Miskolci Egyetem Környezetgazdálkodási Intézet Hidrogeológiai- Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék
A Tiszavasvári Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep hatásfokának a kiértékelése.
Szakdolgozat
Kocsis Richárd Geokörnyezetmérnöki szakirány Dr. Takács János c. egyetemi docens Tóth Róbert külső Alkaloida v.gy. Zrt. Szennyvízüzem vezető 2013 november 24. Miskolc 2013
Eredetiségi Nyilatkozat "Alulírott Kocsis Richárd, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom, hogy ezt a diplomatervet /szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, és a diplomatervben csak az irodalomjegyzékben felsorolt forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem." Miskolc, dátum ................................................... a hallgató aláírása
Tartalom Összefoglalás ........................................................................................................................................... 1 Summary ................................................................................................................................................. 2 1.
Bevezetés ......................................................................................................................................... 3
2.
Az Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. bemutatása .............................................................................. 4
3.
2.1.
Földrajzi elhelyezkedés ........................................................................................................... 4
2.2.
A Gyár története ...................................................................................................................... 4
Az Alkaloida vízgazdálkodása ........................................................................................................ 5 3.1.
Ipari víz, tüzivíz és ivóvíz biztosítása...................................................................................... 5
4. A gyártási tevékenység, a vízfelhasználás bemutatása a keletkezett szennyvizek mennyiségének a feltüntetésével.......................................................................................................................................... 6 4.1.
Nyers morfin gyártás ............................................................................................................... 6
4.2.
Kodein gyártás......................................................................................................................... 7
4.3.
Paracodin-bitartarát gyártás ..................................................................................................... 7
4.4.
Metilezősó gyártás ................................................................................................................... 7
4.5.
Morfin HCl gyártás ................................................................................................................. 7
4.6.
Morfin-szulfát gyártás ............................................................................................................. 8
4.7.
Etil-morfin HCl gyártás ........................................................................................................... 8
4.8.
Narcotin HCl gyártás ............................................................................................................... 8
4.9.
Narcotin bázis gyártás ............................................................................................................. 8
4.10.
Szennozid A+B gyártás ....................................................................................................... 8
4.11.
Syncumar gyártás ................................................................................................................ 9
4.12.
Folkodin gyártás .................................................................................................................. 9
4.13.
Nátrium-etilát gyártás .......................................................................................................... 9
4.14.
Nátrium [etil-(2-ciano-2-fenil-acetát)] gyártás .................................................................... 9
4.15.
Szevenál gyártás .................................................................................................................. 9
4.16.
Fenobarbitál-nátrium gyártás............................................................................................. 10
4.17.
Kísérleti üzem.................................................................................................................... 10
4.17.1.
Gyógyszerformuláló és kiszerelő üzem......................................................................... 10
4.17.2.
Oldószer regeneráló üzem ............................................................................................. 10
5.
Szennyvíztisztítással kapcsolatos általános fogalmak ................................................................... 11
6.
Szennyvizek laboratóriumi vizsgálata ........................................................................................... 15 6.1.
Üzemellenőrző vizsgálatok ................................................................................................... 15
6.1.1.
Vízvizsgálatok ............................................................................................................... 15
6.1.2. 6.2.
Iszapvizsgálatok ............................................................................................................ 16
Önellenőrző vizsgálatok ütemezési terve .............................................................................. 16
7.
A szennyvízkibocsátáshoz tartozó jogszabályok ........................................................................... 17
8.
A szennyvíztisztítási technológia bemutatása ............................................................................... 18 8.1.
Szennyvizek átemelése, továbbítása ...................................................................................... 20
8.2.
Kémiai előtisztítás folyamata, berendezései .......................................................................... 20
8.2.1.
Oldószer és iszapeltávolítás ........................................................................................... 20
8.2.2.
Kiegyenlítés, semlegesítés ............................................................................................. 21
8.2.3.
Ülepítés.......................................................................................................................... 23
8.3.
Biológiai előtisztítás folyamata, berendezései....................................................................... 23
8.3.1.
Kiegyenlítés ................................................................................................................... 24
8.3.2.
A szennyvíz átemelése, továbbítása .............................................................................. 24
8.3.3.
Biológiai tisztítás ........................................................................................................... 25
8.3.4.
Utóülepítés..................................................................................................................... 26
8.3.5.
Csapadékvíz kezelése .................................................................................................... 27
8.3.6.
Tisztított víz elvezetése, tározó tórendszer .................................................................... 27
8.4.
Szennyvíztisztítás automatizálása ......................................................................................... 28
Az iszapkezelés művelete .............................................................................................................. 29
9.
9.1.
Iszapelőkészítés víztelenítésre ............................................................................................... 29
9.2.
Polielektrolit oldat készítése .................................................................................................. 29
9.3.
Iszapvíztelenítés .................................................................................................................... 30
10.
Komposztálási technológia ........................................................................................................ 30
11.
Szennyvíztisztítási technológia értékelése................................................................................. 31
11.1. Önellenőrzés, a 2012. évi vizsgálati eredmények a vízkémiai komponensek és a nehézfémek függvényében ................................................................................................................ 32 11.1.1.
A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok pH eredményei .................................................... 33
11.1.2.
A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok KOI eredményei .................................................. 34
11.1.3.
A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok BOI5 eredményei................................................. 35
11.1.4.
A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok ammónium-nitrogén eredményei ........................ 36
11.1.5.
A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok összes nitrogén eredményei ................................ 37
11.1.6.
A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok összes foszfor eredményei .................................. 38
11.1.7.
A 2012. évi önellenőrzés egyéb határérték túllépéseinek a kiértékelése ....................... 38
11.2. Önellenőrzés, a 2012. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében .................................................................................................................................... 39
11.2.1. A 2012. évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése a szerves mikroszennyezők viszonylatában ............................................................................................................................... 40 11.3. Önellenőrzés, a 2013. évi vizsgálati eredmények a vízkémiai komponensek és a nehézfémek függvényében ................................................................................................................ 41 11.3.1.
A 2013. évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése ............................................... 45
11.4. Önellenőrzés, a 2013. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében .................................................................................................................................... 45 11.4.1. A 2013. évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése a szerves mikroszennyezők viszonylatában ............................................................................................................................... 46 11.5.
A 2012 és a 2013. évi önellenőrzés eredményeinek az összehasonlítása .......................... 47
11.6.
Vízkémiai vizsgálataim ..................................................................................................... 48
11.6.1.
pH mérés........................................................................................................................ 48
11.6.2.
KOI mérés ..................................................................................................................... 51
11.6.3.
BOI5 mérés .................................................................................................................... 54
11.6.4.
Ammónium-nitrogén tartalom mérése........................................................................... 57
11.6.5.
Nitrit tartalom mérése .................................................................................................... 59
11.6.6.
Nitrát tartalom mérése ................................................................................................... 61
11.6.7.
Foszfát tartalom mérése ................................................................................................. 62
11.6.8.
Összes foszfor meghatározás ......................................................................................... 63
11.7. 11.7.1. 12.
Iszapminta- komposztminta vizsgálataim ......................................................................... 65 A vizsgált időszak iszapminta, komposztminta eredményeinek a kiértékelése............. 67
Összefoglalás ............................................................................................................................. 68
Ábrajegyzék ........................................................................................................................................... 70 Táblázatjegyzék ..................................................................................................................................... 71 Irodalomjegyzék .................................................................................................................................... 72
Összefoglalás
Szakdolgozatom témája A Tiszavasvári Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep hatásfokának a kiértékelése. Ezt a témát elsősorban aktualitása valamint a napjainkban jelentős vízszennyezési problémák jelenléte miatt választottam. A vízhiány egyre jobban észrevehető, ezért kellően oda kell figyelnünk a meglévő vizeink állapotának a megőrzésére, az ivóvíz valamint a szennyvíz megfelelő tisztítására, hogy ezek se az emberre se a befogadóra se az élővilágra ne legyenek semmilyen hatással, ne legyenek veszélyesek. Dolgozatomban bemutattam a gyár tevékenységét, az itt előállított gyógyszer alapanyagokat, röviden ismertettem, majd ezt követően részletesen kifejtettem az Alkaloida Vegyészeti gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep felépítését, a tisztítás különböző fázisait. A biológiai szennyvíztisztító telep a 2012-es valamint a 2013-as évi hatósági eredményeit táblázatokban összefoglalva és diagramokban ábrázolva mutattam be és értékeltem ki, valamint saját vízkémiai méréseket is végeztem, amelyeket szintén kiértékeltem. A következő paramétereket saját kezűleg mértem: pH dikromátos kémiai oxigén igény (KOI) ötnapos biokémiai oxigén igény (BOI5) ammónium-nitrogén nitrit nitrát foszfát összes foszfor száraz anyag tartalom mérések Dolgozatomban tehát bemutatásra kerülnek a fent említett vízkémiai paraméterek, a hatósági eredmények, valamint a saját mérési eredményeim alapján. Ezek alapján fogom az említett szennyvíztisztító telep hatásfokát kiértékelni, szükségesség esetén javaslatot tenni a hatásosabb tisztítás érdekében.
