A szennyvíztisztítás harmadik fokozata

A szennyvíztisztítás különböző fokozatai I. vagy Mechanikai fokozat Rács Homokfogó Előülepítő II. vagy Biológiai fokozat Levegőztető medence Utóülepítő Iszaprecirkuláció Fertőtlenítés

Megoldatlan problémák a XX. sz. közepén Ammónium ion koncentráció Detergensek Biológiailag nem bontható szerves anyagok Nagy sótartalom Lebegőanyag –túlterhelt telepek Eutrofizáció – foszfor eltávolítás

A szennyvíztisztítás III A szennyvíztisztítás III. fokozata, vagy fizikai-kémiai szennyvíztisztítási módszerek Ammónium ion – alacsony hőmérsékleten – stripping (kihajtás) (Salt Lake City – Lake Taho) NH4+ + OH- → NH3 + H2O (pH ~ 11,0) Lúgosítás: mésztej – Ca(OH)2 Kihajtás:nagyon intenzív levegőztetés CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Eredmény: jó hatásfokú NH3 kiűzés gépészeti berendezések károsodása Detergensek kemény detergensek (biológiailag nem bonthatók) lágy detergensek (biológiailag bonthatók) Megoldás: termékváltás

Biológiailag nem bontható szerves anyagok Sok esetben mérgező hatásúak az adott koncentrációban Megoldás: granulált aktívszénnel töltött állóágyas adszorber Lebegőanyag - túlterhelés Határértéket meghaladó lebegőanyag a tisztított szennyvízben Megoldás: homokszűrő – a szilárd-folyadék fázisszétválasztás hatásfokának javítása

Foszforeltávolítás Alapfolyamatok Kémiai Biológiai Kémiai foszforeltávolítás Alapfolyamatok Al3+ + PO43- → AlPO4 Fe3+ + PO43- → FePO4 3Ca2+ + PO43- → Ca3(PO4)2 pH → 10,5-11,0

A kicsapószer adagolás helye szerint három megoldást alkalmazhatunk: A kémiai foszforeltávolítás lényegében kémiai kicsapás és az azt követő szilárd-folyadék fázisszétválasztással valósítható meg A kicsapószer adagolás helye szerint három megoldást alkalmazhatunk: Előkicsapás Szimultán kicsapás Utókicsapás

Méreteloszlás és kémiai összetétel házi szennyvizekben (KEMIRA, 1990) Részecske méret (µm) Oldott Kolloid Kvázi-Kolloid Ülepíthető <0,08 0,08-1,0 1-100 >100 Szervesanyag megoszlása (%) Kémiai oxigénigény (KOICr) 25 15 26 34 Összes szerves szén (TOC) 31 14 24 Zsír 12 49 20 19 Fehérje 5 45 Szénhidrát 58 7 11 Biodegradáció sebességi állandója 0,39 0,22 0,09 0,08

CEPT eljárás TSS eltávolítás: 70% TP eltávolítás: 75% BOI eltávolítás: 50%

Közvetlen kicsapatás TSS eltávolítás: 85% TP eltávolítás: 90% BOI eltávolítás: 70%

Előkicsapatás TSS eltávolítás: >90% TP eltávolítás: 95% BOI eltávolítás: >90%

Szimultán kicsapatás TSS eltávolítás: >90% TP eltávolítás: 80-90% BOI eltávolítás: >90%

Utókicsapatás TSS eltávolítás: >90% TP eltávolítás: >95% BOI eltávolítás: >90%

Eleveniszapos szennyvíztisztítás nitrifikációval (13 000 m3/d) Biológiai tisztítás Kémiai-biológiai tisztítás Összes oxigénbeviteli igény 1 370 1 000 kg O2/h Levegőztetés energiaigénye 685 500 kWh Tisztított szennyvíz KOI konc. 65 45 mg/L Tisztított szennyvíz TP konc. 11 1,5 Energia költség 120 88 M Ft/év Vízterhelési díj (KOI, TP) 74 21 Vegyszerköltség 33 Üzemeltetési költség 194 142 Megtakarítás 52

