Szennyvíz, mint hulladék és tisztításuk

SZENNYVÍZ A VÍZ SZEREPE életfolyamatok ivóvíz kommunális felhasználás energiahordozó ipari tevékenység oldószer alapanyag öntözés mezőgazdaság állattenyésztés halgazdaság vizi ökoszisztéma, üdülés, gyógyászat A VÍZ SZEREPE SZENNYVÍZ

Települési szennyvizek: használt víz Lakosság ellátásából származó ipari szennyvíz Csatornába bejutó csapadék Ipari szennyvizek: Hűtővizek, gőzrendszerek vizei Technológiai használt vizek Üzemi szociális használt vizek Üzem területéről elvezetett csapadékvizek Mezőgazdasági szennyvizek: Műtrágyák Növényvédő szerek Állattartás hulladékai

Városi szennyvíz 1 lakosra jutó szennyvíz mennyisége = a napi vízfogyasztással lakosegyenérték (leé) Alkotórészei: Szerves Szervetlen anyagok élő lebegő

Átlagos vízminőségi jellemzői Jellemzők Alsó és felső határérték a vizsgált szennyvízben Középértékek egyben a szennyvíz-technológiai számítások alapja, ha nincs mért érték KOI eredeti, mg•l-1 BOI5 eredeti, mg•l-1 KOI ülepített, mg•l-1 BOI5 ülepített, mg•l-1 Imhoff, mg•l-1 (60 min) Összes lebegő anyag, mg•l-1 Lebegő szerves anyag, mg•l-1 Összes oldott anyag, mg•l-1 Oldott szerves anyag, mg•l-1 Oldott ásványi anyag, mg•l-1 Összes P, mg•l-1 Ammónia N, mg•l-1 pH 300-600 150-300 200-350 100-200 2,5-5,0 150-600 100-400 600-1200 250-600 200-600 10-20 25-35 6,9-7,8 450 225 275 150 3,75 250 900 425 400 15 30 7,2

Ipari szennyvizek Az ipari víz 80-90%-a elszennyeződik Használt vizek: hűtő, illetve gőzrendszerek kibocsátott vizei technológiai használt víz üzemi szociális használt vizek az üzem területéről elvezetendő csapadékvíz

Ipari szennyvizek villamosipar könnyűipar (88%) bőr, textil, cellulózipar ( barna) papír (fehér) vegyipar (változatosság) a különböző vegyipari üzemek szennyvizeinek minősége eltérő

Élelmiszeripari szennyvizek Iparág Jellemző szennyezőanyagok Koncentráció [mg/l] Tisztítás Konzervipar ülepedő anyagok 400-500 ülepítő zsírfogó vegyszeradagolás zsírok 100-120 kénes-savas vegyszerek Tejipar emulgeált zsír 800-1000 ülepítő, zsírfogó, szervesanyagtartalom kivonása, porítása KOI 2000-3000 Vágóhíd, húsipar 1000-1500 rács, ülepítő, zsírfogó zsír 300-800 Zöldségtartósító üzem 200-600 Malomipar ülepedő- és lebegőanyag 1000-2000 szitaszűrő, ülepítő szuszpendált fehérje

Mezőgazdasági szennyvizek Mezőgazdasági termelésből adódó szennyező anyagok többfélék. A szennyezés lehet: Pontszerű Diffúz

Mezőgazdasági szennyvizek minőségi jellemzői Szennyvíztípus KOI mg•l-1 BOI5 Lebegő anyagok Összes N Összes P CCl4 extrakt Sertésszennyvíz(sovány hígtrágya) Szarvasmarha szennyvíz Vágóhídi szennyvíz Tejfeldolgozó üzem szennyvize 6000- 14000 12000- 25000 2000- 5500 400- 7000 4000- - 1100- 3000 3500- 10000 18000- 4000 900- 1600 1300 100- 450 300- 1000 150- 300 200- 900 400

Mezőgazdasági vízszennyezések Ezek legfőbb következményei: tápanyagdúsulása talajvízszennyezés talajvíz nitrátosodása Duna nitrátszennyezése: 2-5 mg/l (1970) – 7,5-22 mg/l (1982)

Szennyvíz Hatásaik: Közvetlen vagy közvetett kár Fejlődés: -1900 Élővízbe 1900- Aerob 1940- Anaerob 1960-1970 Fizikai, Kémiai 1980- Biológiai

Nem specifikus szerves paraméterek Szennyezőanyagok Nem specifikus szerves paraméterek (fehérjék, zsírok, szappanok, kőolajszármazékok, felületaktív anyagok, növényvédő szerek) KOI BOI (BOI5) TOC

Szennyezőanyagok Szervetlen paraméterek (savak, lúgok, nehézfémek, ammónia, nitrogén- és foszforvegyületek) Nitrogén Foszfor

Eutrofizálódás Eutrofizáció víz minősége gyökeresen változik, az emberi használat szempontjából romlik N, P gyorsítja

A víz biológiai minősítése Halobitás Trofitás Szaprobitás Toxicitás

Bakteriológiai vízminősítés Az élelmiszeripari vízfelhasználás, ill. az ivóvíz céljaira való alkalmasság szempontjából fontos Kórokozó baktériumok kitenyésztése: nehéz Indikátor baktériumok: Coliform; friss szennyezés: Echerichia coli Vízminősítés: kolititer vagy koliszám Tiszta: 1 baci 100 ml vízben; elég tiszta: 1 baci 10 ml-ben, 1 baci a ml-ben: gyanús; 1 baci 0,1 ml-ben: szennyezett

További szennyezők Szerves mikroszennyezők Peszticidek Kőolajszármazékok PCB Fenolok Patogén mikroorganizmusok Kóliszám Kólititer Photo: CDC. E. coli 0157:H7

Mikroszennyezők bioakkumuláció

A természet csodálatos képessége a szennyezések feldolgozása, ártalmatlanítása. De ennek vannak határai!