1
Summary The topic of my thesis Tiszavasvári Alkaloida Chemical Ltd. biological wastewater treatment plant efficiency of the evaluation . This topic has been chosen mainly because of the timeliness and the presence of significant water pollution problems today . The water shortage is becoming more noticeable , so due care must be taken to preserve the existing status of water , adequate clean drinking water and wastewater that are not even the wildlife nor the recipients will not be any effect on humans. I presented my thesis work in the factory, produced in the pharmaceutical raw materials , I briefly and then explained in detail the plant Alkaloida Chemical Co. biological waste water treatment plant construction , the various stages of purification . The biological wastewater treatment plant of 2012 and the 2013 annual official results in tables and charts summarizing shown I have presented and evaluated by, and its water chemistry measurements were performed , which were also evaluated . The following parameters were measured manually :
pH dichromate chemical oxygen demand five-day biochemical oxygen demand ammonium nitrogen nitrite nitrate phosphate total phosphorus solids content measurements
So my thesis is presented in the above-mentioned water chemistry parameters , the official results, and based on our measurement results . I mentioned to evaluate the efficiency of the wastewater treatment plant , in the case of necessity in order to propose a more effective treatment of these ratings .
2
1. Bevezetés A környezetszennyezés fogalma napjainkra világméretű problémává nőtte ki magát, amelynek egyik meghatározó része a különféle szennyeződéseket tartalmazó szennyvizek keletkezése. Fontos ezen szennyvizek újrahasznosítása, a szennyezett vizek tisztítása és megfelelő kezelése, valamint a megfelelő intézkedések bevezetése a fogyasztás mérséklésére, a szennyezett vizek mennyiségének csökkenése érdekében. A megfelelő tisztaságú és minőségű víz elengedhetetlen eleme éppúgy a lakosságnak, mint az iparnak vagy a mezőgazdaságnak. Ezen víz gazdaságos felhasználása roppant mértékben befolyásolja napjaink vízkészleteinek a tartósságát. A Föld teljes vízkészlete körülbelül 2 milliárd m3, amelynek egy része kémiailag kötött formában van jelen. A szabad vízkészlet ebből csak 1,36 milliárd m3, amelynek 97%-a sósvíz és csak 3% édesvíz, ami nagyrészt a jégtáblákban és a jéghegyekben van fagyott állapotban. Tehát a teljes vízkészlet csupán 0,03%-a az, ami elérhető a Föld lakossága számára, amit ilyen népességnövekedési tendencia mellett már manapság is hiánycikként emlegethetnénk. Az ivóvízigény meghaladja a rendelkezésre álló mennyiséget. A
szennyvizeknek
tulajdonképpen
három
csoportját
tudjuk
megkülönböztetni:
csapadékvíz, kommunális és ipari szennyvíz. Dolgozatom az Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. szennyvízkezelési technológiáját mutatja be. A telepen ipari szennyvíz és kommunális szennyvíz feldolgozása és tisztítása történik. A gyárban gyógyszer és gyógyszeralapanyag gyártás történik, aminek következtében a keletkező szennyvizek nagy változékonyságot mutatnak. Ennek oka, hogy a gyáron belül 3-5 évente termékváltás történik, ezáltal a keletkező szennyvíz összetétele is megváltozik, ami magában foglalja a szennyvíztisztítási technológia változását is. Munkám során szeretném megvizsgálni a szennyvíztisztítási paramétereket a rávezetés előtt és közben is. A rendelkezésre álló adatsorok segítségével, valamint a saját mérési eredményeimmel megvizsgálom, hogyan változik a szennyvíz minősége, és összehasonlítom a szennyvíztisztító telep tisztítási hatásfokát a fent említett esetekben. Amennyiben munkám során olyan eredményeket kapok, amelyeken valamilyen formában javítani lehet a szennyvíztisztító rendszer technológiájának a változtatásával, abban az esetben az ezen irányú javaslataimat az üzem rendelkezésére bocsájtom.[1-2]
3
2. Az Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. bemutatása 2.1. Földrajzi elhelyezkedés A gyár helyileg Tiszavasváriban helyezkedik el. A város az ország észak-keleti részén, Szabolcs-Szatmár-Bereg megyében fekszik, nem messze a Tisza folyótól, a fővárostól körülbelül 210 kilométerre. A város megközelíthető az M3-as autópályáról, köszönhetően az Uniós beruházásoknak, amelyek keretében a Tiszavasvári határában megépült új M3-as autópálya szakasz utolsó előtti csomópontja ide került.
2.2. A Gyár története Az Alkaloida Vegyészeti Gyárat Kabay János gyógyszerész alapította 1927-ben. 1925-ben szabadalmaztatta azt az eljárást, amely során morfint sikerült kinyernie a máknövényből, s ezzel lefektette a morfin ipari előállításának alapjait szerte a világon. 1948-ban a cég, jelentős pénzbeli támogatást kapott, melyet fejlesztésekre és új beruházásokra fordított, emellett kutatómunkát is folytattak a gyár dolgozói. 1950-től a morfinon
kívül
egyéb,
növényi
eredetű
alkaloidok
gyártása,
majd
1960-tól
gyógyszerhatóanyagok és gyógyszerkészítmények gyártása és értékesítése is elkezdődött. Az 1970-es évektől 1994 végéig növényvédő szereket is gyártott a cég. Ekkor a tiszavasvári gyár a magyar gyógyszeripar öt legnagyobb gyárárnak az egyike volt 1991-től kezdődően állami tulajdonú volt a vállalat majd 1996-ban megvásárolta az ICN (International Chemical Nuclear) Pharmaceuticals Inc. nemzetközi vállalatbirodalom ezt követően ICN Magyarország Részvénytársaság néven működött tovább. A gyárat 2006-ban a Sunpharma nevű indiai cég vásárolta meg. Napjainkban ismét Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. néven működik a cég.[3-4]
4
3. Az Alkaloida vízgazdálkodása 3.1. Ipari víz, tüzivíz és ivóvíz biztosítása Az ivóvízellátás biztosítására 4 db kutat fúrtak, amelyek kivétel nélkül a gyáron kívül találhatóak. A tényleges vízigény 20-30 m3 óránként. A kivett vizet egy víztisztító épületbe vezetik, ahol csírátlanítanak és vastalanítanak, majd az épület melletti 100 m3-es víztározó medencébe szivattyúzzák, ahonnan egy erre a célra kialakított víztoronyba továbbítják szivattyúk segítségével. Ebből a toronyból történik a gyár ivóvízellátása. 2 db tartály található a víztoronyban, az egyik a nyersvíz nyomását a másik pedig az ivóvízét biztosítja. Lágyítást követően az ivóvizet kazántápvízként és technológiai vízként használják fel. Az ipari vizet a Keleti-főcsatornára telepített vízmű segítségével nyerik ki. A kivett vizet hűtővízként valamint tüzivízként használják fel az egyes üzemekben. A hűtővíz-és a tüzivíz rendszer egy esetleges havária esetén összenyitható, így nagyobb vízmennyiséget tudnak elérni. A hűtővizet a hűtőtornyokban hűtik le a felmelegedés után, majd visszavezetik a rendszerbe az újbóli felhasználás céljával. A Keleti-főcsatornából pótolják az elpárolgó mennyiséget.[5]
Hónap Jan. Febr. Márc. Ápr. Máj. Jún. Júl. Aug. Szept. Okt. Nov. Dec. Összesen
Vételezett vízmennyiség m3 Keleti Főcsatorna X. kút Vásárolt ivóvíz 28 530 24 060 258 34 530 26 500 268 34 350 25 380 251 35 200 22 260 219 32 490 20 080 560 29 840 22 770 294 30 600 26 700 246 33 630 24 110 207 23 400 16 550 180 23 270 20 810 228 22 840 18 790 169 21 810 17 510 207 350 490 265 520 3 087 1. táblázat: 2012. évi vételezett vízmennyiség m3
5
Összesen 52 848 61 298 59 981 57 679 53 130 52 904 57 546 57 947 40 130 44 308 41 799 39 527 619 097
1. ábra: A 2012. évi vízgazdálkodás
4. A gyártási tevékenység, a vízfelhasználás bemutatása a keletkezett szennyvizek mennyiségének a feltüntetésével 4.1. Nyers morfin gyártás A nyers morfin előállítása kétféleképpen történhet. Az egyik módszer a hagyományos eljárás, amikor a száraz mákgubóból extrahálják a morfint. A mákterméshez speciális vetőmaggal látják el a termesztőket. Ez azt jelenti, hogy a mákgubó a hagyományos morfin tartalma 3-5‰ helyett 8-9‰-re változik. A másik eljárás alapja az ópiumkalács, amely valójában az ópium alapanyaga. Ez az anyag a nyers még szárának a megvágásakor kifolyt és összegyűjtött ragacsos anyag. A gyártás során vizes, majd szerves oldószeres extrakció segítségével nyerik ki a morfint, majd ezután jön a megtisztítás kristályosítással, és a még nyersnek számító hatóanyagot exportálják, vagy más terméket állítanak elő belőle (például: kodeint). A folyamat során naponta 13m3 szennyvíz keletkezik a mákgubó törmelékeit szállító lemezcső nedves porleválasztójánál. Napi 90-100m3 vizes desztillátum (40-50%-át a technológiába visszavezetik) képződik a sok vizet tartalmazó extraktum bepárlásakor,
6
valamint 4-5 m3 kiextrahált nagylekvár (guzi I.), mely 20-20% szerves és szervetlen anyagot tartalmaz, amelyek elégethetőek a kinyerés folyamata után. [11]
4.2. Kodein gyártás A kodein egy származék, ami morfinból készül, jellemzően köhögéscsillapító hatással. Nyersmorfin metilezése történik a gyártás során amihez metilező savat használnak (trimetilfenil-ammónium-klorid).Naponta 0,2-0,24 m3 vizes desztillátum keletkezik ezen folyamat alatt, valamint 0,8 m3 extrahált anyalúg és a toluol regenerálás desztillálási maradéka. Az utóbbi két komponenst a csatornába engedés előtt kodeintartalomra ellenőrzik.