Lehetőség nyílik a nitrifikációra A különböző vegyszerek azonos adagjai megközelítően azonos szerves anyag és lebegőanyag eltávolítást okoznak A szerves anyag és a lebegőanyag eltávolítás csak egy adott határig nő a vegyszeradagolás növekedésével A pH változás nem éri el azt a szintet, amely már gátolná a biológiai folyamatokat Az orto-foszfát kicsapásának mértéke az adagolt vegyszer minőségének és mennyiségének függvénye A maradék orto-foszfát szint szabályozható

Az optimális orto-foszfát szint eléréséhez és a maximális szerves anyag eltávolításhoz eltérő vegyszeradagok szükségesek Megfelelő vegyszer-kombinációkkal mindkét komponens eltávolítása optimizálható A kémiai előkezelés alkalmazásával alapvetően átrendeződik a mechanikai és a biológiai fokozat szennyezőanyag eltávolításban betöltött szerepe

Kémiai előkezeléssel ülepíthetővé alakítható a szennyvizek csaknem teljes lebegőanyag tartalma A mechanikai fokozatban eltávolítható lesz a szerves anyagok 40-75 %-a (a KOI 55-75%-a, és a BOI5 40-65%-a) A kis lebegőanyag tartalmú szennyvíz biológiai bontása rövid idő alatt megvalósul Az eredetileg nagyterhelésű eleveniszapos rendszer kémiai kezeléssel közepes, vagy kisterhelésűvé alakul

Indokok: Hazai alkalmazás Csak foszfor eltávolítás céljából Elsősorban szimultán kicsapás Csak elvétve találunk előkicsapást Indokok: idegenkedés a vegyszerek adagolásától kedvezőtlen hatás az elődenitrifikációra az iszapmennyiség növekedése esetleges problémák az iszap kezelésekor (víztelenítés, rothasztás) a pH változás mértéke

Kecskeméti Szennyvíztisztító Telep 19 000 m3/d; 177 ezer leé határértékek: KOI: 75 mg/L BOI5: 25 mg/L TN: 50 mg/L TP: 10 mg/L (5 mg/L – 2010-től) NH4-N: 10 mg/L TSS: 50 mg/L

Kecskeméti Szennyvíztisztító Telep 19 000 m3/d hidraulikai terhelés levegőztetett homokfogó előülepítők (3) eleveniszapos medencék (2 sorba kötve, + 2 párhuzamosan működtetve) utóülepítők (3) anaerob rothasztók, melyekbe sűrített iszapot táplálnak

Az üzemi kísérlet jellegzetességei Kéthetes vas(III)-klorid és kéthetes vas(III)_szulfát adagolás Nem volt lényeges különbség a kétféle koaguláns között Kisebb-nagyobb üzemeltetési problémák felléptek az üzemi kísérletek alkalmával Az előülepítőt elhagyó víz minősége eltérő volt a vas(III)-sók adagolását megelőzően, illetve az adagolási időszak alatt

A kémiai előkezelés hátrányai A kémiai előkezelés csökkentheti a könnyen bontható szerves anyagok mennyiségét, melyek a denitrifikáló mikroorganizmusok tápanyagai Ennek következtében a kémiai előkezelés csökkentheti az elő- és szimultán denitrifikáció hatásfokát Jelentősen megnő a nyersiszap térfogata (20-25%) és ez növeli az iszapkezelés költségeit

KÖVETKEZTETÉSEK A kémiai előkezelés alkalmazásával 85-90%-ra növekedett a lebegőanyag eltávolítás hatásfoka az előülepítőben A szerves anyag eltávolítás 70-80%-ra nőtt az előülepítőben Az összes foszfor eltávolításának hatásfoka tartósan 90%-os, és a tisztított szennyvíz összes foszfor tartalma 1 mg/L-hez közeli érték volt

Költség (-) / megtakarítás (+) Komponens Költség (-) / megtakarítás (+) EUR/d EUR/1000 m3 A koaguláns ára -345 -18.2 Az iszapsűrítás és víztelenítés költségei -34 -1.8 Az iszapelhelyezés költségei -7 -0.4 A kémiai előkezelés miatt fellépő extra költségek -387 -20.4 A biogáz termelésből származó haszon +142 +7.6 Energiamegtakarítás +73 +4.0 A vízterhelési díj csökkenéséből származó megtakarítás +373 +19.6 A szennyvízbírság csökkenéséből származó megtakarítás +1045 +54.9 Teljes megtakarítás +1633 +86.2 Végső fajlagos költség +1246 +65.8