Közműolló: a vízellátásban és a szennyvíz-elvezetésben részesülő lakosság különbsége

A teljes szennyvíztisztító rendszer értelmezése

Csatornahálózat gravitációs nyomóvezetékes vákuumrendszerű vegyes

Szennyvizek tisztítása I. rendű tisztítás (elsődleges): a darabos szennyezők eltávolítása II. rendű tisztítás (másodlagos): biológiai szennyvíztisztítás III. rendű tisztítás (harmadlagos): fizikai-kémiai szennyvíztisztítás

1. Mechanikai tisztítás első fokozat Műtárgyak Kő és kavicsfogók, szennyvízrácsok Homokfogók Ülepítők Hidrociklonok Úsztató berendezések

1. Mechanikai tisztítás első fokozat Kő és kavicsfogók, szennyvízrácsok Rácsszemét tárolása majd szállítása Rácsszűrő ház

1. Mechanikai tisztítás első fokozat Homokfogók Kétcsatornás homokfogó

1. Mechanikai tisztítás első fokozat Ülepítő berendezések Ülepítő csatorna Hosszanti átfolyású Radiális áramlású Függőleges áramlású ülepítő medence Ülepítő kúp Dortmundi-medence

Függőleges áramlású Dortmundi-típusú ülepítő

Ülepítés hatásosságának növelése: flokkulálás (pelyhesítés) méretnövelés flokkulólószerek: PAC (BOPAC), SEDOSAN, FLOKONIT

2. Biológiai tisztítás második fokozat Természetes eljárások Talajra árasztás Tavas módszerek Gyökérzónás szennyvíztisztítás Mesterséges eljárások Csepegtetőtestes Eleveniszapos tisztítók

Gyökérzónás szennyvíztisztítás Tavas szennyvíztisztítás Gyökérzónás szennyvíztisztítás Hódmezővásárhelyen

Csepegtetőtestes tisztító rendszer

Eleveniszapos medence

3. Fizikai-kémiai tisztítás harmadik fokozat Nitrogén eltávolítás Nitrifikálás Denitrifikálás Foszfor eltávolítás Utóülepítés Kolloid méretű részecskék eltávolítása

A nitrogén eltávolításának gyakorlati lehetőségei

Foszfor eltávolítás Biológiai Kémiai Anaerob, aerob, anaerob, aerob Csapadékképzés Átalakítás értékes anyagokká Membrános eljárások

különböző komponenseket szelektív módon enged át: MEMBRÁNSZEPARÁCIÓS MŰVELETEK Membrán: különböző komponenseket szelektív módon enged át: „permszelektivitás”. permeábilitás + szelektivitás fluidáram: membránfelülettel párhuzamosan

A keresztáramú membránszűrés általános modellje Csőmembránmodul Kapillármodul

Fertőtlenítés Erős oxidáló szerek adagolása, hogy a tisztított vizet élővízbe engedhessék, amennyiben az megfelel a jogszabályban előírt határértékeknek.

Kémiai fertőtlenítés (klórozás) Cl2 + H2O = HOCl + Cl- HOCl = H+ + OCl- OCl- = O + Cl- HOCl + OCl-: szabad klór + szerves vegyületek: trihalometánok klórfölösleg: + ammónia: klóraminok

Törésponti klórozás

Fertőtlenítés ózonnal - Helyben állítják elő, nem kell szállítani, biztonságosabb - A klórnál erősebb oxidálószer - Nincs klórozott szerves vegyület, trihalometán-képződés - Hátránya: gyorsan lebomlik, a hálózatban visszafertőződhet a víz: szükség van utóklórózásra összetett hatás: csírátlanítás, íz-, szagtalanítás, színtelenítés, méregtelenítés, szervetlen anyagok eltávolítása Vízbe vihető: gázbefúvás, vízsugárszivattyú, forgó bekeverő

CANNOT MEASURE TRANSFERRED Az UV dózis hatása Lamp UV Sensor Water with low UV absorbance Water with high UV absorbance Particle passing close to lamp Fouling causing reduced irradiance Particle blocking target organism Particle passing far from lamp UV Light Transmittance Sensor CANNOT MEASURE TRANSFERRED UV DOSE ACCURATELY RESULT

O3, illetve O3/H2O2 (peroxon eljárás) kezelés hatása 100 80 2,000 mg/L, O3/H2O2 60 % Removal of KOI 40 20 2,000 mg/L, csak ózon 2 4 6 8 10 ózon adagolás (mg/L)

Szennyvíziszap-kezelés

Szennyvíziszap-kezelés Sűrítés Gravitációs Flotációs Dinamikus Szűrés Iszapcentrifuga

Szennyvíziszap-kezelés 2. Kondícionálás Hőközlés Pasztőrözés Mosatás Termikus eljárás Kémiai Mikrobiológiai

Szennyvíziszap-kezelés 3. Fertőtlenítés 4. Iszapvíztelenítés Természetes (iszapszikkasztás) Mesterséges 5. Szárítás 6. Elhelyezés