4.3. Paracodin-bitartarát gyártás Kodeinből készítik, amit palládium katalizátor segítségével hidrogénnel redukálnak, majd a képződött parakodin bázisból borkősav hozzáadásával sót képeznek. Itt naponta keletkezik 0,1 m3 készülék mosóvíz, és 0,1-0,12 m3 vizes anyalúg.
4.4. Metilezősó gyártás Dimetil-anilin toluolos oldalát metilezik nyomás alatt metil-kloriddal. Naponta 0,74 m3 lúgos desztillálásból származó maradék (NaOH-tartalmú), valamint 0,02 m3 vizes nátriumszulfát oldat keletkezik ezen eljárás során.
4.5. Morfin HCl gyártás Nyers morfinból készítik vizes sósavoldat hozzáadásával. Naponta 0,5m3 mosóvíz keletkezik a gyártás elindulásakor és leállásakor, hiszen az anyalúgot többször is feldolgozzák az értékes alapanyag miatt.
7
4.6. Morfin-szulfát gyártás A sót nyersmorfinból állítják elő vizes közegben kénsav hozzáadásával. Ezen folyamatsorán nem keletkezik szennyvíz.
4.7. Etil-morfin HCl gyártás Nátriumsót képeznek nátrium etilát segítségével morfin bázisból, amelyet ezután dietilszulfáttal etileznek. A folyamat során naponta 0,05 m3 kiextrahált anyalúg valamint 0,1 m3 toluol desztillálási maradék képződik.
4.8. Narcotin HCl gyártás Narcotin bázisból képeznek sót sósav hozzáadásával, amelyet ezután többszöri átkristályosítás segítségével megtisztítanak. Így évente körülbelül 0,6 m3 szennyvíz keletkezik ezen gyártás folyamán.
4.9. Narcotin bázis gyártás A Narcotin a morfin mellett a mákgubóban található egy mellékalkaloida, amelyet szintén fel tudnak dolgozni a gyárban. Sósavoldattal kezelik a nyers Narcotin bázist, aztán a kivált Narcotin HCl-t többszöri átkristályosítással tisztítják. A bázist ismét felszabadítják a folyamat végén NaOH-oldat segítségével. Az eljárásban évente 0,8 m3 extrahált anyalúg képződik.
4.10. Szennozid A+B gyártás A Szennozid a Tisasen hashajtó gyógyszer egyik alapanyaga. Ezt az alapanyagot egy bizonyos Szenna nevű cserje levelének az őrleményéből készítik, amelyet ezután metanol és tetra-hidro-furán elegyével extrahálnak. Kiszűrik az oldószerből a drogot, majd bepárolják az oldószert. Ezt követően kicsapatják az anyagot és oldószermentesítik. A gyártás csupán 2-3
8
évente történik ekkor is csak körülbelül 2 hónapig. Ez alatt az idő alatt 2,5 m3 minimális szerves oldószer tartalmú szennyvíz keletkezik naponta.
4.11. Syncumar gyártás Lúgos közegben kondenzáltatnak p-nitrobenzaldehidet acetonnal, majd a kapott terméket reagáltatják 4-oxi-kumarinnal. A készterméket átkristályosítás segítségével tisztítják. Évente 48 m3 semleges kémhatású aceton desztillálásból származó maradék valamint szintén ugyan ilyen mennyiségű savas kémhatású átkristályosításkor képződő szennyvíz keletkezik.
4.12. Folkodin gyártás Ezen gyártás időlegesen folyik, így az éves szintű szennyvíz keletkezés rendkívül kis mennyisége miatt elhanyagolható.
4.13. Nátrium-etilát gyártás Fémnátrium és etilalkohol felhasználásával készítik, amit majd a szevenál gyártás közben intermedierként használnak fel. Nem keletkezik szennyvíz a gyártás folyamata során.
4.14. Nátrium [etil-(2-ciano-2-fenil-acetát)] gyártás Benzil-cianid és dietil-karbonát elegyet adagolnak nátrium- etilát toluolos oldatához, ezután az elegyet alkoholmentesítik és a toluolos szuszpenzióból hűtést követően a nátrium sót kiszűrik. Szennyvíz ezen folyamat során nem keletkezik.
4.15. Szevenál gyártás A felszabadított (quanidin-nitrátból vagy quanidi-hidrokloridból) quanidin bázist metanolos közegben, nátrium-metilát feleslegében szevenálészterrel reagáltatják. Majd egy kénsavas hidrolizálás után átkristályosítják az így kapott anyagot. A szevenál (fenobarbitál) 9
fázistermékei így a nátrium-etilát, a nátrium-só és a szevenál észter. A gyártás során naponta 0,2 m3 szuszpenziós szűrlet 7 m3 hidrolízis közbeni desztillált víz, 12,3 m3 anyalúg amely a nyers szevenál centrifugálása során keletkezik, valamint 1,25 m3 II. generáció centrifugálása során kapott vizes jellegű anyalúg keletkezik.
4.16. Fenobarbitál-nátrium gyártás Nátrium-metilát oldatot adagolnak, alkoholos szevenál oldathoz, majd a kivált szevenálnátriumot kiszűrés után szárítják. Nem keletkezik szennyvíz a gyártás folyamata során.
4.17. Kísérleti üzem Félüzemi, léptéknövelő vegyipari laboratórium, ahol 10-20 literes edényekkel dolgoznak. A keletkezett szennyvizek mennyisége elhanyagolhatóan kicsi a felhasznált anyagokból kifolyólag.
4.17.1. Gyógyszerformuláló és kiszerelő üzem Körülbelül 60-80 féle terméket állítanak elő ebben az üzemben, a piaci igényektől függően. A vizet szirupoknál használják fel segédanyagként, amely beépül a termékbe. Emellett a mosogatás és a takarítás vízigénye megemlítendő. Az üzemben végzett műveletek: drazségyártás, kúpgyártás kenőcsgyártás, szirupgyártás valamint a tablettázás.
4.17.2. Oldószer regeneráló üzem Az üzemben etanol és metanol regenerálása folyik. A különböző technológiákból az oldószer regenerálókba érkező szerves oldószert rektifikációval tisztítják, ezután a tisztított oldószer visszakerül felhasználásra a technológiába. Szakaszosan működik az üzem. Szennyvíz nem keletkezik.[5]
10
5. Szennyvíztisztítással kapcsolatos általános fogalmak Vízszennyezés: minden olyan hatás, termelési-, szolgáltatási, fogyasztási tevékenység amely a felszíni és felszín alatti vizeink minőségét (fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait) úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra, és a benne végbemenő természetes életfolyamatok fenntartására csökken vagy megszűnik. A vízszennyezés valójában már a légkörben elkezdődik, amikor a víz eső, hó stb. alakjában áthull azon. Vízszennyező anyagok: a felszíni vagy felszín alatti vizek minőségét hátrányosan befolyásoló anyagok vagy hatások (hőenergia vagy olyan anyagok amelyek alap esetben nem számítanak szennyező anyagoknak de a magas koncentráció miatt ezek is ide sorolhatóak), amely az emberi tevékenység közvetlen vagy közvetett hatása eredményeként kerül a vízbe, és amely káros következményekkel jár vagy járhat az emberi egészségre, az élővilágra, a környezet más elemeire, továbbá károsítja vagy károsíthatja az anyagi javakat. Ezek az anyagok és hatások a következőek lehetnek: Biológiailag
bontható
szerves
anyagok:
elhasználja
az
oldott
oxigénkészletet, megöli a halakat, visszataszító bűzt terjeszt. Biológiailag nehezen bontható (rezisztens) szerves anyagok: íz-és szaghatással jár, rákkeltő vagy egészségkárosító hatást ad a víz jellegének. Patogén mikroorganizmusok: minden betegségokozó parazita, baktérium és vírus a városi szennyvizekből, valamint számos ipari szennyvíz is fertőzést okoz. Mérgező anyagok: (pl: cianid vagy nehézfémsók) megöli a vízi életet köztük a baktériumokat is amelyek az öntisztulás feladatát végzik, ezzel megakadályozva azt. Lebegő anyagok: lerakódik a folyófenékre eltakarva ezzel a haltáplálékot. Ha ez szerves, akkor berothad és a gázok felúsztatják a felszínre. Zavarosságot, elszíneződést okozó szennyezők: esztétikai kihatáson kívül halpusztulást is okozhatnak. Anyagok illetve tényezők, amelyek felborítják a biológiai egyensúlyt (pl.: foszfortápsók): gombák, egyéb vízi növények mértéktelen elszaporodása (eutrofizáció), majd rothadás révén biológiailag bontható- és biológiailag nehezen bontható szerves anyagok keletkeznek.
11
Ásványi anyagok (sók): növelik a keménységet, az élővilágra nézve károsan növelik az oldott sótartalmat (öntözésre alkalmatlanná válik, ezáltal a víz) Hőmérséklet emelkedés: felboríthatja a biológiai egyensúlyt. A mikro szennyezőanyagokat, a kizárólag egészségügyi problémákat jelentő vírusok kivételével, két fő csoportba sorolhatjuk: Szerves mikroszennyezők: (ide sorolhatóak a gyógyszeripari termékek amelyek nehezen lebontható, ellenállóképes szerves vegyületként kerülnek a szennyvízbe.)A legfontosabb szerves mikroszennyezők:
ásványiolaj-származékok
fenolvegyületek
növényvédő szerek
felületaktív anyagok (detergensek)
plankton anyagcsere termékek.
