Tisztítási hatásfok, iszaphozamok és energia-visszaforgatás alakulása a veszprémi, szombathelyi, zalaegerszegi, debreceni szennyvíztisztítóban   Horváth András-1, Kiss Gábor-2, Böcskei Zsolt-3, Ditrói János-4, Fazekas Bence-5, Kárpáti Árpád-5 1-Bakonykarszt Zrt., 2- Vasivíz Zrt., 3 -Zalai Vízmű, 4-Debreceni Vízmű, 5-Pannon Egyetem

Szennyvíz és tisztítása A szennyvizekben levő szennyezések döntő része potenciálisan valamiképpen újra felhasználható nyersanyag és/vagy energia. Napjaink energiahiánya tisztítást úgy alakítaná, hogy energia-igénye egy részét/egészét a szennyvíz szerves anyagából fedezze. Ez az energiakinyerés ugyanakkor a szennyvíz tisztításánál rontja a nitrogéneltávolítás lehetőségét, biztosíthatóságát, hatásfokát. Az iszap „elhelyezése” ma súlyos költség.

A szennyvíztisztításnál felmerülő költségek Elvileg jól leválasztható a szennyvízelvezetésé Azon túl a tisztításé: szivattyúzás – folyadékáramoltatás keverés – iszap lebegésben tartása levegőztetés – iszap oxigénellátása iszap szeparációja – elő és utóülepítés iszapsűrítés, iszapvíztelenítés anaerob iszaprothasztás víztelenített iszap továbbfeldolgozás iszapelhelyezés, hasznosítás (ma 50 %) szennyvízbírság, környezetterhelési díj.

Napjaink meghatározó kérdése a lakossági szennyvizek tisztításánál: meg tudjuk-e oldani a redukált nitrogénnek valamilyen mértékű újrahasznosítását elfogadható költséggel, vagy továbbra is a hagyományos, ammónium ox/redox útján kell hagyni elveszni ezt a növényi tápanyagot. Lehet-e csökkenteni a tisztításnál a maradék iszap mennyiségét, illetőleg természetbaráttá tételének , hasznosításának a költségigényét.

Lehetőségek a lakossági szennyvíz tisztításánál A szennyezőanyagai közül a szerves anyaga könnyen eltávolítható, mellékágon energiává alakítható. Adott mennyisége azonban elengedhetetlen a denitrifikációhoz . Növényi tápanyagai (N és P) közül ma csak a foszfort hasznosítjuk döntő mennyiségében az iszapból, a nitrogénnek ugyanakkor csak 15-20 %-a kerül azzal hasznosításra. Elvileg a nitrogénnek további ilyen részaránya újrahasznosítható az iszapvízből, de ma még nem gazdaságos (ioncsere, MAP).

Lehetőségek a lakossági szennyvíziszap hasznosításánál A rothasztott szennyvíziszap ugyan N és P forrás a talajoknak, egyéb adszorbeált szennyezői ezt esetenként meggátolják. Az iszapok megfelelő szeparációja, méregtelenítése, fertőtlenítése, optimális állagának és beltartalmának biztosítása a talajok részére ma még nem megoldott. Minimalizálása, és egyéb hasznosítása is napi feladat.

A szennyvíztisztítás KOI-ban számolt energiamérlege. (Waldner et al

A vásárolt és termelt villamos energia alakulása a szombathelyi szennyvíztisztítóban 2011-ben.

Problémák a szennyvizek tisztításánál Komoly gond az ammónium oxidációja a szerves anyagéval szimultán (f (DO)), majd a nitrát elő-, és szimultán denitrifikációja a korlátozott szerves anyag ellátásnál (f (DO)) A nitrogén 80 %-ának az eltávolítása a szennyvíztisztítás főágának igen erős kihívás. Az iszapvízből történő autotróf ammónium eltávolítás költséges, most terjed, Ugyaninnen ioncseréje, kicsapatása csak kísérleti stádium.

Technológiai lehetőség, optimalizálás: Optimális mennyiségű primer iszap (szerves-C) elvétele rothasztásra, Optimális levegőztetés (DO szabályozás), Optimális elő és utódenitrifikáció, Szimultán denitrifikáció maximálása, Anaerob iszaphidrolízis maximálása, Ózonos szerves anyag utóbontás.

