Főoldal » Élőgépes szennyvíztisztítási technológia

Élőgépes szennyvíztisztítási technológia

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

Ez a technológia igazán a szívem csücske, aminek nagy jövőt jósolok. Az előző félév során egyik házidolgozatomat erről írva, összefoglaltam, hogy miről is van szó, ezt tárom most a nyilvánosság elé :). A folyamatábra, a teljesítményt mutató grafikon és az egészet bemutató vázlatrtajz a galériában látható.

Az élőgépes szennyíviztisztítás meglehetősen újszerű és előremutató technológia, mely természet-közeli, kiváló alternatívát biztosít kisvárosnyi vagy annál kisebb települések, ipari létesítmények szennyvizének kezelésére. Ez a technológia kísérlet az emberi technika és a természetes megoldások harmonizációjára, vegyítésére.

 A szennyvíztisztítási technológiákat az élőgép létrehozása előtt kétféle kategóriába soroltuk.

A nagyobb településeken és regionális szennyvíztelepeken alkalmazott, ún. intenzív szennyvíztisztítási technológia három lépésből áll. A mechanikai tisztítást (kőfogó, rácsok, homokfogó, zsír- és olajfogó, előülepítő) követően anaerob és aerob medencéken keresztül vezetve zajlik a biológiai tisztítás, a foszfor-, a nitrogén- és a szénvegyületek eltávolítása, melyet kevert bioreaktorokban eleveniszapos technológiával, vagy csepegtetőtestes (fix filmes) technológiával valósítanak meg; végül a harmadlagos szennyvíztisztítási technológiák (vegyszeres kicsapatás, fertőtlenítés, adszorpció, stb.) zárja a sort.  A biológiai bontást baktériumok végzik. A tisztított víz valamilyen felszíni víztestbe (befogadóba) kerül. Ennek a technológiának a nagyon nagy terhelések kezelésére ma nincs igazán alternatívája. Előnye emellett, hogy viszonylag kis helyen elfér, viszont hátránya, hogy mind a beruházási költsége, mind a levegőztetés, a keverés miatti energiaigénye (üzemeltetési költsége) magas, ráadásul a keletkezett szennyvíziszapot még külön kezelni kell.

Magyarország az Európai Unióhoz történt csatlakozás alkalmával elvállalta, hogy minden 1500 lakosegyenértéknél nagyobb szennyvíz-kibocsátású településen megoldja a szennyvízkezelést 2015-ig. (Egy lakosegyenérték 60 g/l/nap BOI-ban értett terhelésnek felel meg).  A kisebb településeken egy intenzív szennyvízkezelési rendszer üzemeltetése gazdaságtalan lenne. A regionális szennyvíztisztító művek kiépítése pedig ésszerűtlen: a szennyvíz hosszú szállítása gazdaságtalan és technológiai problémákat is felvet, hiszen a hosszú tartózkodási idő miatt a csatornában megindul a lebontás és egy anaerob, rothadó, sűrű massza jut csak a tisztítótelepre (mint ez a hazánkban kiépített jó néhány ilyen rendszer tapasztalataiból kiderült). Hely viszont bőséggel áll a rendelkezésre a falvak mellett, így ésszerűnek tűnik a falu számára saját, ún. természet-közeli szennyvíztisztítási módszert alkalmazó szennyvíztisztító építése. Ezek a módszerek: a szárazföldi rendszerek közé tartozó szikkasztás, szennyvíz-öntözés, talajszűrés, gyors homokszűrés, gyökérmezős szennyvíztisztítás; valamint a vízi rendszerek közé tartozó tósorozatok, nádas tavak, csörgedeztetéses és lebegő vízinövényes megoldások. A bontásba fák, cserjék is bekapcsolódnak a talaj- vagy tó baktériumállománya mellett. A tisztított víz is általában a talajba szivárog el vagy a növények felhasználják, elpárolog. Ennek előnye, hogy mind a kiépítése, mind az üzemeltetése olcsó és nem igényli a szakemberek állandó jelenlétét, szennyvíziszap nem minden technológiánál keletkezik. Hátránya, hogy nagy helyet foglal, a hatásfok pedig szezonálisan ingadozik.