Szervetlen mikroszennyezők: leggyakoribb csoportosításuk a káros hatás alapján történő kategorizálás:
toxikus elemek(ionok): ezüst, arzén, bárium, bór stb.
organoleptikus elemek: vas, mangán, cink
az eutrofizációt, ezen keresztül az ivóvíz íz és szagproblémáit fokozó foszforvegyületek, valamint a szervetlen nitrogén vegyületek.
Szennyvizek: A termelési, szolgáltatási, fogyasztási tevékenység során használt, a használat következtében fizikai, kémiai vagy biológiai minőségében megváltozott, vízszennyező anyagokat (a szabványban meghatározott koncentráció feletti értékek esetén) tartalmazó víz. A szennyvíz lehet: települési, ipari vagy üzemi és mezőgazdasági szennyvíz. Ezen szennyvizeket a szennyezettség mértékétől és milyenségétől függően különböző eljárások segítségével lehet megtisztítani. A tisztítás során minden a vízre jellemző határértékben megjelölt paramétert, a víztisztaságra jellemző előírásoknak meg kell feleltetni. Ezen paraméterek megfelelőségét követően beszélhetünk tisztított szennyvízről, ami visszakerül a természetbe egy ún. befogadón keresztül.
12
Befogadó: azt a felszíni vizet vagy medret, amelybe a tisztított szennyvizet visszavezetjük befogadónak nevezzük. (Jelen esetben a tisztított víz befogadója a Hortobágy-főcsatorna, amely az általános vízminőség védelmi kategóriába tartozik.) Szennyvízbírság: Ha a kibocsátott, tisztított víz nem felel meg a határértékben megfogalmazott minőségi paramétereknek, a hatóság kötelezi a kibocsátót a bírság befizetésére, az általa előidézett kár nagyságától függően.
A szerves szennyeződés meghatározásának alapelvei: Biokémiai oxigénigény (BOI): a szennyvízben lévő szerves anyagoknak, heterogén baktériumok általi, biológiai lebontása során meghatározott időtartam alatt és meghatározott hőmérsékleten elfogyasztott oxigén mennyiségét jelenti. Számszerű értéke sok mindentől függ:
inkubációs idő: BOI5, BOI20
nitrifikáció
környezeti tényezők: pH, hőmérséklet
akklimatizáció
toxicitás
Kémiai oxigénigény (KOI): a szennyvízben lévő szerves anyagok oxidálószerekkel, nedves úton végzett oxidációja során elfogyasztott oxigén mennyiségét fejezi ki. Befolyásoló tényezők:
néhány szervetlen anyag: szulfidok, nitritek, vas
a kloridok oxidációja zavarja a KOI mérését
sok szerves anyag van ami dikromáttal oxidálható de biológiailag nem bontható
13
(A BOI5 és a KOI között a 2. ábrán látható kapcsolat figyelhető meg. Ez az összefüggés azt jelenti, hogy a dikromáttal oxidálható szerves anyagok egy része biológiailag egyáltalán nem, vagy csak igen nehezen bontható.)
2. ábra: Összefüggés a BOI5 és KOI között átlagos városi szennyvíznél a tisztítás mértékének függvényében (Eckenfelder nyomán)[1]
Összes szerves széntartalom (TOC): a minta elégetésével teljes oxidációt érnek el és a széntartalmának az oxidálása során a keletkezett CO2 gáz mennyiségét mérik. Meghatározása sokkal megbízhatóbb és könnyebb reprodukálni, mint a BOI-t és a KOI-t. A mérés nagyon gyors. Összes oxigénigény (TOD): A mérés alapelve az, hogy nitrogén vivőgázba kis mennyiségű oxigént diffundáltatnak, majd a gázkeveréket egy katalizátoron áramoltatják át, ahol az oxidálható anyagok eloxidálódnak (elégnek). A vivőgázban lévő oxigéntartalom csökkenése elektronikus detektorral mérhető, és így a víz összes oxigénigényét kiszámíthatjuk. A tapasztalatok szerint a KOI érték általában 85-95%-a a TOD értékének, és többnyire igen jó korreláció figyelhető meg.[1][8]
14
6. Szennyvizek laboratóriumi vizsgálata A szennyvízvizsgálatokat két nagy csoportba oszthatjuk: A szennyvíztisztító telep üzemének ellenőrző vizsgálatai A környezetvédelmi hatóság által előírt, a szennyvízbírság alapját képező önellenőrző vizsgálatok
6.1. Üzemellenőrző vizsgálatok A beérkező szennyvíz minőségi paramétereinek csak egy részét tudom megvizsgálni a szennyvíztisztító üzem laboratóriumban. Az üzem területén a következő paramétereket vizsgáltam meg: pH KOIk mg/l BOI5 mg/l Ammónium nitrogén mg/l Összes foszfor mg/l Foszfát Nitrit Nitrát A határértékben meghatározott összes paramétert, az éves önellenőrzési vizsgálati eredményekből (hatóságilag mért adatok) készítettem el. Ezeknek a paramétereknek a kiértékelése a 11. ponttól kezdődően található. 6.1.1. Vízvizsgálatok Az üzemellenőrző vizsgálatokat a saját laboratóriumukban végzik. A mintavételi helyek a következőek: kiegyenlítő medence semlegesített vízülepítő átlagosító medence átemelő akna biológiai medence 15
utóülepítő csapadék csatorna 3. tó elfolyó (kibocsátott) víz A biológiai medence vizének mintavétele pontmintavétel, míg a többi mintavételi helyről 4 óránként vett mintákból egységesítés után, napi átlagmintából történik a laboratóriumi vizsgálat. A laboratóriumi vizsgálatok az MSZ szabvány előírás szerint történik. A biológiai medencék mintavétele heti két alkalommal történik amelyből pH, lebegőanyag és az iszap szerves anyag tartalmának meghatározása történik. A többi mintavételi helyről naponta történik a mintavétel, amelyeket az alábbi paraméterek vizsgálatának vetnek alá: naponta: KOI, pH, NH4+/N heti egy alkalommal: PO43-, BOI5 tartalom
6.1.2. Iszapvizsgálatok Iszap víztelenítésekor vizsgáltam a centrifugára menő elősűrített, (víztelenítendő) iszap szárazanyag tartalmát, a centrifugáról lejövő (víztelenített iszap) szárazanyag tartalmát, valamint a szárazanyag szerves hányadát. Komposztáláskor vizsgáltam a friss, a használt (visszaforgatott) faapríték, valamint a nyers komposzt száraz anyag tartalmát.
6.2. Önellenőrző vizsgálatok ütemezési terve A kibocsátott tisztított víz vizsgálatát az alábbi gyakorisággal végeztetik: Vízkémiai vizsgálatok: 12 mérés/év (mintavétel havonta) Szerves mikroszennyezők vizsgálata: 4 mérés/év (negyedévente) Nehézfém vizsgálatok: 4 mérés/év (negyedévente) Víztoxikológiai vizsgálatok: 4 mérés/év (negyedévente)[6][11]
16
7. A szennyvízkibocsátáshoz tartozó jogszabályok A felszíni vizek minősége védelmének szabályait a 220/2004. (VII.21) Kormány rendelet írja elő. E rendelet szabályai alapján a Tiszántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség vízjogi üzemeltetési engedélyt adott ki, amelyben a kibocsátási határértékeket a 9/2002. (III.22.) KöM-KöVIM együttes rendeletének „általános” vízminőség-védelmi területi kategóriájának kibocsátási határértékei a 25/2003. (XII.30.) KvVM rendeletben megállapított technológiai határértékek ”Szerves vegyipari termékek gyártása” fejezetének a 24.41 TEÁOR besorolású ”Gyógyszeralapanyag gyártása”, valamint egyedi határértékek alapján írta elő.
Szennyező komponens megnevezése Határérték mg/l Bírságtétel Ft/kg pH Na eé% Szennyezőanyagok
6-9,5
700
45
280
Határérték mg/l
Dikromátos oxigénfogyasztás KOI
150
140
Biokémiai Oxigénigény BOI5
50
525
Összes nitrogén (Nösszes)
40
700
Összes szervetlen nitrogén
30
700
Ammónia-ammónium nitrogén
10
700
Összes lebegőanyag
200
140
Összes foszfor (ÖP)
2
5600
Szerves oldószer Extrakt (SZOE)
10
2800
Szulfidok
2
14000
Összes só
2000
140
3
7000
Fenolok (fenolindex)
2. táblázat: A szennyező komponensek a határérték és a bírságtétel függvényében
17
Veszélyes és mérgező anyagok Határérték mg/l AOX 1 TPH 3 Klórozott alifás és aromás szénhidrogének PAH 0,015 BTEX 0,1 Összes higany 0,01 Összes króm 1 Összes ólom 0,2 Összes ón 0,2 Összes réz 2 Összes kadmium 0,05 Összes cink 5 Összes nikkel 1 Toxicitás: a 96 órás halteszt és a 24 órás daphnia teszt alapján nem lehet toxikus
Bírságtétel Ft/kg 140000 17500
14000 10000 1400000 7000 28000 7000 7000 140000 7000 28000 140 Ft/m3
3. táblázat: A veszélyes és mérgező anyagok a határérték és a bírságtétel függvényében
(AOX: adszorbeálható szerves halogénvegyületek klórban kifejezve TPH: összes alifás szénhidrogén C5-C40 PAH: policiklusos aromás szénhidrogének BTEX: benzol, toluol, etilbenzol, xilol)[12]
8. A szennyvíztisztítási technológia bemutatása Az 2. számú ábra mutatja a szennyvíztisztítás folyamatábráját
A szennyvíztisztítási folyamat főbb lépcsői a következőek: a beérkező szennyvíz átemelése, majd továbbítása kémiai előtisztítás biológiai tisztítás (itt kapcsolódik be a kommunális szennyvíz) tisztított szennyvíz elvezetése a befogadóba keletkezett iszapok víztelenítése, komposztálás
18
3. ábra: A szennyvíztisztítás technológiája
19
8.1. Szennyvizek átemelése, továbbítása A fogadó aknába kerül a gyár területén keletkezett ipari szennyvíz (éves szinten körülbelül 800.000-1.000.000m3), amelyet 2 db párhuzamosan lefektetett csővezeték továbbít, majd a gerincvezetékben egyesülve az oldószerfogóba juttatja a nyers ipari szennyvizet. A lakótelep és a gyár területén keletkező szennyvizet, valamint a város egy részéről összegyűjtött kommunális szennyvizet külön csővezeték továbbítja, közvetlenül a biológiai szennyvíztisztításra.
