Download - Dr. Fleit Ernő, egyetemi docens Pőcze Katalin, tudományos segédmunkatárs Budapesti Műszaki Egyetem
Innovatív szennyvíztechnológiai Innovatív szennyvíztechnológiai módszerek a felszíni vizekbe kerülő módszerek a felszíni vizekbe kerülő prioritás szennyezőanyag terheléseinek prioritás szennyezőanyag terheléseinek csökkentésérecsökkentésére
Dr. Fleit Ernő, egyetemi docensDr. Fleit Ernő, egyetemi docensPőcze Katalin, tudományos segédmunkatársPőcze Katalin, tudományos segédmunkatárs
Budapesti Műszaki EgyetemBudapesti Műszaki EgyetemVízi Közmű és Környezetmérnöki TanszékVízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék
Fölösiszap
EI reaktor
Előülepítő Utóülepítő
Nyers iszap
Iszapkezelés
Az eleveniszapos eljárás
Recirkulációs iszap
Mik azok az innovatív Mik azok az innovatív módszerek?módszerek? Harmadlagos kezelés Fizikai- kémiai kezelés Kombinált biológiai-fizikai kezelés
(pl. MBR rendszerek)
Melyek az innovatív Melyek az innovatív módszerek céljai?módszerek céljai? A szerves és lebegőanyag A szerves és lebegőanyag
terhelések további csökkentése terhelések további csökkentése Nitrogéntartalmú Nitrogéntartalmú
(makro)szennyezők eltávolítása (makro)szennyezők eltávolítása (NOD) (NOD)
Növényi tápanyag eltávolítás (N Növényi tápanyag eltávolítás (N és P) és P)
Toxikus anyagok eltávolításaToxikus anyagok eltávolítása
Az innovatív SZVT-k jelenlegi Az innovatív SZVT-k jelenlegi nemzetközi helyzetenemzetközi helyzete
SZENNYVÍZTISZTÍTÁS MAGYARORSZÁGON: 1990
SZENNYVÍZTISZTÍTÁS MAGYARORSZÁGON: 2003
SZENNYVÍZTISZTÍTÁS MAGYARORSZÁGON: 2015
A KOIps koncentráció változásai a A KOIps koncentráció változásai a Duna Budapest - Hercegszántó Duna Budapest - Hercegszántó
közötti szakaszán az elmúlt 30 évbenközötti szakaszán az elmúlt 30 évben KOIps (mg/l), átlag
3
4
5
6
7
8
9
10
1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002
1629 fkm, Nagytétény
1560.6 fkm Dunaföldvár
1507.6 fkm Fajsz
1479.7 fkm Baja
1451.7fkm Mohács
1433 fkm Hercegszántó
Mik azok a prioritás Mik azok a prioritás szennyezőanyagok?szennyezőanyagok?Komponens
Gyártott menny.
Gy. cég
Importált menny.
Imp. cég
Összes menny.
Szennyvízbe kerül
Eltávolítás 1. scen.
Eltávolítás 2. scen.
Kibocsátás 1. scen.
Kibocsátás 2. scen.
