Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)

4. szám - Palkó György T- Oláh József - Szilágyi Mihály: Az anaerob iszapkezelés energiatermelési és- hasznosítási lehetőségei

PALKÓ GY. - OLÁH J. - SZILÁGYI M.: Az anaerob iszapkezelésben rejlő ... 39 összefoglalás A növekvő iszaplerakási költségek felvetik az iszap mennyiségének további csökkenetési igényét. Az üzemelő mezofil rothasztók termofil üzem-módra történő átállításá­val a fenti cél elérhető, sőt e mellett a termofil rothasztás a mezofil eljáráshoz képest jelentős energia nyereséget bizto­sít. A tápanyagok mezofil és termofil anaerob folyamattal egyaránt lebonthatók és a hasznosítható végtermék metán és széndioxid tartalmú biogáz. Európában, a gyakorlatban a rothasztók nagy része mezofil tartományban (33-35 °C) ü­zemel, azonban az elmúlt 10 évben számos termofil (50-55 °C) rothasztó is épült. így pl. Dániában jelenleg 12 termofil rothasztó berendezés üzemel. A termofil rothasztó berendezésekkel szerzett üzemelési tapasztalatok (patogén kórokozók pusztulása, jó hatásfokú szervesanyag lebontás, intenzív gázfejlődés, jó stabilitás, jó iszap-víztelenithetőség, csökkenő habzás, stb.) nagyon pozi­tívnak tekinthetők. Szembetűnő, hogy a termofil rendszer­ben a tartózkodási idő csak kb. harmada a mezofil rendszer­nél szükséges időnek. A termofil folyamatnál a reakció-se­besség nagyobb, viszont a sejthozam állandó kisebb, mint a mezofil tartományban. A vizsgálatok szerint a termofil (55 °C és t = 10 nap) rothasztással az EPA (USA) „A" osztályú higiéniai előírását messzemenően lehetett teljesíteni. A termofil és mezofil rothasztás összehasonlításánál meg kell említeni, hogy a termofil eljárás alkalmazása során az i­szap-vlztelenítésnél keletkező iszapvízben nagyobb ammó­nia-N koncentrációval (-500-1 000 mg/l) kell számolni.. A Dél-Pesti szennyvíztelepen kialakítandó termofil ­mezofil két-lépcsős anaerob hulladék-kezelő rendszer a szennyvíztelepen képződő nyers- és fölös iszap keverék (~ 500 m 3/nap) mellett 100 m 3/nap szilárd, zsírszerű és folyé­kony hulladékot fog fogadni. A beszállított zsírszerű hulla­dékot a pasztörizáló berendezésben kezelik, majd ezt köve­tően a termofil rothasztóba táplálják. A termofil rothasztó - 10 napos tartózkodási idővel üze­mel és ilyen tartózkodási idő mellett várhatóan 5000 Nm 3/ nap mennyiségű biogáz képződik. A termofil rothasztóból távozó iszapot a mezofil rothasztóba (T = 17-18 nap; t = 35-37 °C) táplálják. Közeljövőben a komplex hulladék kezelő program kere­tében a rothasztásra kerülő szerves-anyag mennyisége 28 t/nap lesz. Ebből a szerves-anyag mennyiségből anaerob le­bontással - 13 680 Nm 3/nap biogáz képződik és ez a gáz mennyiség - 29 000 kWh/nap energia előállítására elegen­dő. A hulladékok arányának növelésével a fenti biogáz mennyisége még kb. 10-15 %-kal növelhető. Ez azt jelenti, hogy jövőben a termelhető energia mennyisége -32 000 kWh/nap. Ez az energia mennyiség a telep összes energia (-30 000 kWh/nap) igényét a jövőben fedezni tudja. Irodalom Ailken, M. D. -Mullenix, R. W.: Another look at thermophilic anaero­bic digestion of wastewater sludge. Water Environment Research, Vol. 64, No. 7, 915 - 919, 1992 Buhr, H. O. - Andrews, J. F.: The thermophilic digestion process. Water Research, Vol. 11, 129-143, 1977 Dohányos, M. - Zábranská, J. - JeniCek, P. - Stépova, J. - Kutil, J. ­HorejS, J.: The intensification of sludge digestion by the disintegra­tion of activated sludge and the thermal conditioning of digested sludge. Wat Sei. & Tech., Vol. 42, No.9, 57-64, 2000 Garber, W. F.: Operating experience with thermophilic anaerobic digestion, Journal WPCF. Vol. 54, No. 8, 1170-1175, 1982 Henze, M. - Harremols, P. - Jes la Cour Jansen -Arvin, E.: Hydro­lysis/fermentation and Anaerobic Wastewater Treatment. In Waste­water Treatment. Biological and Chemical Processes. Third Editi­on, Springer, 299-326, 2002 Iranpour, R. - Oh, S. - Cox, H. H. J. -Shao. Y. J. -Moghaddan, O. -Kearney, R. J. — Des huss es, M. A. -Stenstrom, M. K. -Ahring, B.K.: Changing Mesophilic Wastewater Sludge Digestion into Thermpophilic Operation at Terminal Island Treatment Plant. Wa­ter Environment Research, Vol. 74, No. 5, 494 - 506, 2002 Lawrence, A. W.