8.2. Kémiai előtisztítás folyamata, berendezései Általában vegyszeradagolás történik kémiai tisztítás során, mely segítségével a szennyvízben található oldott és nem ülepíthető anyagok kiválását segítjük elő. Nagyrészt csak ipari vizek kezelésénél alkalmazzák a kémiai tisztítást, de ott széles körben elterjedt. Jobb tisztítási hatásfokot érhetünk el az alkalmazásával, amely hozzájárul az élővizeink megóvásához. A gyárban történő kémiai előtisztítás részműveletei a következőek: oldószer-, és iszapeltávolítás kiegyenlítés, semlegesítés ülepítés semlegesítéskor keletkező mésziszap elvezetése mésztejkészítés és szállítás
8.2.1. Oldószer és iszapeltávolítás Első lépésben el kell távolítani a beérkező ipari szennyvíz iszaptartalmát, valamint az uszadék oldószer felúsztatása, és lefölözése. Ez 2 db párhuzamosan épített monolit vasbeton medencében történik. A víznél nagyobb sűrűségű oldószer és az iszap kiülepszik az oldószerfogóra érkező vízből, és a víznél könnyebb, vízzel nem elegyedő oldószerek valamint az olaj az oldószerfogó tetején kiülepszenek. Az ülepített víz elvezetése körbefutó bukóélen átfolyva, az elvezető vályún keresztül történik.
20
A műtárgy tartozéka egy nyitott saválló tartály, ami a leülepedett iszap leeresztésére
szolgál,
továbbá
egy
iszapszikkasztó ágy és egy vasbeton akna felül nyitott résszel. A befolyási és az elfolyási oldalon csővezetékek kapcsolódnak. Az uszadék 4. ábra: Oldószerfogó műtárgy (saját fotó)
oldószer lefölözését egy saválló acélcső biztosítja elzáró szerelvénnyel, valamint
egy iszapkinyomató vezeték is található itt, amely szintén egy saválló acélcső és ez is rendelkezik egy elzáró szerelvénnyel.
8.2.2. Kiegyenlítés, semlegesítés A semlegesítés célja, hogy a pH-t megfelelő szinten tartsuk élettani szempontból, illetve különböző technológiai célokra beállítsuk azt. Magyarországon a szennyvizek pH-ja törvényileg szabályozva van. A biológiai szennyvíztisztítás megfelelő
hatásfokának
eléréséhez, meghatározott belül
kell
a
az
pH-nak tartományon
lennie.
Ez
a
tartomány: 6,5-8,5. Két medencében 5. ábra: A kiegyenlítő medence (saját fotó)
kiegyenlítés,
ikerelrendezésű történik
a a
savsemlegesítés pedig három savsemlegesítő medencében történik, köztük tolózárkezelő folyosó helyezkedik el. Az itt elhelyezett semlegesítő reaktorok vezetékeire pneumatikus tömlőszelep van felszerelve, ami segédenergiával van működtetve.
21
8.2.2.1. Kiegyenlítő medence Az oldószerfogóból érkező szennyvíz homogenizálásán kívül a kilevegőztetéssel a maradék, vízben oldódó oldószer is eltávozik a kiegyenlítő medencében. (5. ábra) A szennyvíz a hosszirányban elhelyezkedő csővezeték kiömlő furatain keresztül jut be az ikerelrendezésű medencékbe. A sűrített levegős keverés valósítja meg a további kiegyenlítődést. A kiegyenlítő medencék levegőellátása történhet: reduktoron keresztül a gyárból jövő sűrített levegővezetékről kiegyenlítő gépházba telepített 2 db légfúvóról
8.2.2.2. Savsemlegesítő reaktor A savsemlegesítő 3 db sorba kapcsolt reaktorból áll,
a
kiegyenlítőből
érkező savas szennyvíz semlegesítése a feladata 5%-os mésztejjel. Fontos a pH állandó ellenőrzése a
semlegesítés
amelyet automatikusan 6. ábra: Savsemlegesítő reaktor (saját fotó)
pH-mérő
során, egy működő
készülékek
végeznek. Egy csővezetéken keresztül távozik a reaktorból a közömbösített (körülbelül 8-as pH-val rendelkező) szennyvíz-mésziszap elegy. A szennyvíz és mésztej keveredését levegővel biztosítják.
22
8.2.3. Ülepítés A savsemlegesítő medencéből
érkező
szennyvíz-mésziszap elegy szétválasztása a feladata,
az
ülepítése
iszap és
mechanikus úton való összegyűjtése. Ez 2 db párhuzamosan üzemelő, Dorr-tipusú ülepítőben
történik,
7. ábra: Ülepítő medence (saját fotó)
amelyek a terepszint alatt helyezkednek el. Az elegy az osztóaknában kettéosztva az ülepítő közepén található áramlásterelő hengerbe jut, majd az ülepített szennyvíz bukóélen keresztül távozik a vasbeton bukóvályúba. Az iszapgyűjtő zsompba a leülepedett iszapot egy kotróberendezés juttatja, ahonnan az iszapszivattyú aknába egy csővezetéken keresztül távozik.
8.3. Biológiai előtisztítás folyamata, berendezései A megfelelő PH-tartomány betartása nagyon fontos, valamint a biológiai oxigénigény (BOI), amelyet folyamatosan mérni kell. A szennyvíztelep területén a biológiai tisztító medencék anoxikus és aerob üzemmódban működnek. A gyárban működő biológiai tisztítás részfolyamatai: kiegyenlítés szennyvíz átemelés, elosztás biológiai tisztítás utóülepítés csapadékvíz kezelése tisztított szennyvíz elvezetése
23
8.3.1. Kiegyenlítés Az ülepítőkről a szennyvíz a semlegesítés után a szennyvíz gyűjtőaknán keresztül a kiegyenlítő, vagy másik nevén az átlagosító medencébe kerül, ahol 2-3 napot tartózkodik. Ez alatt az idő alatt kiegyenlítődik, elkeveredik. A medencében 4 db folyamatosan üzemelő levegőztető berendezés van elhelyezve, amelyek az elkeveredést segítik elő, és a biológiai szennyvíztisztítóra kerülő vizet előlevegőztetik. A víz a folyamat végén az átemelőbe kerül gravitációs úton keresztül.
8. ábra: Átlagosító medence (saját fotó)
8.3.2. A szennyvíz átemelése, továbbítása A különböző típusú szennyvizek összekeverése az átemelő elsődleges feladata, majd a kevert víz továbbítása. Az átemelő szívótérből és szivattyútérből áll. A szívótér vizes aknából áll egy rácsos lefedéssel. Acélcsővezetéken érkezik az ipari víz a vizes aknába, valamint a gyári fekáliás szennyvizet szállító csővezeték és a helyi szennyvizet gyűjtő és átemelő akna vize is szintén ide van vezetve. Szennyvízvezetékek, illetve 1 db szivattyú található a szivattyúgéptérben. A vizes aknából több vezeték (amelyek később egyesülnek) segítségével vezetik a vizet gravitációsan, a biológiai medencék között elhelyezett osztóakna középső aknarészébe. A 24
foszforsav adagoló szivattyú az átemelő szivattyúgépterében található, amely az átemelő gépház előtti kármentőben elhelyezett tartályból adagolja a 75%-os foszforsavat szükség esetén. A foszforadagolás célja, hogy hatékonyabb ammónialebontást végezzenek a mikroorganizmusok, amelyhez számukra is hozzáférhető foszfort alkalmaznak. Az elosztás az elosztó aknában történik, amely egy vasbeton szerkezetű műtárgy. Továbbá ez biztosítja a 4 db biológiai medence vízelosztását.