t/év db t/év db t/év t/év % % kg/év kg/év
1,2-diklóretilén 267000 1 267000 1602 62.3 66.2 603954 541476
Benzol 100000 1 100000 600 68.9 76.2 186600 142800
1,2-diklórbenzol 34000 1 550 2 34550 205.65 48.7 60.8 105498 80615
Ftálsavanhidrid 20000 1 20000 120 2 75.4 117600 29520
Anilin 38000 1 38000 114 2 75.1 111720 28386
1,2-diklóretán 500 1 17000 1 17500 62.5 34 58 41250 26250
Toluol-2,4-diizocianát 7000 1 3200 1 10200 51.6 20.2 54.2 41177 23633
4-klór-3,5-dinitrobenzotrifluorid 500 1 500 20 3.1 3.1 19380 19380
Maleinsav-anhidrid 13000 1 13000 78 2.2 75.4 76284 19188
Karbendazim 500 1 500 20 2 22.3 19600 15540
Toluol 42000 1 79 2 42079 252.237 72.8 95 68608 12612
1,2-diaminobenzol 582 1 582 11.64 1.9 22 11419 9079
Diklóracetilklorid 500 1 500 10 5.9 24.7 9410 7530
2-etil-6-metilanilin 500 1 500 10 3.9 26.2 9610 7380
Difenilmetán-4,4'-diizocianát 36000 1 500 1 36500 217.5 83.6 96.8 35670 6960
Benzotriklorid 500 1 500 10 32.8 46.2 6720 5380
A OKK-OKBI adatai alapján becsült kibocsátások (2006)
Anyagmérleg és monitoring Anyagmérleg és monitoring problémák problémák
I. – a kibocsátókI. – a kibocsátók
0
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
<500 500-1000 1000-5000 5000 felett
Kapacitás tartomány (m3/d)
Kib
ocsá
tott
szen
ny
víz
men
ny
iség
(m
3 /d)
Alsó-Tisza
Közép-Tisza
Felső-Tisza
Összesen
<500 500-1000 1000-5000 5000 felett Kibocsátott összes szennyvíz [m3/nap]
Alsó-Tisza 11229 14508 39243 197815 262794 Közép-Tisza 8163 11545 52693 52730 125132 Felső-Tisza 835 8681 0 0 9516 Összesen 20227 34734 91936 250545 397442
Anyagmérleg és monitoring Anyagmérleg és monitoring problémák problémák II. – környezeti sors (Tisza, vízfázis II. – környezeti sors (Tisza, vízfázis Polgárnál)Polgárnál)
Anyagmérleg és monitoring Anyagmérleg és monitoring problémák problémák II. – környezeti sors (Tisza, vízfázis II. – környezeti sors (Tisza, vízfázis Kiskörénél)Kiskörénél)
Anyagáram különbségek a Anyagáram különbségek a tározó be- és elfolyó tározó be- és elfolyó pontjánálpontjánál A balsai szelvény átlagos anyagáramai A balsai szelvény átlagos anyagáramai
az adott időszakra:az adott időszakra:– Higany: 3,13*10Higany: 3,13*10-7-7 kg/s kg/s– Kadmium: 1,83*10Kadmium: 1,83*10-7-7 kg/s kg/s– Ólom: 1,56*10Ólom: 1,56*10-6-6 kg/s kg/s
A kiskörei szelvényre:A kiskörei szelvényre:– Higany: 8,88*10Higany: 8,88*10-8-8 kg/s kg/s– Kadmium: 6,90*10Kadmium: 6,90*10-8-8 kg/s kg/s– Ólom: 6,29*10Ólom: 6,29*10-7 -7 kg/skg/s
Éves szinten a Kiskörei Éves szinten a Kiskörei tározóban „csapdázott” tározóban „csapdázott” becsült toxikus nehézfém becsült toxikus nehézfém mennyiségmennyiség Higany 7,08 kg/év Higany 7,08 kg/év Kadmium 3,6 kg/év Kadmium 3,6 kg/év Ólom: 29,3 kg/év Ólom: 29,3 kg/év
11
2
1
2
1
2
19
1516
1518
18
Izomszöveti kadmium koncentráció a tiszai csukákban
A hullámtér és a folyómeder
szélessége a Tisza hazai szakaszán
Laboratóriumi berendezésben Laboratóriumi berendezésben (CAS-MBR átlag eredmények) (CAS-MBR átlag eredmények) vizsgálható környezeti sors: vizsgálható környezeti sors: biológiai bonthatóságbiológiai bonthatóság
90%
20%
EDS anyagok eltávolítási EDS anyagok eltávolítási hatékonysága hagyományos hatékonysága hagyományos telepeken (Tokio, 2006: full-scale)telepeken (Tokio, 2006: full-scale)
Diclofenac éves Diclofenac éves kibocsátás/felhasználás kibocsátás/felhasználás (2005)(2005)
Diclofenac
9773,71
