Aerob szennyvíztisztító üzemi jellemzőinek drasztikus javítása anaerob előtisztítással

1. Aerob szennyvíztisztító üzemi jellemzőinek drasztikus javítása anaerob előtisztítással Lorx Viktor Inwatech Kft. Zsámbék 2011. Október 6.

2. Bevezetés • Kezdeti félelmek • Mérföldkő: UASB reaktorok elterjedése 1980- • Granulált iszap felfedezése  tiszta reaktorok elterjedése ‘80 évek második felétől • Magas térfogati (6-10 kg KOI/m3,d UASB) és felületi terhelés (0,8-1,2 m/h UASB)  Nagyterhelésű, új generációs reaktorok ’90-es évek

3. Mitől lesz jó granulátum? • nagy felületi terhelés • nagy feláramlási sebesség • nagy térfogati szervesanyag terhelés és biogáz képződés • nagy turbulencia a reaktortérben, • megfelelő arányban kettéválasztott savanyodás az elősavanyító és az UASB reaktor között • kedvező (alacsony) lebegőanyag koncentrációk a nyers szennyvízben • megfelelő mennyiségű tápanyag, valamint makro- és mikroelem koncentráció a nyers szennyvízben • terhelés nélkül is hónapokig eltartható • jó ülepedési és adaptációs képesség • magas fajlagos metántermelés Fejlődési korlát  gázflotáció

4. IC BIOPAQ • 20-24-30 m vízmélység • belső cirkuláció • két szint • 25-35 kg KOI/m3 • 4-8 m/h • alacsonyabb vegyszerigény • azonos hatásfok

5. LÉTESÍTMÉNYEK

6. Anaerob előtisztítás • Alkalmazhatóság: • koncentrált, melegebb ipari szennyvizek esetében, kevés lebegőanyag, 2-3 t/d-nél magasabb KOI terhelés. • Hozadékok: • sokkal kevesebb iszaphozam, jobb fölösiszap • sokkal kisebb energiaigény • energiatermelés (metán) • 10-30 kg KOI/m3d terhelés (↔ 1-2 kg KOI/m3d aerobnál) miatt kis helyigény • kisebb tápanyag igény • számos technológiai előny (üzemstabilitás, indítási idő, stb.) • Gazdaságosabb!

7. Alkalmazhatóság feltételei • elősavanyodottsági fok beállítása és optimális tartományban tartása • pH beállítása elősavanyítóban (4,5-7) és a reaktorban (6,5-7,5) • napon belüli hőmérsékleti és terhelési ingadozások kiegyenlítésének megoldása • makro- és mikro tápanyagok minimális szintjének biztosítása különös tekintettel az N, P, Fe, Ca, tartalomra • hidraulikai terhelés függetlenítése a szerves anyag terheléstől (külső és belső recirkulációk) • alulterhelésekre való felkészülés (térfogat felosztás, recirkulációk kialakítása) • tartós túlterhelések elkerülését szolgáló létesítmények tervezése

8. Esettanulmány optimális esetre • A vizsgált létesítmények jellemzői: • élővízre tisztító létesítmények • szag-, és iszapkezelésse • 1,2-11 BOI5/d terhelés tartományban (kb. 2000-3000 mg/l BOI5) • 25-33 °C szabályozatlan üzemi hőmérséklet • kb. 85%-os össz. BOI5 eltávolítás átlagban • kis lebegőanyag tartalom: 100-300 mg/l • KOI/BOI5 ~1,7 • elenyésző N terhelés • 14-15 nap aerob iszapkor • (pl. söripar, alkoholipar)

9. Fajlagos mutatók optimális esetben • kb. 22%-ára esik vissza az elektromos energia felhasználás • kb. 24-40%-ra esik vissza az iszaptermelés • a teljes energia és vegyszerigényt bőven fedező értékű biogáz!

10. Konkrét optimális eset, teljes aerob tisztítás

11. Konkrét optimális eset, anaerob+aerob tisztítás

12. 5000 mg/l-es KOIbe, • oldott KOI/összKOI=0,85, • a szén alapú szennyezők 100%-a szerves, • anaerob hatásfok 87%ÖBOI, • biogáz: 80% CH4, • 1 kg iszap sz.a.-ban 0,53 kg C, • BOI5/TOC=0,58 nyers szennyvíznél és 0,3 a tisztítottnál, • a szennyvíz jól bontható, • aerob iszapkor 14 nap. • Az anaerob+aerob eljárásnál az iszap formájú szén a kiindulási szénnek összesen 16,5%-a (1%+15,5%), míg az aerob eljárásnál 35%-os. • A fajlagos iszaphozam rendkívül kicsi az aerob fokozatoknál, az alacsony lebegőanyag tartalom és magas hőmérséklet és iszapkor miatt, mindkét esetben. HOZADÉKOK (szén mérleg konkrét optimális eset)

13. Nem optimális eset • élővízre tisztító létesítmény • szag-, és iszapkezelés • 1,2-11 BOI5/d terhelés • 25-33 °C szabályozatlan üzemi hőmérséklet • 73%-os össz.BOI5 eltávolítás • magas lebegőanyag tartalom: 500-1000 mg/l • KOI/BOI5 ~2,0 • elenyésző N terhelés • 13-15 nap aerob iszapkor • pl. papíripar, gyümölcslé feldolgozás, élesztőgyártás

14. Fajlagos mutatók nem optimális esetben • „csak” kb. 35%-ra esik vissza az elektromos energia felhasználás • „csak” kb. 45-50%-ra esik vissza az iszaptermelés • a teljes energia és vegyszerigényt megközelítő-elérő értékű biogáz!

15. Konkrét nem optimális eset

16. Nem optimális eset

17. 5000 mg/l-es KOIbe, • oldott KOI/összKOI=0,7, • a szén alapú szennyezők 100%-a szerves, • anaerob hatásfok 77%ÖBOI, • biogáz: 80% CH4, • 1 kg iszap sz.a.-ban 0,53 kg C, • BOI5/TOC=0,58 nyers szennyvíznél és 0,3 a tisztítottnál, • a szennyvíz jól bontható, • aerob iszapkor 14 nap. • Az anaerob+aerob eljárásnál az iszap formájú szén a kiindulási szénnek összesen 27,2%-a (1%+26,2%), míg az aerob eljárásnál 43%-os. HOZADÉKOK (szén mérleg konkrét nem optimális eset)

18. További előnyök (optimális eset) • jobban vízteleníthető iszap • iszapindex javulása • KOI lebontási hatásfok javulása • szélesebb spektrumú szubsztrát lebontás • alacsony és stabil Mohlmann index • üzemstabilitás, üzemrugalmasság

19. Köszönöm a figyelmet!