Download
1 / 43
440 likes | 618 Views
Melicz Zoltán Egyetemi adjunktus BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék K.alags. 27. 463-2642. Szennyvíztisztítás. Szennyvíztisztítás. Miért van rá szükség? Főbb folyamatok (csak a lényeg) Mire képes? (mit, milyen mértékben tudunk eltávolítani a szennyvízből) Költséghatékonyság.
E N D
Melicz Zoltán Egyetemi adjunktus BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék K.alags. 27. 463-2642 Szennyvíztisztítás
Szennyvíztisztítás • Miért van rá szükség? • Főbb folyamatok (csak a lényeg) • Mire képes? (mit, milyen mértékben tudunk eltávolítani a szennyvízből) • Költséghatékonyság
Miért is kell tisztítani? • Szennyvíz • Nehezen definiálható fogalom: olyan víz, amely környezetre káros anyagot tartalmaz • Szennyezőanyag mennyiség és minőség? • g, mg, μg, ng, vagy még kisebb ??? • A fejlődés iránya: egyre kisebb mennyiségek eltávolítása
Miért is kell tisztítani? • Amit ma el tudunk távolítani (nem a teljes mennyiséget) • Szervesanyagok (C) • Nitrogénformák (N) • Foszforformák (P) • Egyéb „beépülő” anyagok
Települési szennyvizek: források • Ipari szennyvizek • Összetétel változatos (az ipari tevékenység függvénye) • Házi szennyvizek • Az emberi metabolizmus termékei • Vizelet, fekália, használati vizek stb. • Szennyezőanyagok összetétele az étkezési szokások • Eltérés: vízhasználati szokások (takarékosság) • Fekete és szürke szennyvizek: Mo.-n még nem elterjedt • Kommunális (házi jellegű)
Tisztítás célja: • Szennyezők mennyiségének csökkentése • Fizikai/kémiai/biológiai módszerekkel • Változatos technológiai alternatívák alkalmazásának a lehetősége • Jellemzők: • Gazdaságos legyen (építés és üzemelés) • Átalakítás (bővítés) lehetősége • Rugalmas üzemelés (a folyamatos változásoknak való megfelelés lehetősége)
Biológiai bonthatóság • Vegyületek biológiai folyamatok révén (egyszerűbb vegyületekké) történő átalakítása • Szervesanyagok: • Csak egy részük biológiailag bontható • A bontás sebessége nagymértékben változhat • Oldott és szilárd formában
A tisztítás célja • Első szennyvíztisztítók lebegőanyagok, szervesanyagok eltávolítása • Módszer: a biológia művi (irányított környezetben történő működtetése • Cél: kis térfogatban, sok mikroorganizmus • Eljárások • Mechanikai, mechanikai és kémiai • Csepegtetőtestek, 1800-as évek vége • Eleveniszapos rendszerek, 1900-as évek • Anglia, USA
Ülepítés • Gravitáció hatására (súlykülönbség) • Általában „nagy” műtárgyakban • Nagyszámú ülepítő kialakítási változat,
Mechanikai tisztítás • M: TSS: 50%, KOI, BOI5: 30% TN: 5-10%, TP: 5-15% t= 2-3 h
Mechanikai/kémiai tisztítás • CEPT:TSS: 80%, KOI, BOI5: 50% TN: 10%, TP: 60% • PC:TSS: 90%, KOI, BOI5: 70% TN: 10%, TP: 90% t= 3-3,5 h
Biológiai tisztításHogyan működik? • Az eleveniszapos rendszer • Pehely (néhány 100 mikron átmérőjű) • Levegőztetés visszavezetése – lásd később) mesterséges módon (gépészeti berendezések) • Recirkuláció (aktív biomassza • Ülepítők alkalmazása szükséges • Jelenleg a világon legelterjedtebb
Biológiai tisztítás • BH: >0,5 kgBOI5/kdTSS/dTSS: 90%, KOI, BOI5: 90% TN: 10%, TP: 10% • BL:<0,2 kgBOI5/kdTSS/d TSS: 90%, KOI, BOI5: 95% TN: 15%, TP: 15% t= 3-3,5 h t= 6,0h