1954,74 1368,32
0
2000
4000
6000
8000
10000
Magyarországonforgalomban
Budapesten forgalomban Budapesten felhasznált
(kg)
Diclofenac sorsa a pesti Diclofenac sorsa a pesti szennyvízben (2005 évben) – szennyvízben (2005 évben) – befogadóba jutó mennyiségbefogadóba jutó mennyiség
Diclofenac mennyisége Budapest szennyvizében (kg)
164,20
410,50
793,62
Mechanikailag tisztítás (10%)
Biológiailai tisztítás (30%)
Tisztítatlan (0%)
2000
4,60
2,38
0,95
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
1
(m3/s)Tisztítatlan
Biológiailag tisztított
Mechanikailag tisztított
Duna
0
22,65
9,11
5,21
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1
(mg/s)
vízhozam tömegáram
Végső koncentráció a Duna Budapest alatti szakaszán:0,018 ng/L
40/2006 (X. 06.) KvVM 40/2006 (X. 06.) KvVM rendeletrendelet – új hazai EQS – új hazai EQS értékekértékek 1. melléklet környezetminőségi 1. melléklet környezetminőségi
határértékekhatárértékek meg meghatározhatározásaása ((220/2004. 220/2004. (VII.21.) Korm. Rend. 1. sz. Melléklete B.) (VII.21.) Korm. Rend. 1. sz. Melléklete B.) pontjának I. listájába tartozó egyes pontjának I. listájába tartozó egyes anyagokra anyagokra – Hg és CdHg és Cd– 1-2, diklór-etán1-2, diklór-etán– triklóretilén triklóretilén – perklóretilén perklóretilén
Az üledékben a „Hg és Cd koncentrációja Az üledékben a „Hg és Cd koncentrációja nem növekedhet jelentősen”. nem növekedhet jelentősen”.
A jogszabály definíciója szerint jelentős A jogszabály definíciója szerint jelentős növekedésnek minősül, ha az adott anyag növekedésnek minősül, ha az adott anyag koncentrációja 2 év alatt legalább 10%-al koncentrációja 2 év alatt legalább 10%-al emelkedik a korábbi értékhez viszonyítva.emelkedik a korábbi értékhez viszonyítva.
Egy új koncepció - Egy új koncepció - IASONIASON
II – intelligent– intelligentA – artificial A – artificial S – sludgeS – sludgeO – operated byO – operated byN - nanotechnologyN - nanotechnology
Egy példa: a Bardenpho eljárás
AnaerobAnoxikusOxikus
Nyers szennyvíz
Tisztítottszennyvíz
IASON folyamatirányítás
Gél-mikrogömbök Gél-mikrogömbök előállítása interpenetráló előállítása interpenetráló térhálóval (kiragadott térhálóval (kiragadott példa)példa)
Ca
OOC
H O O
H
HH
HOOHO HH
HOOH
HH
O
-O
H-
COO
H
HH
OH
- O
H
-O
COOH
H
HOOH
Ca
OOC
H O O
H
HH
HOOHO HH
HOOH
HH
O
-O
H-
COO
H
HH
OH
- O
H
-O
COOH
H
HOOH
Ca
OOC
H O O
H
HH
HOOHO HH
HOOH
HH
O
-O
H-
COO
H
HH
OH
-OH
- O
H
-O
H
-O
COOH
H
HOOH
polimer
alginát váz
4.ábra: Interpenetráló térhálók
Pórusos szerkezetű gél-mikrogömbök interpenetráló
térhálókban
IASON - nanotechnológiai tervezési célok
Mikroszkópos méretű reaktorok létrehozása (szabályozott gradiensek)
Szilárd hordozóanyag (hidrogél)
SzubsztrátOxigén
Aerob réteg
Anaerob/anoxikus rétegVégtermék
A PVA PAS betelepítésA PVA PAS betelepítéshttp://www.vkkt.bme.hu/iasonhttp://www.vkkt.bme.hu/iason
Előzetes eredmények - Előzetes eredmények - betelepítési kísérletek betelepítési kísérletek PVA PAS gélenPVA PAS gélen
40x
100x
Szabályozott porozitás Szabályozott porozitás beállítása (példák)beállítása (példák) KeményítőKeményítő ÉlesztőÉlesztő AlgaAlga BaktériumokBaktériumok
MBR integrált MBR integrált nitrifikáció/denitrifikácnitrifikáció/denitrifikációió
Új géltípusok – újabb Új géltípusok – újabb lehetőségeklehetőségek
http://www.vkkt.bme.hu/iason
Köszönöm megtisztelő Köszönöm megtisztelő figyelmüket!figyelmüket!