Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / 4. szám - SZAKMAI CIKKEK - Román Pál - Oláh József: Az aerob iszapstabilizációs eljárások értékelése
61 Az aerob iszapstabilizációs eljárások értékelése Román Pál*, Dr. Oláh József** *Eszak-pesti Szennyvíztisztító Telep, Fővárosi Csatornázási Művek Zrt., 1087 Budapest, Asztalos Sándor út 4. ( romanp@fcsm.hu ) **Nyugdijas ( olah39@t-online.hu ) Kivonat A szennyvíziszapok aerob módszerekkel történő biokémiai stabilizálásának a célja a szervesanyag-tartalom és a patogén baktériumok számának jelentős mértékű csökkentése, valamint az szennyvíziszap vízteleníthetőségének javítása. Az alkalmazott eljárások üzemelhetnek pszikrofil, mezofil vagy a termofil hőmérsékleti tartományban. A hazánkban közismert pszikrofil, vagy konvencionális eljárásokra a 20 °C alatti reaktor hőmérséklet, a magas iszapkor, valamint az alacsony szerves anyag lebontási hatásfok jellemző. Az aerob iszapstabilizáció korszerűbb, hatékonyabb eljárásai önhevítők, és a mezofil vagy a termofil hőmérsékleti tartományban üzemelnek. A mezofil aerob iszapstabilizáció önállóan, vagy más mezofil/termofil rendszerekkel sorba kapcsolva működhet. Jelenleg a legkorszerűbb eljárás a nitrogén eltávolítást is megvalósító, jellemzően 35°C-os hőmérsékleten működő SNDR. A termofil aerob iszapstabilizációs (ATAD) technológiák 55 - 70°C közötti hőmérsékleten üzemelnek, és a szükséges hőt a szerves-anyagok mikroorganizmusok által végzett aerob lebontása biztosítja. Kulcsszavak A/AD, Aerob iszapstabilizáció, ATAD, CAD, Exergonikus, SNDR ,VERTAD. Evaluation of aerobic digestion methods Abstract Aerobic digestion is the biochemical oxidative stabilization of wastewater sludge in open or closed tanks. The processes employed have the aim of reducing the volume, organic biodegradable content and pathogen content of sludge. Air can be supplied by surface aerators or by Jet Aeration System. Other equipment may include sludge recirculation pumps and piping, mixers and foam control. The temperature of the process determines the kind of microorganism population carrying out the digestion. The aerobic digestion process can occur within a wide range of temperatures. The phychrophilic, also known as low-temperature aerobic digestion is used in small package-type wastewater treatment plants. The sludge retention time (SRT) must be increased as operating temperatures decrease in order to ensure acceptable volatile solids reduction. At temperatures between 15 and 20 °C, the system should operate with 40-60 days sludge retention time. The modern mesophilic aerobic digester operated in the aerobic-anoxic mode, on 35°C. The name of reactor type is SNDR (Storage Nitrification Denitrification Reactor). Nitrification and denitrification are controlled in the reactor by monitoring the pH, temperature, and ORP. The SNDR useful as a self-contained process, or as second stage after the thermophilic aerob digestion and anerob digestion. The process provides 10-50 % VSR (Volatile Solids Reduction), and reduces ammonium in recycle stream. The ATAD (Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion) system is used for the biological stabilization and disinfection of sludge. The biological oxidation of the organic substances generates energy in the form of heat. The heat generated from this reaction is sufficient to retain time and temperature requirement for pathogen reduction. The ATAD process operates between 55 - 70°C, which is within the thermophlic temperature range. The product is a valuable fertilizer meeting highest international quality standards (Class A, according to regulation US EPA). Keywords A/AD, Aerob iszapstabilizáció, ATAD, CAD, Exergonikus, SNDR ,VERTAD. BEVEZETÉS A szennyvíziszapok biokémiai stabilizálása a kezelési folyamat meghatározó technológiai eleme. Célja a szervesanyag-tartalom és patogén baktériumok számának jelentős mértékű csökkentése, valamint az szennyvíziszap vízteleníthetőségének javítása (Juhász 2013). A biokémiai stabilizálás levegőtől elzártan (anaerob úton) és levegő jelenlétében (aerob úton) történhet. A cikkünkben az aerob iszapkezelés elmúlt évtizedekben történő fejlődését, és az ezzel kapcsolatos üzemeltetési tapasztalatokat szeretnénk összefoglalni. A hazánkban közismert szeparált és szimultán (totál- oxidációs) aerob iszapstabilizációt a nemzetközi szakirodalomban már csak konvencionális, vagy alacsony hőfokú eljárásként ismerik. Ezekre a technológiákra 20 °C alatti reaktor hőmérséklet, a magas iszapkor, valamint az alacsony szerves anyag lebontási hatásfok (<20%) jellemző. A fentiekben ismertetett régebbi aerob kezelési módszerek ma már elavulnak tekinthetők. Az aerob iszapstabilizációs rendszerek korszerűbb, hatékonyabb eljárásai ma már a termofil vagy mezofil hőmérsékleti tartományban üzemelnek. A termofil aerob iszapstabilizációs technológiára az egész világon az ATAD (Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion) angol megnevezést használják. Az ATAD folyamatban az elősűrített szennyvíziszap levegő- zetett, hőszigetelt reaktorokba kerül, ahol a szervesanyagok mikroorganizmusok által végzett aerob lebontása során hő keletkezik. A technológia autotermikus, egy kilogramm lebontott szerves anyagból hozzávetőlegesen 20 000 kJ hő termelődik. A reaktorok ezért külső hőenergia felhasználása nélkül is képesek a termofil hőmérsék