Az élőgépes szennyvíztisztítók ennek a két módszernek az előnyeit egyesítik: az olcsóbb bekerülési költséget és üzemeltetést és a kis helyigényt, igen jó lebontási hatásfokkal. Ennél a technológiánál szintén megtalálhatók a mechanikai tisztítók és az anaerob, anoxikus és levegőztetett reaktorok, viszont a lebontást nem csak baktériumok, hanem egy 2-3000 fajból álló ökológiai közösség végzi, melynek tagjai között zoo-plankton, algák, csigák, kagylók, rákok, növények és halak is megtalálhatóak. Ezek az élőlények táplálékként elfogyasztják, magukba építik a szennyező anyagokat.  A növények a nyitott, levegőztetett reaktor tetején lévő növénytartó rácson nőnek, gyökérzónájuk a szennyvízbe lóg, így az élőhelyként szolgál a baktériumok és magasabb rendű élőlények számára, így fix filmként működnek, a reaktor vizében pedig eleveniszap úszik. Utótisztítóként fluidágyas ökoreaktort is szokás alkalmazni hozzá.

A rendszer, ökológiai komplexitásából adódóan önszabályozó: ha megnő egy szennyező koncentrációja a szennyvízben, az azzal táplálkozó mikrobák száma azt igen gyorsan követi bármilyen emberi beavatkozás nélkül, így a szabályozással kapcsolatos gépészet nagy része megspórolható.

A kedvezőbb költségekhez nagyban hozzájárul, hogy a növények vízbe lógó gyökérrendszerének hatása miatt a levegőztetési igény azonos méretű eleveniszapos reaktorokhoz mérten 30%-kal kisebb, és a napenergia felhasználása miatt kevesebb energiát is igényel.

Az élőgépek egy üvegházban helyezkednek el, melyben trópusi növények, pl. banánfa tenyésznek, és mivel szagtalan is, kiváló PR-eszköz és környezetvédelmi oktatás területén is könnyen hasznosítható.

Az anaerob reaktorban az erősen szennyezett szennyvizek előtisztítása zajlik, valamint a biológiai foszforeltávolítás, az anoxikus reaktorban pedig a denitrifikáció zajlik. A zárt aerob reaktor az erősen szennyezett szennyvizek bontását hívatott elősegíteni, biofilmes technológia alkalmazásával. A nyitott aerob reaktorokba már magasabb rendű élőlényeket is telepítenek, ezek a reaktorok kaszkádsort alkotnak vagy folyamatos reaktorként (FBR- Fed Batch Reactor) vannak kialakítva, ezekbe lógnak bele a növények gyökerei: az elsőben megjelennek a szennyezést jól tűrő növények, a következő lépésekben pedig belépnek a csigák, kagylók stb. is. Az ülepítő a biológiai bontás során keletkezett bakteriális biomassza visszatartását szolgálja. Ezek után beköthetők levegőztetett biológiai szűrők is, melyek a kolloidokat és más, lebegő, nehezen bontható anyagokat is eltávolítják, valamint jelentős a denitrifikáló hatásuk is.  A levegőzetés és a fölösiszap elvétele, iszaprecirkuláció további csövek beépítését teszik szükségessé, melyek a reaktorokhoz vagy azoktól elfelé vezetnek. A tisztított szennyvíz a környezetvédelmi határértékeknek megfelelő, felszíni befogadóba vezethető.

