasználásáról 253/1997. (XII. 20.) Korm. rendelet az országos településrendezési és építési követelményekről 18/2007. (V. 10.) KvVM rendelet a felszín alatti víz és a földtani közeg környezetvédelmi nyilvántartási rendszer (FAVI) adatszolgáltatásáról 20/2006. (IV. 5.) KvVM rendelet a hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről 27/2005. (XII. 6.) KvVM rendelet a használt- és szennyvizek kibocsátásának ellenőrzésére vonatkozó részletes szabályokról 23/2003. (XII. 29.) KvVM rendelet a biohulladék kezeléséről és a komposztálás műszaki követelményeiről 16/2001. (VII. 18.) KöM rendelet a hulladékok jegyzékéről

10 10 A szennyvíz gazdálkodás rendszere szennyezők: - kommunális - ipari - mezőgazdasági előkezelés (opcionális) szállítás csatornahálózaton szállítás tengelyen szennyvíz TFH TFH-kezelő telep TFH-előkezelés telken belüli tevékenységek szennyvíztisztítás befogadó: - élővíz - talajvíz tisztítottTFH tisztított szennyvíz iszap Iszap- elhelyezés szennyvíz Szennyvíztisztító telepen belüli tev. iszapkezelés Saját szennyvíztisztító

11 11 Szennyvíztisztító telep tervezés peremfeltételei szennyvíz tisztítás iszapkezelés tisztítandó szennyvíz minősége és mennyisége befogadó Ártalmatlanítás, hasznosítás szennyvíztisztító telep

12 Iszapkezelés kapcsolatai, rendszere 12 Iszapkezelés Nyers iszap minősége, mennyisége Szennyvíz tisztítási technológia Telepet terhelő szennyvízmennyis ég és minőség Nyers szennyvíz mennyisés és minőség TFH mennyisége és minőség Tisztított szennyvíz és befogadó Kezelt iszap hasznosíthat ó alkotókkal Iszap hasznosítása Maradék iszap gazdaságosa n nem hasznosíthat ó alkotókkal Ártalmatlanít ás

13 13 Egy települési szennyvíztisztító egyszerűsített blokksémája

14 14 Lakos-egyenérték (LE) Lakos-egyenérték: egy fő által kibocsátott napi szennyezőanyag mennyisége. Rövidítése: LE Általában a szennyvíztisztító telepek terhelését LE- ben adjuk meg. Fajlagos LE-értékek a főbb komponensekre:  BOI5: 60 g/fő,nap  KOI: 120 g/fő,nap  LA: 70 g/fő,nap  ÖN: 11 g/fő,nap  ÖP: 3 g/fő,nap

15 15 Inhibitor koncentráció Az a határkoncentráció, mely felett a biológiai lebontás hatékonysága jelentősen csökken. Néhány tájékoztató inhibitor koncentráció érték:  Szulfitok: 100 mg/l  Kloridok: 8000 – mg/l  Fenolok: 70 – 160 mg/l  Ammónia: 1600 mg/l  Oldott sók: mg/l  Nehézfémek: 1-10 mg/l  Olaj és zsír: 50 mg/l

16 16 Szennyvíz iszap elhelyezés, ártalmatlanítás alternatívái és előkezelési igényei  Mezőgazdasági kihelyezés (Mg-i hasznosítás):  Injektálással (homogenizálás és stabilizálás után)  Beszántással (víztelenítés és stabilizálás után)  Felszíni elterítéssel (komposztálás után)  Hulladéklerakóba történő elhelyezése → ma már nem alkalmazható, mert előírás van a hulladéklerakókban lerakott hulladék szerves anyag csökkentésére (20/2006. (IV. 5.) KvVM rendelet a hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről)  Telepen belüli deponálás (nagy helyigény, átmenetileg megoldás)  Rekultiváció (komposztálás után)  Termikus ártalmatlanítás: Hulladék égető mű (szárítás után) Cementműbe történő égetés (szárítás után)