A veszprémi szennyvíztelep kilencvenes években épített blokkjának a folyamatábrája a hasznos medencetérfogatokkal (Vr=8280 m3; Qbe=13000 m3/d).

A veszprémi szennyvíztelep múlt század kilencvenes éveiben épített tisztítóblokkjának a folyamatábrája a hasznos medencetérfogatokkal.

Az utóbbi tisztítóblokkjának egyéb üzemeltetési változata.

Az egyes tisztítósorok elfolyó vizének és az egyesített telepi elfolyó víznek az összes-nitrogén koncentrációja Veszprémben 2011 évben.

A szombathelyi szennyvíztisztító (HRT~ 2/3 d) technológiájának kialakítása (UCT rendszer)

A szombathelyi szennyvíztisztítóba érkező, és az eleveniszapos rendszerére vezetett, rothasztó iszapvizét is tartalmazó előülepített szennyvíz KOI/TKN aránya (az egyes adatsorok átlagértékei: 10,4 és 6,8).

A nitrogéneltávolításban elért eredmények a szombathelyi tisztítónál

Szombathelyi megoldás Előülepítő kapacitás csökkentése Mérsékelt iszapkoaguláció előülepítés előtt Optimális vízkormányzás Levegőbevitel mérséklése Iszapkoncentráció növelése a medencékben

2010 közepéig üzemelt régi debreceni szennyvíztisztító kiépítése.

A debreceni szennyvíztisztító (HRT~4/3d) kiépítése (UCT rendszer szelektoros kiegészítéssel)

A tisztított szennyvíz összes nitrogén tartalma a debreceni szennyvíztisztítónál.

A régi zalaegerszegi szennyvíztisztító felülnézeti rajza, valamint kiépítésének blokkosított sémája

A régi zalaegerszegi szennyvíztisztító felülnézeti rajza, valamint kiépítésének blokkosított sémája

A bővített (megkétszerezett medence-térfogatú) zalaegerszegi szennyvíztisztító kiépítésének blokkosított sémája. (QRS = Qww és QINT = 5-7 Qww)

A zalaegerszegi szennyvíztisztítóba érkező, eleveniszapos rendszerére vezetett (2010-11.ben a rothasztó iszapvizét is tartalmazó) szennyvíz KOI/TKN aránya.

Adatok a valóságban A zalaegerszegi eleveniszapos szennyvíztisztító tisztított elfolyó vízének az összes nitrogén tartalma az utóbbi három évben (2010-11.ben a rothasztó iszapvizét is tartalmazó)

Üzemi példa a szabályozás alakulására az utóbbi időszakból Ki Kiegyenlítő/anaerob medencék Di Anoxikus/denitrifikáló terek Oi Levegőztetett medenceterek Qww Tisztítandó szennyvíz térfogatárama QRS Ülepített iszap resirkulációs árama QRS = Qww QINT Belső/ nitrát recirkulációs áram QINT = 5-7 Qww QS Anoxikus  anaerob recirkuláció (MUCT, Qs = 4/5 Qww) Zalaegerszeg

Az utóbbi hónapok módosításai: az iszap nagykörös recirkulációját módosította első lépésként az üzemeltető, de egyidejűleg a kiskörös recirkulációt is jelentősen visszavette , csökkentve azzal az anaerob iszapkort (kialakuló iszapkoncentráció anaerob térben) a levegőztető medencerész egy hányadának utódenitrifikációs, anoxikus térré alakította, az oxigénszint csökkentette az utólevegőztető terekben (szimultán denitrifikáció növelésére).

Az összes nitrogéntartalom alakulása az utóbbi négy hónapban a zalaegerszegi szennyvíztisztító elfolyó vízében (mg TN/l).

A rothasztott, víztelenített iszap tovább-feldolgozása A debreceni tisztító rothasztott iszapját (25-27 % sza) az ASA telep veszi át és komposztálja (6000 Ft/t elhelyezési költség). Szombathely maga komposztál, s a terméket ingyen adja a mezőgazdaságnak. Veszprém 50 % sza. tart iszapot 3-5 ezer Ft/t áron tud elhelyezni. Zalaegerszeg hasonló sza. tartalmú, hosszan tárolt iszapot helyez ki mezőgazdaságba hasonló költség-fajlagossal.