8.3.3. Biológiai tisztítás Eleveniszapos tisztítási módszerrel történik a levegőztető medencékbe kerülő szennyvíz tisztítása (baktériumok segítségével). Ahhoz, hogy a szerves anyag lebontása maximális értékű valamint folyamatos legyen, az alábbi paramétereket be kell tartani az üzemeltetés során: szennyvíz pH-ja: 7-7,5 KOI:N:P arány: 100:5:1 oldott oxigén: min. 2mg/l iszapkoncentráció: 5-6 g/l (szerves anyag min. 60%) tartózkodási idő: min. 18 óra iszaprecirkuláció: min 50% A biológiai medence egy 4db vízzáró betonból készült műtárgy. 2 db levegőztető egység van egy építési blokkban, egy levegőztető egység 3 db kazettából áll, és minden kazettában levegőztető található. 9. ábra: A biológiai medence (saját fotó)
25
további
2
egység Ezeknél
az
oxigénbevitel
mélybefúvásos, amely finom buborékos légbevivő rendszerrel történik. A szennyvíz-iszap elegy bevezetése csővezetékek rendszerének a segítségével valósul meg. A medence aerob és anoxikus (fakultatív) üzemmódban képes működni. Aerob üzemmód esetén a baktériumok szervesanyag-lebontási tevékenysége kolóniákban, nyálkás pelyhekben, vagy szuszpendált állapotban játszódik le. A PC-n beállított ammónium-N koncentráció 6 mg/l fölött valósul meg és 3 mg/l-ig tart. Anoxikus üzemmód esetén beindulnak a direkt erre a célra épített mindegyik medence elő kazettájában lévő keverők, és minden harmadik kazettába épített recirkulációs szivattyúk. Mivel az oldott oxigén mérése rendkívül fontos, így mindegyik medence harmadik kazettájába oxigénmérő műszereket is elhelyeztek. Az itt mért értékek kijelzését egy felügyelő számítógép végzi. A mikroorganizmusok számára nem hozzáférhető, oldott foszforvegyületeknek a kicsapatását vas(III)-klorid hozzáadásával érik el. Az a adagolás a recirkulációs szivattyúház vízosztó aknájának a fogadó akna részében történik. A szennyvíziszap elvezetése egy bukóéllel rendelkező vízelvezető vályún keresztül, csővezetékek segítségével történik. Merülő henger található a vízelvezető vályú előtt. Hordozható szivattyút használnak a medence leürítésére.
8.3.4. Utóülepítés A tisztított víz-iszap elegy egy közös csővezetéken, a 4 db biológiai medencéből, a recirkulációs gépház
vízosztó
aknáján
keresztül
jut
a
2
db
párhuzamosan üzemelő
Dorr-
típusú ülepítőbe. A tisztított víz és
az
iszap
különválasztása ülepítő
feladata,
az az
10. ábra: Az egyik utóülepítő (saját fotó)
iszap leülepítése, majd az összegyűjtése mechanikai úton. Gravitációs úton jut a tisztított víziszap elegy a két ülepítő közepén lévő áramlásterelő hengerbe. A bukóélen keresztül a 26
tisztított szennyvíz a bukóvályúba távozik, majd az egyesült csővezetéken keresztül a tározó tórendszerre kerül. Egy erre a célra kialakított kotróberendezés ezután a leülepedett iszapot az iszapgyűjtő zsompba kotorja, ahonnan a recirkulációs gépház iszapszívó aknájába kerül. Innen a recirkulációs szivattyúk segítségével az iszap egy része átkerül a biológiai medencére. A másik részt, a fölös iszapot a fölösiszap szivattyúk továbbítják az iszapsűrítő felé a bekeverő tartályon keresztül.
8.3.5. Csapadékvíz kezelése A gyár csapadékvize valamint a fáradt hűtővize, félig nyílt, félig zárt árokban érkezik a csapadékvíz átemelőig, ahonnan a biológiai szennyvíztisztítóra (a kiegyenlítő medencébe) és a tározó tóra egyaránt vezethető. Olajfogó van elhelyezve a csapadékvíz átemelő műtárgy előtt, ez távolítja el a víz tetején elhelyezkedő olaj- és oldószer rétegeket.
8.3.6. Tisztított víz elvezetése, tározó tórendszer Csővezetéken keresztül folyik el a víz az utóülepítőről, majd innen a tározó tórendszerre kerül. Indukciós áramlásmérő van beépítve az elfolyó víz csővezetékébe a szennyvízhozam mérése céljából. A csőszakasz megcsapolásával valamint a szivattyú üzemelésével egy mintavevő tartályon keresztül a csatornába folyik a víz. Az átfolyó tartályban ortofoszfát/Pösszes P elemző mintavevő egység, és a pH-és ammónium mérő műszerek szondái találhatóak. A tározó tórendszerbe kerül a biológiai szennyvíztisztításból elfolyó víz, és a gyárban keletkező csapadékvíz. A tórendszerek kettős funkcióval rendelkeznek: vízkormányzás biológiailag tisztított víz tározása A tórendszer 3 db U alakú tóból álló rendszer, amelyek egyenként 70.000m 3 befogadóképességgel rendelkeznek. A tisztított szennyvíz és a csapadékvíz vezetékeinek a kiképzése olyan jellegű, hogy szükség esetén a II. számú tóba is belevezethető.
27
Terelőgátakat helyeztek
el
a
tavakban az átfutási idő
növelése
érdekében. A víz a tavak között, alsó átfolyású
zsilipek
segítségével mozog. A
III.
tóból
számú egy
felsőátfolyású zsilip segítségével
egy
11. ábra: Tározó tó (saját fotó)
gyűjtőcsatornán keresztül jut a tisztított víz a Hortobágy- főcsatornába.
8.4. Szennyvíztisztítás automatizálása A szennyvíztelep biztonságos működését és távfelügyeletét egy PLC-PC-s felügyelő rendszer biztosítja, amelynek két alapvető alkotórésze van: 1, Terepi műszerezés: érzékelés és mérés a fizikai jellemzők viszonylatában, valamint közvetlen beavatkozásokat is végez 2, Felsőszintű irányítástechnikai rendszer: felügyeli a terepi műszerezést. A két rendszer segítségével a PC az alábbi képeket mutatja: átnézeti folyamatábra vegyszeradagolás (foszforsav, valamint vas(III)-klorid savsemlegesítés folyamata biológiai medencék üzemelése tisztított szennyvíz mérései Továbbá láthatjuk a PC folyamat képein a savsemlegesítő tartályok működési képei is, a mért és számított paramétereket egyaránt, a szivattyúműködési állapotokat valamint az aktuális üzemi állapotokat.[5][10][12]
28
9. Az iszapkezelés művelete A szennyvíztisztítás során keletkező iszapok fajtái lehetnek gipsziszap valamint biológiai fölösiszap. A gipsziszap az ipari víz kémiai előállításakor, a mésztejes semlegesítés során keletkezik. Fő tömegében kalcium sótartalmú vegyület (Ca3(PO4)2, CaSO4). A biológiai fölösiszap a biológiai szennyvíztisztítás során keletkezik, amely fő tömegében szerves anyag tartalmú, a szervetlen anyag tartalma a vízben lévő sók lerakódásából adódik. Az iszapkezelés célja az iszap térfogatának, azaz a víztartalmának a csökkentése. Az iszapban a víz pórusvíz, kolloidálisan kötött víz, kapilláris víz és sejtben kötött víz formájában van jelen.
9.1. Iszapelőkészítés víztelenítésre Az iszapelőkészítés fontosabb részfolyamatai a következőek: Iszapbekeverés: keletkezési arányuktól függően 16 m3-es térfogatú átfolyásos rendszerű bekeverő műtárgyban keverés mellett elegyítik a kétféle iszapot. Iszapsűrítés: gravitációs sűrítés, melyben az iszap szárazanyag tartalma 1-2%-ról 5-10%-ra nő. Ezt a folyamatot pálcás-keverős iszapsűrítővel hajtják végre. Ezen eljárással a pórusvíz távolítható el. (Pórusvíz: az iszapvíz zömét képezi, lényegében az iszapszemcsék által körbezárt víz. A pórusvíz és az iszaprészek között sem fizikai, sem kémiai kapcsolat nincs, ezért a víztartalomnak ez a része egyszerű sűrítési eljárással eltávolítható. iszapfeltöltés a kiegyenlítő tartályokba.[6]
9.2. Polielektrolit oldat készítése Az iszap-víztelenítéshez alkalmazott polielektrolit 0,1%-os ZETAG 9018-as tisztított vízből készített oldata. Csak külön utasításra kell ettől eltérő oldatot készíteni. Mindig csak annyi oldatot készítenek, amennyi aznap elfogy, hiszen az oldat frissessége erősen javallott.
29
9.3. Iszapvíztelenítés Ezzel az eljárással a kolloidálisan és kapillárisan kötött víz távolítható el. (Kolloidálisan és kapillárisan kötött víz: a víz és az iszaprészek között fizikai- kémiai kötés van, és ennek a megszüntetéséhez a gravitációs erőtér nem elégséges, ezért a telepen ennek a vízfajtának az eltávolítására a centrifugális erőtér hasznosságát használják fel.) A víztelenítési egység részei: iszapfeladó
szivattyú,
iszapvíztelenítő
berendezés
és
polielektrolit
szivattyú.