17 Szennyvíz-iszap hasznosítás alternatívái Mezőgazdasági hasznosítás (kihelyezés) Energetikai hasznosítás  Biogáz termelés (Rothasztás)  Bioáram termelés (MFC)  Hidrogén termelés (MFC)  Égetés 17

18 Biogáz hasznosítás alternatívái Áramtermelés és hulladék-hő hasznosítás (gázmotorokkal) Hő-hasznosítás (elégetéssel)  Helyi fűtés  Üvegházak fűtése  Távfűtési rendszerhez történő kapcs. Bio-metán előállítása  Üzemanyagként történő árusítás (CNG technológia)  Földgázhálózatba történő betáplálás 18

19 Szennyvíziszap jellemzése 19

20 Szennyvíziszap keletkezési helyei 20 + Zsírfogó esetén: olajok, zsírok

21 Egyéb melléktermékek kezelése és ártalmatlanítása Rácsszemét: átmeneti tárolás kidrénezéssel, kommunális hulladék lerakóba történő szállítás Homok: mosás (opcionális), átmeneti tárolás, kommunális hulladéklerakóba történő szállítás vagy alárendelt helyeken ágyazati/feltöltő anyagként Zsírok-olajok: átmeneti tárolás, veszélyes hulladékként égető műbe vagy veszélyes hulladék lerakóba történő szállítás, vagy hasznosítás rothasztóban 21

22 Szennyvíziszap sűrűsége, fajlagos mennyisége Nyers szennyvíziszap sűrűsége: 1010 – 1050 kg/m3 Közelítő mutatók:  Iszapvíz mennyisége: ~1-2 l/leé,nap  Iszap mennyisége a napi szennyvízhozam 0,8 – 2,5%-a Iszap fajlagos mennyisége:  Friss primer iszap: 1,08 l/leé,d  Anaerob úton kirothadt iszap: 0,38 l/leé,d  Eleveniszapos rendszer friss fölös iszapja: 1,25 – 3,1 l/leé,d  Friss eleveniszapos primer és szekunder iszapkeverék: 1,75 – 1,9 l/leé,d  Csepegtetőtestes friss szekunder iszap: 0,22 – 0,4 l/leé,nap  Friss csepegtetőtestes primer és szekunder iszapkeverék: 1,22 – 1,48 l/leé,d 22

23 Jellemző víztartalom és száraz anyag tartalom értékek 23

24 kommunális szennyvíziszap fajlagos szárazanyag tartalma a szennyvíztisztítási eljárások függvényében 24

25 Víztartalom és térfogat kapcsolata Amíg az iszapnak magas a víztartalma, addig a térfogata szinte csak a víztartalom változásától függ: El kell dönteni hogy a vizsgált technológiában csökken-e a száraz anyag tartalom Térfogat változás száraz anyag tartalom csökkenés nélkül :  Ahol: q be (m3/h): a technológiai egységbe belépő iszap térfogat árama q ki (m3/h): a technológiai egységből kilépő iszap térfogat árama w be (-): a technológiai egységbe belépő iszap relatív víztartalma w ki (-): a technológiai egységből kilépő iszap relatív víztartalma q i (m3/h): a technológiai egységből kilépő iszapvíz térfogat árama Térfogat változás száraz anyag tartalom csökkenés esetén: Ahol: ∆sz (-): a technológiai egységben történő relatív szárazanyag tartalom változás 25

26 Víztartalom, térfogat és térfogat-csökkentési eljárások kapcsolata 26

27 Iszap összetevői 27

28 Szennyvíziszap fertőzőképessége 28

29 Szennyvíziszap tápanyag tartalma ÖN friss primer és szekunder iszapban:  Csepegtetőtest: 1,2 – 1,8 g/leé,d  Eleveniszapos eljárás: 2,4 – 3,6 g/leé,d ÖP friss primer és szekunder iszapban:  Csepegtetőtest: 0,18 – 0,27 g/leé,d  Eleveniszapos eljárás: 0,2 – 0,3 g/leé, d Kálium friss primer és szekunder iszapban:  Csepegtetőtest: 0,025 – 0,033 g/leé,d  Eleveniszapos eljárás: 0,027 – 0,036 g/leé,d 29

