Iszapszerű hulladékok kezelése és biogáz hasznosítás 3. előadás és gyakorlat

1. PTE PMMK Környezetmérnöki Szak (BSC) Iszapszerű hulladékok kezelése és biogáz hasznosítás3. előadás és gyakorlat Szennyvíziszapok sűrítése, sűrítő méretezése, HF kiadás Dittrich Ernő egyetemi adjunktus mb. tanszékvezető PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B ép. 039. dittrich@witch.pmmf.hu

2. Sűrítési technológiák áttekintése

3. Sűrítés célja, helye a szennyvíziszap kezelés során • A friss primer illetve szekunder iszap első kezelési lépcsője általában • Cél: 0,7-5 % sz.a. tartalmú nyers iszap sűrítése 3-8% sz.a. t.-ra • A technológia előnye hogy alacsony fajlagos beruházási költség mellett, jelentős térfogat csökkenést érünk el (akár 60%!) • Jelentős mennyiségű iszapvíz visszavezetés! • Nem cél a szerves anyag tartalom biodegradációja → Könnyen bomló, magas szerves anyag tartalmú iszapoknál (pl. húsipari iszap) klórt (0,2-0,5 g/LE) vagy Ca(OH)2 (0,5 kg/m3) adagolás • Kilépő száraz anyag tartalom fokozása (6-10 %-ra) vegyszer adagolás: általában polielektrolittal vagy fémsókkal

4. Iszapok osztályozása sűríthetőség szempontjából • Jól sűríthető iszapok: a sűrítőből kilépő iszap sz.a. t.-a nagyobb mint 7% (pl. kommunális eredetű szennyvíziszap egyesített csatornából) • Közepesen sűríthető iszapok: a sűrítőből kilépő iszap sz.a. t.-a 4-7% közötti (pl. kommunális primer iszap elválasztott rendszerű csatornából) • Rosszul sűríthető iszapok: a sűrítőből kilépő iszap sz.a. t.-a kisebb mint 4% (pl. kommunális szekunder iszap)

5. Sűrítési technológiák, módszerek

6. Gravitációs üzemű sűrítők • Típusai: • Tölcséres, szakaszos üzemű sűrítők (40 m3/nap-ig, 5000 Leé-ig) • Folyamatos üzemű pálcás sűrítők (5000 Leé felett) • A kialakításuk az ülepítőkkel szinte azonos. A műtárgyak általában kör alaprajzúak (Dorr-kialakítás) de vannak a gyakorlatban Lipcsei típusú műtárgyak is. • Szakaszos üzem esetén min. 2 db párhuzamos műtárgy! • Iszap tartózkodási idő min. 6 óra • Elérhető sz.a. tartalom: • Tölcséres sűrítő: 2,5 – 4 % (vegyes nyers iszapra) • Folyamatos üzemű 3 – 6 % (vegyes nyersiszapra(

7. Pálcás sűrítő metszete

8. Flotálás • Általában víznél kisebb sűrűségű (vagy kisebb sűrűségűvé tett) anyagok eltávolítására alkalmazzák • Hatásfok javítható: • Légbefúvással • Vegyszeradagolással • Alkalmazási területek: • Szennyvíz előkezelők • Zsírok, olajok, szálas anyagok leválasztására szennyvíztisztító telepeken • Szennyvíz iszap sűrítése (ritkán) • Vegyes szennyvíziszap flotálásával elérhető sz.a. tartalom ~6%.

9. Flotálók • Gravitációs elven működő • Olcsó üzemeltetés • Gyenge hatásfok • Nagy reaktor térfogat igény • Légbefúvásos • Túlnyomásos • Vákuumos • Elektroflotálás • Kis reaktor térfogat igény • Drágább üzemeltetés • Jobb hatásfok • Üzemeltetéshez komolyabb szakértelem kell

10. Túlnyomásos flotáló

11. Flotálási variációk

12. Elektroflotálás • Elv: A szennyvízben lévő sók vezetőképességének felhasználásával az edény aljára helyezett elektródpárokon átvezetett egyenáram hatására keletkező, így igen kis méretű, 5-10 μm, buborék átmérőjű, az áramsűrűséggel arányos mennyiségű hidrogén- és oxigéngázzal flotálnak. • Szennyvíziszap sűrítésére nem alkalmazzák

13. Dinamikus sűrítés • Előnyei: • Zárt térbe helyezhető • Kis helyigényű • Időjárástól független az üzemmenet • Nagyobb sűrítési hatásfok • Hátrányai: • Magas üzemköltség • Speciális és drága gépészet • Jelentős vegyszer igény

