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

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

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

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

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: kWh = 5810 MWh

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

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

EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A külső léghőmérséklet

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

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

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

EJF MGFVízellátási és Környezetemérnöki Intézet A talaj hővezetőképességének változásának hatása

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

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

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

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