Szokás továbbá egy előülepítőt is bekötni, ahonnan egyenletes sebességgel engedik rá a szennyvizet a telepre. Megfelelő éghajlatú helyeken a reaktortartályokat nyitottan, a szabad ég alatti vizes élőhelyek formájában üzemeltetik. Gyakran tesznek egy fertőtlenítő egységet is az egész sor végére, valamint sokszor kombinálják az ilyen rendszereket a tisztított szennyvíz egyéb célú felhasználásával (pl. WC-öblítés).

Jellemző technikai paraméterek (Organica FBR típushoz): 2-25, kg oxigén / kg BOI5, energiaigénye 0,45-0,65 kWh/m3, üzemeltetési költsége munkabérekkel együtt 70-80 Ft/m3.

A technológia alkalmazása igazán 5000 és 50.000 lakosú település vagy kerület, esetleg ilyen lakos-egyenértékű ipari park számára gazdaságos, de nagy méretrugalmassága miatt alkalmas lehet 1000-2000 lakosú településektől nagyvárosi méretekig bárhol. Ilyen technológiát használ pl. Magyarországon a budapesti Harbor Park, Telki, Etyek és a Korda Sándor filmstúdió közösen, Nőtincs, Kisdorog, Tevel, Diósjenő, Noszvaj, Gic – sajtgyári szennyvíztisztító, Nyírmada, Tiszalök, Szeged egy része, Csongrád. Külföldön ilyen tisztítóművel rendelkezik pl. Barzkowice (Lengyelország), Hartberg (Ausztria), Laytown (Írország) , de megtalálható Londonban, kínai Sencsenben, Franciaországban egy Loire-völgyi településen, a szerbiai Újvidéken is. Az Egyesült Államokban egészen különös alkalmazásokat is találhatunk: az Ohio állambeli Old Trail falu iskolája egy élőgépben, a növények között berendezett iskola, a Port of Portland irodaházban az élőgépet a bejárati csarnok dekorálására használják, a sivatagos területen elhelyezkedő El Monte Sagrado Resort szálloda pedig a saját maga által felhasznált víz dekoratív módon történő visszanyerésére alkalmazza. Egyetemek, iskolák és más nagyobb intézmények is előszeretettel használják ezt az olcsó és igen dekoratív technológiát, főleg, ha ezáltal megússzák a messzebb fekvő szennyvízhálózathoz történő költséges rákötést. Az Egyesült Államokban egyes magánházaknál is fellelhetőek, az ipari alkalmazások sorát pedig egy csokoládégyár is bővíti. Ökofalvakban is találhatunk alkalmazásokat.

A technológia felhasználható szennyezett felszíni vizek tisztítására is, mesterséges úszó szigetek formájában.

A technológia maga az Egyesült Államokból és Nagy-Britanniából származik (Dr. John Todd – Living Machines Inc. és Ocean Arks International), kifejlesztéséhez 15 évre volt szükség. Egyik nemzetközi szinten vezető alkalmazója azonban a magyar Organica Zrt., amely a francia Veolia Water Soluitons vállalattal együttműködve ért el sikereket. (Az amerikai és a magyar technológia között természetesen megfigyelhetőek kisebb eltérések, a cikkbe mind a kettő elemeit felsoroltam.

Források:

hazai források:

http://fenntarthato.hu/epites/termekek/adatbazis/elogep

http://www.greenfo.hu/hirek/hirek_item.php?hir=17524

 A www.bitesz.hu dokumentumtárban látható Élőgépek: a XXI. század szennyvíztisztító technológiája c. cikk

http://www.virtus.hu/index.php?id=detailed_article&aid=5659

enfo.agt.bme.hu/drupal/sites/default/files/elogepes.ppt

www.organica.com

Peley Árpád: Organica-FBR szennyvíztisztító telepek üzemeltetési tapasztalatai

 külföldi források:

www.livingmachines.com

http://inhabitat.com/living-machines-turning-wastewater-clean-with-plants/

http://www.corkscrew.audubon.org/Information/LivingMachine.html

http://www.rain-barrel.net/living-machine.html

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.