Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 3. szám
52 Hidrológiai Közlöny 2021. 101. évf. 3. szám szennyvíztisztítóiban történt felmérés adatai szerint a legnagyobb Cu (468 mg/kg) és Zn (803 mg/kg) értékei megtalálhatók az szilárd anyagaiban (Mulchandani és Westerho 2016), ami miatt az iszapból a nehézfémek viszszanyerése szükséges annak (mezőgazdasági) kihelyezése előtt. A nehézfémek kinyerésére különféle módszerek ismertek: például kelátképzők: EDDS (etilén-diamin-N, N’borostyánkősav; biológiailag lebontható) és EDTA (etiléndiamin-tetraecetsav; nem biológiailag lebontható) és szerves sav (citromsav) alkalmazása lehetséges. A kutatások során megállapították, hogy az EDDS segítségével a réz visszanyerése körülbelül 70%-os mértékű volt 4,5-nél magasabb pH-érték mellett. Hasonló mértékű Cu-extrakció (72%) érhető el EDTA-val (Zhang és társai 2008). A citromsavat (0,1 M) alkalmaztak 3^1 pH-értéken, Cu és Zn 60-70%-os és 90-100%-os visszanyerést sikerült elérni (Veeken és Hamelers 1999). A nehézfémek eltávolítása a szennyvíziszap kilúgozásával és membrántechnológia alkalmazásával is lehetséges (Yesil és Tugtas 2018). A legmagasabb eltávolítási tapasztalatokat kaptak 1,0 M HNO3 alkalmazásával: az kinyerés mértéke a Cr, Cu, Ni és Zn esetében sorrendben 27%, 22%, 30% és 32% volt. Az elektrokinetikai kezelést a nehézfémek eltávolításának lehetséges módszereként is vizsgálták (Tang és társai 2018). Megállapítást nyert, hogy ennek a kezelésnek a kombinációja egy kelátképző szer (tetra-nátrium N, N-bisz (karboxi-metil) -glutaminsav) és biológiailag lebontható biológiai felületaktív anyag (ramnolipid) alkalmazásával hatékony lehet. Adszorbens anyagok gyártása szennyvíziszapból Az adszorpciós szennyezőanyag eltávolítás műveletét az ivóvíztisztításban is gyakran alkalmazzák. Az ammonium, vagy a szerves és szervetlen mikroszennyezők eltávolítása az adszorpciót alkalmazó rendszerek könnyű kezelhetősége miatt terjedt el. Tekintettel arra, hogy az adszorber gyártók egyre nagyobb figyelmet fordítanak a hulladékból származó adszorbensek fejlesztésére és olcsó termékek létrehozására (Smith és társai 2009, Zhai és társai 2004), a szennyvíziszap érdekes alternatíva lehet, ugyanis az adszorbensek szintéziséhez magas széntartalmú anyagok szükségesek. Az adszorbens anyagok készítéséhez alkalmazott legelterjedtebb eljárások a karbonizálás, fizikai aktiválás, a kémiai aktiválás, valamint a fiziko-kémiai aktiválás kombinációja. Bioműanyagok A polihidroxi-alkanoátok (PHA) biológiailag lebontható polimerek, és hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a kőolaj alapú poliolefinek, ezért a kőolaj alapú műanyagok fenntartható alternatívájának tekinthetők. Kísérleti eredmények szerint a szennyvíziszap PHA felhalmozási képessége a hagyományos (aerob) eljárásban magasabb volt, mint az aerob - anaerob rendszerben, átlagosan 19% körüli PHA-tartalmat érve el az aerob folyamat után. Kis mennyiségű oxigén hozzáadása az anaerob zónába javíthatja a PHA felhalmozódását. Emellett a PHA előállításához használt reaktortípus is kiemelten fontos: Tyagi és társai (2009) számoltak be arról, hogy a szekvenáló szakaszos reaktor (SBR) a legalkalmasabb a hatékony termelés eléréséhez, annak rugalmas működésének és egyszerű vezérlésének köszönhetően. A PHA-termelés a szennyvíztisztító telepeken egy négy szakaszból álló folyamatot foglal magába: (1) biológiailag könnyen lebontható szén eltávolítása a szennyvízből a szelektív biomassza növekedéshez kapcsolva a PHA- tárolási kapacitás növelését elérendő, (2) az iszap savas rothasztása magas illékony zsírsavtartalommal (VFA), (3) PHA felhalmozása a nagy VFA-koncentrációjú folyadékáramból dúsítás alkalmazásával és (4) a PHA visszanyerése (Morgan-Sagastume és társai 2014). Építőanyagok készítése szennyvíziszap felhasználásával A szennyvíziszap oxidokat (AI2O3, CaO, SÍO2 és Fe2C>3) tartalmaz, hasonlóan a portlandcementhez vagy az agyaghoz, ezért felhasználható lehet építőanyagok, beleértve az ökocement, tégla, kerámia anyagok, cementkötésű anyagok, vagy könnyű adalékanyagok készítésére (Chang és társai 2020). A szennyvíziszap nagy szervesanyag tartalma befolyásolhatja a cement tulajdonságait, mivel alacsony kötési szilárdságot okoz. Figyelembe véve a egyes szerzők tanulmányait (pl. Xu és társai 2014), a szennyvíziszap mint alapanyag költséghatékony felhasználása leginkább a cementszerű anyagok előállításához javasolható. Az iszap tulajdonságaitól, összetételétől függően azonban különféle kondicionálási lépésekre lehet szükség. Xu és társai (2014) a szárított iszap mészkőhelyettesítőként történő felhasználásáról számoltak be. A mészkő előállítás során a cement 1400 °C-on, a mészkő optimális mennyisége 18 m% alatt kell tartani a könnyítés érdekében a kristályos fázis során a cementklinkerben. Rezaee és társai (2019) beszámoltak arról, hogy a száraz szennyvíziszap részben felhasználható a hagyományos alapanyagok helyettesítésére (5-15% mennyiségig) annak érdekében, hogy a portlandcementhez hasonló tulajdonságokkal rendelkező ökocement jöjjön létre. Ezenkívül a szennyvíziszap a cementben lévő klinkert részben helyettesítheti öncementáló szerként. Valis és Vazquez (2000) ezt felhasználva helyettesítették a portlandcementet a szennyvíziszappal (25% és 50% közötti tartományban), a portlandcement előállításához. Az iszapban található szerves anyag degradációja megtörténik a cement lúgossága miatt: ennek a folyamatnak a felgyorsítása érdekében CaCb és Ca(OH)2 adható hozzá adalékanyagok. Hamood és társai (2017) szerint a nagy nedvességtartalmú szennyvíziszap biztosíthatja a habarcs elkészítéséhez szükséges víz mennyiséget a pernyével történő kondicionálás révén, így elkerülve a víztelenítést és a szárítást is. Fehérjék kinyerése Az élelmiszeripari szennyvízben, illetve a települési szennyvíztisztítók nyers szennyvizében is találhatók további olyan kinyerhető anyagok, melyek nyersanyagként történő hasznosítása gazdasági előnyöket rejthet. A tejipari szennyvízben például fehérjék és lipidek is találhatók, amelyek felhasználhatók állati takarmányként. Gopinatha Kurup és társai (2019) tanulmányukban speciális körülmények között egy alacsony költségű polimer (lignoszulfonát) kinyerését végezték, mely során a lipid 96%-os és a fehérjék (többnyire kazein) visszanyerése 46%-os volt.