Az
iszapvíztelenítő tulajdonságait kell ennek a rendszernek a paramétereihez állítani. Az iszapszivattyú és a polielektrolit szivattyú szállítási mennyiségét mindig az optimális üzemnek megfelelően kell beállítani, a víztelenítési folyamat során. Tehát szállíthatónak kell lennie az iszapnak, az iszapvíznél pedig fontos az alacsony (0,1%) lebegőanyag tartalom. Az iszapvíztelenítő berendezés jellemző értékeit nem kell változtatni. A víztelenítő berendezésbe adott anyagmennyiség változik a szivattyúk szállítási mennyiségének a változásával, továbbá változik a vegyszer-és iszaparány is, így rugalmasan követi a víztelenítő egység az iszapminőség változását.[9][7]
10.Komposztálási technológia
A víztelenített iszapot durva darabos szerkezetű faaprítékkal keverik össze, ami által lehetségessé válik a biológiai oxidációhoz szükséges oxigén hozzájutása. Másik előnye, hogy növeli a biológiailag bontható, hőtermelést fokozó szerves anyag tartalmát is. Az iszap jellemzően kenőcsös szerkezete az összekeverést követően megszűnik, amely lehetővé teszi így a levegőztetést. Így a levegőztetés levegő befúvásával történik. A folyamat során hőt termelő biológiai folyamatok játszódnak le, aminek következtében elpusztulnak az iszapban található patogén élő szervezetek, és ezáltal felgyorsul a szerves anyag lebomlása. 55-65 °C hőmérséklet szükséges a megfelelő lebontási hatásfok eléréséhez, ezért egy hőszigetelt és zárt cellában történik a komposztálási folyamat. Ezáltal egyenletessé válik a felmelegedés, ami miatt a komposztálási idő lecsökken minimum 7-14 napra. A komposztálás befejezése után rostával szétválasztják a faaprítékot és az iszapos részekből keletkezett komposztot, és a jelentős mennyiségben visszanyert faaprítékot újra felhasználják. A recirkuláltatás nagy előnye, hogy folyamatosan biztosítható az „oltó” termofil baktériumok megfelelő koncentrációja az új keverékben.[7][11] 30
12. ábra: A komposztálás folyamata
11.Szennyvíztisztítási technológia értékelése Az értékelést a bemenő szennyvíz és a tisztított víz minőségi paraméterei alapján végeztem el. A szükséges minőségi adatokat, vízminőségi viszonyokat, kémiai elemzések biztosítják. Az általam mért értékek, vízminőségi adatok egy részét (korábbi adatok) a szennyvíztisztító telep biztosította számomra, illetve a lehetőségét annak, hogy számos vizsgálatot saját kezűleg végeztem el. A következő önellenőrzési mintavételeket és méréseket, a Tiszántúli Környezetvédelmi Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség végezte el a saját akkreditált laboratóriumában. Ezeknek a vizsgálatoknak a keretében, a felügyelőség saját maga vette meg a mintákat egy minden esetben az év elején egyeztetett időpontban, valamint a felügyelőség végezte el a méréseket is. Az így kapott eredményekről záros időn belül értesítik a szennyvíztisztító telepet. A következőekben ábrázolt diagramokon a szaggatott vonalak nem a jelzett minőségi paraméterek alakulását jelentik, tehát a vonalak lefutásai nem koncentrációt jelölnek. A szaggatott vonalak által a mért értékek helyzetei könnyebben nyomon követhetővé válnak.
31
Fenolindex 10-3 mg/l
2. 14. 8,28 248 52,6 16,9 13,1 0,1 0,03 31,8 7,2 20 19,6 6,4 27 180 80,7 67 199 30,9 0,265 0,086 0,538 620 122 71 1760 1290 2105 <2 <0,01 2
3. 13. 7,66 130 19,7 16,4 12,8 1,6 0,49 68,5 15,5 29 12,9 <0,2 29 170 88,6 38,4 176 33,8 0,034 0,011 0,648 130 141 33 1620 1210 2160 <2 0,04 3
4. 10. 7,77 178 9,9 1,49 1,16 0,4 0,12 139,2 31,5 33 5,4 4,3 37 270 112 18,5 90 57,3 3,77 1,23 3,54 51 230 22 1880 1440 2540 <2 0,05 8
5. 8. 7,73 146 16,9 0,76 0,59 0,9 0,27 23,6 5,3 6,2 4,3 3,8 9,95 190 125 41,5 119 39,8 2,75 0,898 2,32 117 197 13 1320 958 1920 <2 <0,01 7
Dátum 6. 12. 7. 10. 7,78 7,61 187 160 19,2 3,5 0,8 0,41 0,62 0,32 3,3 1,04 1,01 0,32 249,3 46,4 56,3 10,5 58 11,1 1,6 1,3 1 1 59 12,1 250 250 125 96,2 44,8 36 87 200 49,4 41,1 5,27 4,94 1,72 1,61 1,99 2,85 463 330 149 237 14 26 2030 2040 1380 1920 2500 2720 <2 <2 0,02 <0,1 13 5
8. 14. 7,69 53 5,5 0,08 0,06 0,13 0,04 151,4 34,2 34 2,5 2,4 37 170 53,1 27 140 41,3 3,03 0,987 1,95 140 129 10 1090 757 1619 <2 <0,01 12
<1,4 <15 16
<1 <3 <5
Összen ón 10-3 mg/l Összes réz 10-3 mg/l
-Összes kadmium 10-3 mg/l Összes cink 10-3 mg/l Összes nikkel 10-3 mg/l AOX 10-3 mg/l Statikus halteszt Daphina teszt
<0,2 36 3,8 46 0 0
3,2
<0,2 32 4,2 33,7 0 0
Nem volt mérve
Összes ólom 10-3 mg/l
Nem volt mérve
<0,1
<0,2 <1,4 <15
Nem volt mérve
<0,1
3,9
Nem volt mérve
<0,1
Összes króm 10-3 mg/l
Nem volt mérve
Összes higany 10-3 mg/l
12
<0,2 53 5,2
9. 11. 7,83 76 7,9 0,38 0,29 1,39 0,42 149 34 34 4,1 3,8 38 210 34,2 28 180 43,3 2,24 0,731 1,06 137 167 <10 1640 1250 2300 <2 0,03 10
10. 9. 7,79 73 8,2 0,18 0,14 0,05 0,03 62 14,1 14,2 2,1 1,9 16,1 160 42,6 24 99 45,8 1,86 0,608 0,846 134 173 12 906 674 1450 <2 <0,01 8
11. 13. 7,91 101 10,2 0,54 0,42 0,05 0,01 14,2 3,2 3,6 2,8 2,4 6 220 72,8 30 98 51,3 0,421 0,137 0,381 198 226 <10 1160 850 1800 <2 0,02 9 0,11 170 <3
84 0 0
4. táblázat: Önellenőrzés 2012. évi vizsgálati eredményei
32
<5
100 <0,2 1500 11 45 0 0
12. 11. Határérték 7,54 6-9,5 245 150 66,2 50 0,49 0,38 10 0,24 0,07 189 43 43 30 11,1 10,7 54 40 400 88,5 32 100 63,8 45 0,726 0,237 3,84 2 255 399 120 200 2030 2000 1580 2870 <2 10 0,19 2 6 3 0,01 1 0,2 0,5 2 0,05 5 1 1
Nem volt mérve
pH KOIk mg/l BOI5 mg/l Ammónium mg/l Ammónium nitrogén mg/l Nitrit mg/l Nitrit nitrogén mg/l Nitrát mg/l Nitrát nitrogén mg/l Összes szervetlen N mg/l Kjeldahl nitrogén mg/l Szerves nitrogén mg/l Összes nitrogén mg/l Nátrium mg/l Kálium mg/l Magnézium mg/l Kálcium mg/l Nátrium egyenérték % Ortofoszfát mg/l Ortofoszfát foszfor mg/l Összes foszfor mg/l Szulfát mg/l Klorid mg/l Össz. Lebegő anyag mg/l Össz. Oldott anyag mg/l Oldott ásványi anyag mg/l Vezetőképesség μS/cm Szerves oldószer extrakt mg/l Szulfid mg/l
1. 10. 7,79 123 6,8 6 4,7 0,05 0,01 29,2 6,6 11,3 11 6,3 17,6 340 86 48 157 51,1 0,136 0,044 0,236 213 160 22 1480 1140 1848 <2 <0,01 23
Nem volt mérve
Vizsgált paraméter
Nem volt mérve
11.1. Önellenőrzés, a 2012. évi vizsgálati eredmények a vízkémiai komponensek és a nehézfémek függvényében
11.1.1. A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok pH eredményei
13. ábra: A 2012. évi önellenőrzés pH eredményei A 2012. évi önellenőrzés pH eredményeinek a kiértékelése
A bejövő víz pH-jának a függvényében a víz semlegesítése automatikusan vagy kézi üzemmódban történik. Ezáltal a biológiai egységre menő víz pH-ja viszonylag állandó, így az önellenőrzési vizsgálatban szereplő tisztított víz a 2012-es év folyamán nem lépte át a határértékeket.
33
11.1.2. A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok KOI eredményei
14. ábra: A 2012. évi önellenőrzés KOI eredményei A 2012. évi önellenőrzés KOI eredményeinek a kiértékelése
A 2012-es évben öt alkalommal volt határérték túllépés. A szennyvízüzem vezető segítségével megállapítottuk, hogy a téli hónapokban a tartós (két hét) -20 °C alatti hőmérséklet befolyásolta a biológiai medence hatásfokát. Ezek a medencék nyílt rendszerűek (lásd a 9. ábra), tehát közvetlen befolyásoló hatással vannak rá a környezeti tényezők. Lelassultak a biológiai folyamatok, romlott a hatásfok. A nyári hónapokban mért eredmények csak kis mértékben lépték át a határértéket. Ennek az oka visszavezethető, a megnövekedett vízmennyiség által okozott, tartózkodási idő (az az időtartam, amíg a belépett vízrészecske a medencében mozog, így a szemcsék ülepítésére ez az idő áll rendelkezésre) csökkenésére a biológiai medencékben.
34
11.1.3. A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok BOI5 eredményei
15. ábra: A 2012. évi önellenőrzés BOI5 eredményei
A 2012. évi önellenőrzés BOI5 eredményeinek a kiértékelése
A BOI5 mérési eredményei tekintetében, a túllépés hasonlóan csak a téli hónapokban volt jellemző. Ez úgy, mint az előző esetben, szintén a tartósan -20 °C alatti hőmérséklet miatt következhetett be.