14. Dinamikus sűrítők fajtái • sűrítő centrifugák • rázó sziták (sűrítő asztalok) (ritkán) • membrán szűréssel (ritkán) • dobsűrítők • szűrési elven működik • leggyakrabban használt dinamikus eljárás • általában nagy telepeken a fölös-iszap sűrítésére alkalmazzák a sz.a. tartalom növelése céljából rothasztás/stabilizálás előtt

15. Dobsűrítő „tipikus” kiépítése rothasztó esetén Utóülepítő Előülepítő Puffer Dobsűrítő Pálcás sűrítő

16. Dobsűrítő kialakítása

17. Gravitációs sűrítő méretezése

18. Méretezés MI-10-127/8 alapján I. – iszap sz.a. terhelés alapján

19. Méretezés MI-10-127/8 alapján II. – felületi hidraulikai terhelés alapján

20. Ellenőrzés tartózkodási időre • Ahol: • V (m3): műtárgy térfogata • Te (h): előírt tartózkodási idő • η (h): hidraulikai hatásfok (Dorr-típus: 0,7)

21. Felületi hidraulikai terhelés értékek (Lvh) • Friss primer iszap: 2,4 m/d • Kirothadt primer iszap: 2 m/d • Friss szekunder iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 2,67 m/d • Kevert iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 2,3 m/d • Kirothadt kevert iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 2 m/d • Szekunder iszap eleveniszapos tisztításnál: 4-5 m/d • Friss kevert iszap eleveniszapos tisztításnál: 2,67 – 4 m/d • Stabilizált/rothasztott iszap eleveniszapos tisztításnál: 1,6 – 4 m/d

22. Iszap sz.a. terhelés értékek (Ld [kg/dm2,nap]) • Friss primer iszap: 60 • Kirothadt primer iszap: 80 • Friss szekunder iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 80 • Kevert iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 80 • Kirothadt kevert iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 80 • Szekunder iszap eleveniszapos tisztításnál: 40 • Friss kevert iszap eleveniszapos tisztításnál: 80 • Stabilizált/rothasztott iszap eleveniszapos tisztításnál: 50-80

23. Tartózkodási idő értékek a sűrítőben (h) • Friss primer iszap: 20 • Kirothadt primer iszap: 20 • Friss szekunder iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 12-18 • Kevert iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 15-21 • Kirothadt kevert iszap csepegtetőtestes tisztításnál: 20-30 • Szekunder iszap eleveniszapos tisztításnál: 12 • Friss kevert iszap eleveniszapos tisztításnál: 12-18 • Stabilizált/rothasztott iszap eleveniszapos tisztításnál: 12-30

24. Egyéb kialakítási/tervezési szempontok • Max. térfogat a napi iszapmennyiség kétszerese • Mélység: 2,5 -4,0 m • Zsomp legkisebb meredeksége: 1,6:1 • Az iszapkotró fordulatszáma: 1-2/h, kerületi sebessége: 1-3 cm/s • Az iszapvíz vastagsága 0,25 – 1,0 m a műtárgyban

25. HF-kiadása

26. HF-kiadása • Részletesen lásd: HF Feladat Kiírás – Sürítő.doc és névsor.xls • Feladat: Gravitációs iszapsűrítő tervezése • Beadási határidő: 15. hét utolsó oktatási tanóra • A HF csak személyesen adható be • Kötelező konzultációs lapot vezetni! Min. 2 db konzultáció szükséges!

27. Felhasznált irodalom • Dr. Benedek Pál, Valló Sándor:Víztisztítás- szennyvíztisztítás zsebkönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1990. • Dr. Juhász Endre (2002): ÚTMUTATÓ - A TELEPÜLÉSI SZENNYVÍZISZAP TELEPI ELŐKEZELÉSÉHEZ. • MI-10-127/2: Településekről származó szennyvizek tisztító telepei: A szennyvíz és szennyvíziszap mennisége, minősége és befogadó terhelhetősége. Műszaki Irányelv OVH 1984. • Dr. Öllős Géza (1993): Szennyvíztisztítás II. BME Mérnöktovábbképző Intézet. Budapest 1993. • Nagy Tamás (2011):A bonyhádi szennyvíztisztító telep iszapvonalának felülvizsgálata, iszapsűrítő műtárgy tervezése. Szakdolgozat. PTE-PMMK Környezetmérnöki Szak 2011. • Németh Nóra: A GÉPI ISZAPKEZELÉS LEHETŐSÉGEI ÉS AZ EHHEZ KAPCSOLÓDÓ TAPASZTALATOK http://www.hidrologia.hu/vandorgyules/26/6szekcio/Nemeth_NoraOK.htm • Barótfi István (szerk): Környezettechnika – A szennyvíziszap kezelése http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tkt/kornyezettechnika-eloszo/ch04s07.html

28. Köszönöm a megtisztelő figyelmet!