30 Egyéb jellemzők Felúszásra hajlamos anyagok mennyisége: 2 – 10 l/leé Szennyvíziszap hőmérséklete: C° (rothasztásnál ez nem igaz!) Iszap hamutartalma: nyers iszap 1/40- ed része 30

31 Alapképletek Amíg az iszapnak magas a víztartalma, addig a térfogata szinte csak a víztartalom változásától függ: El kell dönteni hogy a vizsgált technológiában csökken-e a száraz anyag tartalom Térfogat változás száraz anyag tartalom csökkenés nélkül :  Ahol: q be (m3/h): a technológiai egységbe belépő iszap térfogat árama q ki (m3/h): a technológiai egységből kilépő iszap térfogat árama w be (-): a technológiai egységbe belépő iszap relatív víztartalma w ki (-): a technológiai egységből kilépő iszap relatív víztartalma q i (m3/h): a technológiai egységből kilépő iszapvíz térfogat árama Térfogat változás száraz anyag tartalom csökkenés esetén: Ahol: ∆sz (-): a technológiai egységben történő relatív szárazanyag tartalom változás 31

32 Számolási példa Alapvető anyagforgalmi számítások (víztartalom és száraz anyag tartalom alakulása)

33

34 Számolási feladat Hogyan változik az iszap térfogatárama az egyes technológiai egységek után? Mennyi iszapvíz fogja terhelni a szennyvíz kezelési technológiát belső terhelésként? Alapadatok: Leé= 120 l/nap/leé f Pki = 1,08 l/LEÉ/nap f Fi = 3,0 l/LEÉ/nap Δsz= 40 % A szárazanyag tartalmakat az ábráról olvashatjuk le.

35 Számolás menete Az utóülepítőből elfolyó fölösiszap térfogatárama: Az előülepítőből elfolyó primeriszap térfogatárama: Az előszárító centrifugából elfolyó iszap térfogatárama: Az előszárító centrifugából elfolyó iszapvíz térfogatárama:

36 A puffertárolóból elfolyó kevert iszap térfogatárama: A puffertárolóból elfolyó iszap szárazanyagtartalma : A pálcás sűrítőből elfolyó iszap térfogatárama: A pálcás sűrítőből elfolyó iszapvíz térfogatárama: A rothasztóból elfolyó iszap térfogatárama:

37 A rothasztóból elfolyó iszapvíz térfogatárama: A víztelenítő centrifugából elfolyó iszap térfogatárama: A sűrítmény a teljes térfogat 3%-a A víztelenítő centrifugából elfolyó iszapvíz térfogatárama: Az összes iszapvíz térfogatárama:

38 Fajlagos vízfogyasztás: A befolyó szennyvíz ammónium-ion koncentrációja: A szennyvíziszap ammónium-ion koncentrációja: A befolyó szennyvíz térfogatárama: A befolyó szennvíz ammónium-ion tartalmának tömegárama: Az iszapban lévő ammónium-ion tömegárama: A rendszerben lévő ammónium-ion százalékos eloszlása:

39 Felhasznált irodalom Dr. Benedek Pál, Valló Sándor: Víztisztítás- szennyvíztisztítás zsebkönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, Dr. Juhász Endre (2002): ÚTMUTATÓ - A TELEPÜLÉSI SZENNYVÍZISZAP TELEPI ELŐKEZELÉSÉHEZ. MI /2: Településekről származó szennyvizek tisztító telepei: A szennyvíz és szennyvíziszap mennisége, minősége és befogadó terhelhetősége. Műszaki Irányelv OVH Dr. Öllős Géza (1993): Szennyvíztisztítás II. BME Mérnöktovábbképző Intézet. Budapest

40 40 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!


Letölteni ppt "1 Iszapszerű hulladékok kezelése és biogáz hasznosítás 1-2. előadás Alapfogalmak, szennyvíziszap jellemzése Dittrich Ernő egyetemi adjunktus mb. tanszékvezető."

Hasonló előadás


Google Hirdetések