Biológiai/kémiai tisztítás • BC1:TSS: 95%, KOI, BOI5: 95% TN: 15%, TP: 90% • BC2:TSS: 95%, KOI, BOI5: 95% TN: 15%, TP: 90% Me3+ Me3+
Biológiai/kémiai tisztítás (N eltávolítás) • BCDN1:TSS: 90%, KOI, BOI5: 95% TN: 70%, TP: 90% • BCDN2:TSS: 90%, KOI, BOI5: 95% TN: 85%, TP: 90% Me3+ Me3+ +C
Biológiai tisztítás (N és P eltávolítás) • TSS: 90%, KOI, BOI5: 95% TN: 70%, TP: 85% Anaerob medence
Szennyvíztisztítók tervezése • Kétféle megközelítés • 1. Hagyományos (mérnöki) • Biológiai műtárgytérfogatok meghatározása • Tapasztalatok, összefüggések felhasználása („ökölszabályok”) • Méretezési segédletekben, irányelvekben • Ülepítők, meghatározása • Hidraulikai számításokkal, ellenőrzésekkel • Alkalmazása: Mo-n még gyakori, a nagyvilágban inkább a számítások ellenőrzésére
Szennyvíztisztítók tervezése • Kétféle megközelítés • 2. Modellszámításokkal, szimulációkkal • Biológiai műtárgytérfogatok meghatározása • Reakciókinetikai ismeretek felhasználásával • Mikroorg. szaporodás, pusztulás sebességek • Különböző környezetben (levegőztetett vagy nem?) • Matematikai modellek (1984-től) • Differenciál egyenletrendszerek • Számítógépen • Ülepítők, meghatározása • A hidraulika szimulációjával
Összefoglalásként • A szennyvíztisztítás: • Környezetvédelmi szempontból fontos • Befogadó védelem, (emisszió csökkentés) • epidemiológiai kockázat csökkentése • Nem old meg minden prroblémát • Mikroszennyezők, gyógyszermaradékok • Multidiszciplináris tudást igényel • Mérnöki tudás (gépészet, irányítástechnika, műtárgy méretezés, kémia, biológia …) • Költséges (max. 30-50 év élettartam, energiaigény)
Összefoglalásként • A szennyvíztisztítás: • Az összegyűjtött szennyvíz tisztítása • Környezetvédelmi szempontból fontos • Befogadó védelem, (emisszió csökkentés) • epidemiológiai kockázat csökkentése • Multidiszciplináris tudást igényel • Mérnöki tudás (gépészet, irányítástechnika, műtárgy méretezés, kémia, biológia …) • Költséges (max. 30-50 év élettartam, energiaigény)
És a további innovációk… • Biológiai reaktorok • Bioszűrők • Kis helyigény • Fizikai értelemben vett szűrés • Kiváltják az ülepítőt is • Hazai példa: Dél-pesti szennyvíztisztító
Biofor típusú biofilter 1. Szennyvíz bevezetés, 2. Öblítő levegő 3. Levegőbevitel, vagy szénforrás bevezetés, 4. Tisztított víz elvezetés, 5. Öblítő zagyvíz elvezetés, 6. Öblítővíz
És a további innovációk… • Biológiai reaktorok • Bioszűrők • Fluidágyas/mozgóágyas reaktorok
És a további innovációk… • Biológiai reaktorok • Bioszűrők • Fluidágyas/mozgóágyas reaktorok • UASB (bonyolult hidraulikai viszonyok és biológia)
És a további innovációk… • Biológiai reaktorok • Bioszűrők • Fluidágyas/mozgóágyas reaktorok • UASB (bonyolult hidraulikai viszonyok és biológia) • MBR rendszerek • Fázisszétválasztás kicsi (pl. 0,1 μm-es) pórusokon keresztül
És a további innovációk… • Biológiai reaktorok • Bioszűrők • Fluidágyas/mozgóágyas reaktorok • UASB (bonyolult hidraulikai viszonyok és biológia) • MBR rendszerek • Fázisszétválasztás kicsi (pl. 0,1 μm-es) pórusokon keresztül • „Nem hagyományos” biológiai rendszerek • Anammox, Sharon (anaerob ammonium oxidáció)
