RÉSZVÉTEL AZ OKTATÁSBAN
Szakmérnöki
Műszaki - gazdasági elemzés II
RÉSZVÉTEL AZ OKTATÁSBAN
Szakmérnöki
Műszaki - gazdasági elemzés II
Modellare neccesse est...
8.18. SZENNYVÍZTISZTÍTÁS VAGY SZENNYVÍZHASZNOSÍTÁS?
Még néhány évvel ezelőtt szennyvíztisztításról beszéltünk, időközben a szemléletmód egyre inkább átbillen a szennyvízhasznosítása térfélre. Hasznosítani a tisztított szennyvizet, és a stabilizált iszapot egyaránt lehet. A hasznosítás lehetősége energetikai és mezőgazdasági hasznosításra válik szét.
A tisztított szennyvíz hőtartalmánál fogva hőszivattyúk hőforrása lehet. Geodetikus adottságok esetén a befogadóba távozó víz turbinát is hajthat. A tisztított szennyvizet használhatjuk öntözésre, amely a mezőgazdasági igényt és a növények nyomelemigényét egyaránt szolgálja. Amennyiben a szennyvíztelep közelében nincs mezőgazdasági terület, úgy a vizet az egyre szigorodó előírásoknak megfelelően bocsáthatjuk a befogadóba. Ha a vizet öntözésre tudjuk elhasználni, úgy a tisztítás mértéke kisebb lehet. A foszfor és nitrogén kivonása mérsékeltebb lehet vagy akár el is maradhat, mert azt növények közvetlenül is hasznosítják. A tisztítás mértéke olyan kell legyen, hogy talajvíz szennyezés ne fordulhasson elő. A hígtrágya stabilizálás nélküli kijuttatása a talajvíz elnitrásodásához vezet.
Az iszapot víztelenítés és kiszárítás után el lehet égetni. A kazánban történő elégetés jelenti az energetikai hasznosítást. Miután az iszap keletkezése folyamatos, a mezőgazdasági felhasználás meg szezonális, ezért az iszapot stabilizálni kell annak érdekében, hogy a keletkezés és a felhasználás közötti időszakot „átvészelje”. Az iszapot stabilizálni alapvetően háromféleképpen lehet, ahogy azt a 8.18-1. ábrán nyomon követhetjük.
8.18‑1. ábra A hasznosítás lehetőségei
8.18.1 Az iszap rothasztása
Új szennyvíztelep ma már iszaprothasztás nélkül ritkán épül. A rothasztás során melléktermékként biogáz keletkezik. A biogáz természetesen elégethető kazánban, de gázmotort hajtva közvetlenül villamos energia előállítását is szolgálja, csillapítva ezzel a telep energiaigényét. A rothasztási folyamat fő terméke azonban a rothasztott iszap, amely a szolár szárítóban granulátummá alakul. Ez a végtermék stabil. Fűtőértéke azonos a lignitével, így akár elégethető is volna. A rothasztás stabilizálási eljárás, ahogy a szárítás is az. A rothasztás a biogáz kiválásával a szerves tápanyagot csökkeni, a szárítás pedig a baktériumok vizes életterét szünteti meg. Ez a két egymás után kapcsolt fokozat a granulátum végtermék kellő stabilitását adja ahhoz, hogy a mezőgazdasági alkalmazás szóba jöhessen. A szolárszárított rothasztott iszap azonban csak akkor használható a mezőgazdaságban, ha összetételében nemkívánatos anyagtól mentes. Kommunális szennyvízből előállított iszap esetén – az energia és a műtrágya lobbi rémhírkeltésével szemben – ilyen kockázat nincsen.
8.18.2 Az iszap összekeverése szénnel vagy más adalékanyaggaladalékanyaggal
Az iszap stabilizálásának egy másik ismert módszere a szénmix (magyar szabadalomként LIGNIMIX) eljárás. Ekkor a víztisztítás eredményként keletkező kevert iszapot szénnel keverjük össze, amikor is a szén adszorpció útján megköti az iszap alkotóelemeit. Kiszárítás után ugyanolyan granulátum keletkezik, mint azt az előbb már láttuk. Elmarad a rothasztó, így biogáz sem keletkezik. A keverőberendezés, a kavitron beépítése nem jelent nagy beruházási költséget. A keletkező termék szervesanyagtartalma – miután kevert és nem rothasztott iszapot használ kiindulásként – némiképp magasabb. A "kapszulázáshoz" hasonlító megkötésből csak a növények képesek kiszabadítani a tápanyagot. Következésképp a szervesanyagnak a talajvízbe kerülése akadályozott. A szénmix eljárásnak másik nagy előnye, hogy a technológiai sorba illeszthetően a szennyvíztelepen kis helyigénnyel valósítható meg.
8.18.3 Az iszap komposztálása
A komposztálás az előbbiekhez képest idő és helyigényes tevékenység, amely az iszapon kívül a térségben szintén nagy mennyiségben keletkező zöldhulladékot is elhasználja. A végtermék komposzt stabil anyag. Kifejezetten mezőgazdasági célokra alkalmas, de van eset, hogy el is égetik.
Mindhárom eljárás a bemenetén kevert iszapot találunk. Lehet rothasztott iszapot (a 8.18-1. ábrán a szaggatott vonallal jelzett utak) is szénnel összekeverni és komposztálni is. Az iszap stabilitása szempontjából ez felesleges lépésnek tűnik, csak a költségeket emeli.
A szennyvíziszapok mezőgazdasági felhasználásának előfeltétele, hogy garantálható legyen a hálózatba bocsátott szennyvíz károsanyagoktól mentes minősége. Nem kerülhet bármi a csatornába. Lakossági csatornahasználók környezettudatos nevelése lehet az az eszköz, amely korlátozza a begyűjtött szennyvizek terheltségét. Az ún. Csatornahasználati Kódexben foglaltak elfogadtatása itt a feladat. Ipari bebocsátók esetében pedig a szennyvíz célzott előtisztításának megkövetelése a járható út.
A szennyvíztelepi tevékenység akkor teljesértékű, ha mind a víz, mind az iszap hasznosítása teljeskörűen minden időpillanatban megvalósul. A szennyvízelvezetési és szennyvízhasznosítási tevékenység csak ekkor tekinthető befejezettnek.
A 8.18-2. ábra is egy komplex megoldást mutat, ahol a teljes iszapmennyiség leválasztásra kerül. A víz megtisztítása biológiai szűrőágyon történik. A szűrőágyként külső (kivülről bevitt), nagy fajlagos felületű biofilmhordozó közeg szolgál. A hiányzó iszap miatt a denitrifikáció során szénforrásra is szükség van, amit metanol helyettesít. A rothasztott, víztelenített és kiszárított iszap a mezőgazdaságban hasznosítható termék.
Forrás: Biofilm Reactors / WEF Manual of Practice No 35./2011
8.18‑2. ábra A szennyvízhasznosítás egy folyamata
Megjegyzés:
A 8.18-2. ábrán a nitrifikációs és denitrifikációs reaktorok karcsú kialakításából arra lehet következtetni, hogy a méretezésnél valószínűleg a Pe-szám nem játszott szerepet.