Hidrológiai Közlöny 1987 (67. évfolyam)

4. szám - Kőrösmezey László: Energiatakarékossági lehetőségek és energiahasznosítás a szennyvíztisztításben

KŐRÖSMEZEY L.: Energiatakarékossági lehetőségek 187 Energiatakarékossági lehetőségek és energiahasznosítás a szennyvíztisztításban Kőrösmezey László MÉLYÉITERV 1013 Budapest, Attila út 41. Kivonat: A tanulmány célja, hogy rámutasson olyan, a biológiai szennyvíztisztító telep üzemvitelében lehetséges beavatkozásokra, amelyek a tisztítás hatásfokának nem romlásával, hanem javításával egyidőben energiamegtakarítást eredményeznek. Ilyen lehetőség az oxigéntartalom folyamatos mérésén és a mért adatokkal vezérlésén kívül az eleveniszapos rendszerben térben vagy időben anoxikus zóna létrehozása, ezáltal a denitrifikáció elősegítése és a nitrát oxigénjének hasznosítása, amely a harmadik tisztítási fokozat előtérbe kerülésével vált hasznos gyakorlattá. A továbbiak az anaerob iszaprothasztás során keletkező biogáz felhasználásának lehetőségét ós előnyeit tárgyalják. Elsődleges előny a biogáz formájában nyert energia, amely a leggazdaságosabban gázmotorban elégetve hasznosítható. A második energianyerési lehetőséget a gázmotor hulladékhőjének hasznosítása nyújtja. A harmadik előnye a rendszernek, hogy az anaerob rothasztás során a kezelt iszap 1/2—1/3-ára csökken eredeti mennyiségének. Végül a tanulmány konkrét példákon mutatja be, hogy a költséges rothasztóépítós üzemköltség megtakarítással milyen gyorsan kifizetődik ós mennyire helytelen szemlélet. a beruházással takarékoskodás minden áron, közepes vagy nagy titszítótelepek esetében, ha anaerob rothasztásról ós gázhasznosításról van szó. Kulcsszavak: energianiegtakarítás, denitrifikáoió, energiahasznosítás, biogáz, gázmotor 1. Bevezetés A szennyvíztisztítás energetikai kérdéseit hazai tisztítótelepeinken hosszú időn át senki se vizsgálta, és még ma is sokak szemében a beruházási költségek állnak reflektorfényben a csak másodsorban jelentős üzemköltségekkel szemben. Az energiaválság azonban e téren is éreztette hatását és az üzemeltetőket ma már egyre jobban érdekli, hogy mennyi a szennyvíztisztítás energiafogyasztása, mit lehetne ebből megtakarítani és hogyan (Lovreity, 1986; Foster, 1978; fíeupré és Harwey, 1981; Kushbrook és Wilke, 1980). Az eleveniszapos tisztítás meglehetősen energiaigényes eljárás és mivel a szennyvíztisztítás nem termelőfolyamat, ezért a takarékosság az energiával lényeges szempont. A csepegtetőtestes rendszer alkalmazása, mint alternatíva mégsem ajánlható, bár lényegesen kevésbé energiaigényes, de a tisztítás minősége, a telep üzembiztonsága ebben a rendszerben nem egyenértékű az eleveniszapos tisztításéval. A tanulmány azzal a kérdéssel foglalkozik, hogy egyáltalán lehetséges-e takarékoskodni és milyen mértékben a levegőztetés célját szolgáló gépek és berendezések energiafelhasználásával, és a takarékoskodásnak milyen hatása van a tisztítás folyamatára. Végül a tanulmány annak a lehetőségnek kihasználását vizsgálja, amellyel a szennyvíztisztítás folyamata mégis bizonyos mértékben termelővé válik: a szennyvíziszap anaerob rothasztási folyamatában termelt biogáz, tehát energiatermelés révén. 2. Energiamegtakarítás és hatáslfokjavítás Energiatakarékosság az eleveniszapos tisztításban már a műszerezés felé tett azon lépés is, amikor az oxigéntartalom függvényében a légbevitelt vagy a felületi levegőztetőszerkezet vízbe merülésével vagy a meghajtó motor fordulatszám változtatásával szabályozzák. Ezt nagyobb telepeken a tervezők ma már mind így irányozzák elő, de a kérdésnek a megtakarítás szempontjából kis telepen is van jelentősége, ha nem is folyamatos móres és vezérlős formájában, de pontmérések ós esetenként a levegőztetőszerkezet időszakos leállítása révén is. Ez az üzemeltetői beavatkozás — bár csak a kezdetet jelenti —mégis járhat 15—20%-os energiamegtakarítással. Már Pasveer ismerte a tényt, hogy oxidációs árkaiban a nitrifikáció és denitrifikáció több-kevesebb mértékben bekövetkezett. Lehet, hogy nem ismerte a folyamatokat úgy, amint azok napjainkban, a tisztítás III. fokozatának igényei kapcsán szerzett tapasztalatokkal tudatossá váltak, de már ő javasolta a szakaszos üzemű oxidációs árkokat, amelyekben az egyik rekesz levegőztetett tér, a másik ülepítő, majd a következő periódusban a rekeszek szerepet cserélnek. Ma ennek a periódikusságnak a szándékos előidézése lehet a megtakarítás egy további forrása. Ha ugyanis a nitrifikáció a rendszerben bekövetkezik és nitrát jelenlétében egyidejűleg gondoskodunk szabad oxigén távoltartásától, az anoxikus álla-potot idézzük elő, a mikroorganizmusok oxigénéhsége képes a nitrát (—N0

3) oxigénjét felhasználni, megbontva azt oxigénre és gáz formájában kiváló nitrogénre. A megtakarítás a levegőztetés csökkentett mértéke által jelentkezik. A megtakarítás ebben az esetben csak viszonylagos, mert a nitrifikáció, tehát az ammónia nitritté, majd nitráttá oxidálása megfelelő mikroorganizmusok közreműködésén kívül jelentős többlet oxigénigényt támaszt. A folyamat azonban tanulságos és köz-