-McCarty, P. L: Kinetics of methane fermentation in anaerobic treatment. Journal WPCF Vol. 41, No. 2, R1-R16, 1969 Mal$,J. - Fadrus,H.: Influence of Temperature on Anerobic Digestion, Journal WPCF. Vol. 43. No. 4, 641 - 667, 1971 Metcalf & Eddy: Thermophilic Anaerobic Digestion. In: Wastewater Engineering. Treatment and Reuse, Fourth Edition, McGraw Hill, 1529-1533, 2003 Nielsen, B. - Petersen, G.: Thermophilic anaerobic digestion. Experi­ence and effect on the hygienic quality of the sludge. Paper presen­ted at the Nordic Conference on treatment of municipal wastewater. Copenhagen, January 17-19, 2001 Nielsen, B.: Thermophilic anaerobic digestion and Pasteurisation. Pra­ctical experience from danish wastewater treatment plants. Wat. Sei. & Tech., Vol. 42. 65 - 72, 1999 Oláh, J.: Anaerob és aerob iszapkezelés. Vízügyi Műszaki gazdasági Tájékoztató. VIZDOK, Budapest, 60 - 65, 1973. Pretorius, W. A.: Anaerobic digestion III. Kinetics of Anerobic Fer­mentation. Water Research, Vol. 3, 545-558, 1969 Rtmkus, R. R. - Ryan, J. M. - Cook, E. J.: Full-scale themophilic di­gestion at the West-Southwest Sewage Treatment Works, Chicago, Illinois. Journal WPCF. Vol. 54, No. 11, 1447-1457, 1982 Ripley, L. E. - Boyle, W. C - Converse, J. C: Improved alkalimetric monitoring for anaerobic digestion of high-stregth wastes. Journal WPCF, Vol 58. No. 5, 406-411, 1986 Wechs, K.: Ein Beitrag zur zweistufigen anaeroben Klaschlamm-stabi­lisierung. Berichte aus Wassergütewirtschaft und Gesundheitsingi­neurwesen. No. 53, Technische Universität München, 1985 Wiedermann, F.: Die Gasproduktion bei der Sclammfaulung. GWA, Vol. 58, No. 4, 229 - 231 Zábranská, J. - Stipova, J. - Wachti, R. - JeniCek, P. - Dohányos, M. : The activity of anaerobic biomass in thermophilic and meso­philic digester at different loading rates. Wat. Sei. & Tech., Vol. 42, No. 9, 49 - 56, 2000 A kézirat beérkezett: 2004. február 23. The energy production and utilization in the anaerobic sludge treatmet process Palkó, Gy. - Oláh, J. - Szilágyi, M. Abstract: Since 1950, the mesophilic anaerobic digestion has been the most common process for stabilisation of primary-excess sludge in the Europe. However in recent years increasing disposal costs have highly intensified the interest in reducing the sludge quantities. The use of thermophilic anaerobic process causes an increasing of biochemical reactions and higher efficiency in the degradation of orga­nic matter in comparison with the mesophilic process. Thermophilic digested sludge can be dewatered to a high solids content. The higher process temperature in the thermophilic digestion will reduce the pathogen content of sludge. The mesophilic digesters (33-35 °C) are normally designed for a retention time of 20 - 30 days. The retention time can be reduced considerably by changing the opera­tion temperature to the thermophilic range (55 - 57 °C), where the retention time can be as low as 10 - 12 days. On account of the o­peration of the thermophilic digesters the content of ammonia in the sludge supernatant increases considerably. This shall be taken in­to account and it must be checked whether the wastewater treatment plant is able to handle the extra N loading or pre-treatment of the reject water is required In the immediate future the thermophilic - mezophilic two stages anaerobic system will be developed in the South- Pest treatment plant. The retention time is 10 days in thermophilic stage and 17 - 18 days in mezophilic stage. The quantity of wastes discharged to the thermophilic - mezophilic anaerobic system is approximately 28 t/d. The energy quantity expected from the bio gas production is -32, 000 kWh/d. The bio gas energy is covered the all energy demand (- 30, 000 kWh/d) of the plant. Keywords: sludge, treatment, mezophilic anaerobic digestion.

Next

/
  • Elrendezés
  • Igazítás
  • Forgatás
Oldalképek
Tartalom