35
11.1.4. A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok ammónium-nitrogén eredményei
16. ábra: A 2012. évi önellenőrzés ammónium-nitrogén eredményei A 2012. évi önellenőrzés ammónium-nitrogén eredményeinek a kiértékelése
Az ammónium-nitrogén tekintetében, a téli hónapokban történt túllépések valószínűsíthető oka, itt is a tartós hideg. Továbbá a decemberi nagy leállást követően előfordulhatott az is, hogy a hirtelen nagy terhelés miatt a baktériumok nem voltak képesek a megnövekedett szerves anyagot lebontani. Egyszerre túl sok volt a lebontásra váró szerves anyag, a nagy hideg miatt pedig a baktériumok szaporodóképessége nagymértékben lelassult.
36
11.1.5. A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok összes nitrogén eredményei
17. ábra: A 2012. évi önellenőrzés összes nitrogén eredményei A 2012. évi önellenőrzés összes nitrogén eredményeinek a kiértékelése
A túllépések alkalmával megfigyelhető, hogy a nitrát tartalom minden esetben legalább 200 mg/l volt. Az összes nitrogén meghatározásához figyelembe kell venni a szerves valamint a szervetlen nitrogéneket is. Ezáltal az adott hónapokban, hogy az ammónium-nitrogén határérték alatt legyen aerob üzemmódban kellett működni, amely megnövelte ezen eredményeket.
37
11.1.6. A 2012. évi önellenőrző vizsgálatok összes foszfor eredményei
18. ábra: A 2012. évi önellenőrzés összes foszfor eredményei A 2012. évi önellenőrzés Összes foszfor eredményeinek a kiértékelése
A biológiai tisztítóról elfolyó, tisztított szennyvíz összes foszfor tartalma a szennyvíz telep által vas(III)klorid oldat hozzáadásával tökéletesen beállítható. Ezekben a hónapokban az elemző műszer meghibásodása magában foglalta a pontos eredmények hiányosságát. Ennek következtében egy feltételezett mennyiségű vas(III)klorid lett adagolva, amely az önellenőrzés által vizsgált napokon nem bizonyult elégségesnek.
11.1.7. A 2012. évi önellenőrzés egyéb határérték túllépéseinek a kiértékelése
Az összes szerves nitrogén túllépési oka teljes mértékben magyarázható a nitrát többlettel (lásd összes nitrogén). A nátrium egyenérték % túllépései azzal magyarázhatóak, hogy a különböző technológiák során nátrium-hidroxidot használnak, amely megnöveli a víz Na tartalmát. A nátrium egyenérték %-ot a nátrium, a kálium, a magnézium valamint a kalcium értékei alapján
38
határozzuk meg. Ez a négy anyag befolyásolja, de a nátrium a mérvadó. A biológiai tisztító egység képtelen arra, hogy ezek közül bármelyiket is lebontsa. Az összes oldott anyag tartalom értéke közel áll az összes iontartalom értékéhez. A határérték túllépés tehát szoros kapcsolatban áll a magas kation (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) és anion (Cl-, O2-, S2-, NO3-, PO43-) tartalommal.
11.2. Önellenőrzés, a 2012. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében
Koncentrációk a mintavételi időpontokban
Vizsgált paraméter
Határérték 10-3 mg/l
2012.02.14. 2012.05.08. 2012.08.14. 2012.11.13. Jegyzőkönyv száma
00027/2012 00164/2012 00346/2012 00881/2012
Extrahálható szénhidrogének 10 mg/l
112
<50
37,6
111
Benzol 10-3 mg/l
<1,0
<1,0
<0,5
<0,5
Toluol 10-3 mg/l
<2,0
<2,0
<0,5
<0,5
<2,0
<2,0
<0,5
<0,5
m,p-Xilol 10 mg/l
<2,0
<2,0
<0,5
<0,5
o-Xilol 10-3 mg/l
<2,0
<2,0
<0,5
<0,5
Diklórmetán 10-3 mg/l
<10
<10
<0,5
<0,5
<10
<10
<0,5
<0,5
<10
<10
<0,5
<0,5
<10
<10
<0,5
<0,5
Széntetraklorid 10 mg/l
<1,0
<1,0
<0,5
<0,5
1,2-Diklór-etán 10-3 mg/l
<10
<10
<0,5
<0,5
<20,0
<20,0
<0,5
<0,5
<2,0
<2,0
<0,5
<0,5
<2,0
<2,0
<0,5
<0,5
<30,0
<30,0
<0,5
<0,5
<10
<10
<0,5
<0,5
Dibróm-klór-metán 10-3 mg/l
<30,0
<30,0
<0,5
<0,5
1,2-Dibróm-etán 10-3 mg/l
<0,30
<0,30
<0,5
<0,5
-3
1,1,2,2-Tetraklór-etán 10 mg/l
<10,0
<10,0
<0,5
<0,5
Klórbenzol 10-3 mg/l
<0,10
<0,10
<0,5
<0,5
1,3-Diklórbenzol 10-3 mg/l
<0,10
<0,10
<0,5
<0,5
-3 VOCI 1,4-Diklórbenzol 10 mg/l aromás 1,2-Diklórbenzol 10-3 mg/l
<0,10
<0,10
<0,5
<0,5
<0,10
<0,10
<0,5
<0,5
1,2,4-Triklórbenzol 10 mg/l
<0,10
<0,10
<0,01
<0,01
1,2,3-Triklórbenzol 10-3 mg/l
<0,10
<0,10
<0,01
<0,01
TPH
-3
BTEX Etil benzol 10-3 mg/l -3
transz-1,2-Diklór-etilén 10-3 mg/l -3
cisz-1,2-Diklór-etilén 10 mg/l -3
Kloroform 10 mg/l -3
-3 VOCI Triklór-etilén 10 mg/l alifás 1,2-Diklór-propán 10-3 mg/l -3
Bróm-diklór-metán 10 mg/l -3
1,1,2-Triklór-etán 10 mg/l Tetraklór-etilén 10-3 mg/l
-3
39
3000
100
Vizsgált paraméter
Koncentrációk a mintavételi időpontokban
Határérték 10-3 mg/l
2012.02.14. 2012.05.08. 2012.08.14. 2012.11.13. Jegyzőkönyv száma -3
Naftalin 10 mg/l 1-Metil-naftalin 10-3 mg/l
0,0274
0,00958
0,00798
0,00663
2-Metil-naftalin 10 mg/l
<0,020
<0,020
0,00549
0,0123
Acenaftilén 10-3 mg/l
<0,020
<0,020
<0,002
<0,002
Acenaftén 10-3 mg/l
<0,020
<0,020
0,0104
<0,002
Fluorén 10-3 mg/l
0,0245
<0,020
0,00741
0,0153
0,208
0,051
<0,002
0,069
Antracén 10 mg/l
<0,020
<0,020
0,0158
<0,002
Fluorantrén 10-3 mg/l
0,0711
<0,020
0,00511
0,0336
Pirén 10-3 mg/l
0,0285
<0,020
<0,002
0,0146
Benzo(a)antracén 10-3 mg/l
<0,020
<0,020
<0,002
<0,002
Krizén 10-3 mg/l
-3
-3
Fenantrén 10 mg/l -3
PAH
00027/2012 00164/2012 00346/2012 00881/2012 0,0222 <0,020 0,00791 0,062
<0,020
<0,020
<0,002
<0,002
-3
<0,020
<0,020
<0,002
<0,002
-3
Benzo(k)fluorantén 10 mg/l
<0,020
<0,020
<0,002
<0,002
Benzo(a)pirén 10-3 mg/l
<0,01
<0,01
<0,002
<0,002
Indeno(1,2,3-cd)pirén 10-3 mg/l
<0,01
<0,01
<0,002
<0,002
Dibenzo(a,h)antracén 10-3 mg/l
<0,01
<0,01
<0,002
<0,002
<0,01
<0,01
<0,002
<0,002
Benzo(b)fluorantén 10 mg/l
-3
Benzo(g,h,i)perilén 10 mg/l
15
5. táblázat: 2012. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében
11.2.1. A 2012. évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése a szerves mikroszennyezők viszonylatában A szerves mikroszennyező anyagok tekintetében, a mérési eredmények, sokszor a mérőműszer mérési pontosságának az alsó határa alatt helyezkedtek el. Ez azt jelenti, hogy az eredmény nem egy konkrét értékkel egyenlő, hanem egy meghatározott értéktől kisebb. Ezek az értékek azonban minden esetben bőven a határérték alatt helyezkedtek el.
40
11.3. Önellenőrzés, a 2013. évi vizsgálati eredmények a vízkémiai komponensek és a nehézfémek függvényében Az üzemi önellenőrzés folytatódott a 2013-as évben is. Ennek eredményei is
Fenolindex 10-3 mg/l
2. 12. 7,76 128 25,4 11,3 8,8 0,24 0,07 6,6 1,5 10,4 16,4 7,6 18 300 114 39 90 55,1 0,232 0,075 0,686 414 316 10 1590 1380 2310 2,1 0,04 8
3. 12. 7,67 140 26,8 11,9 9,3 0,85 0,26 10,3 2,3 11,9 15,2 5,9 17,8 220 68,8 35 280 33,3 0,6 0,196 1,17 444 224 14 1690 1420 2370 <2 0,01 8
4. 9. 7,7 63 6,2 1,11 0,86 0,4 0,12 24 5,5 6,4 6,4 5,5 12 130 39,3 43 110 37 0,062 0,02 0,172 120 146 14 864 626 1460 2,3 <0,01 10
5. 14. 7,93 123 9,9 0,33 0,26 0,24 0,07 122 28 28 7 6,7 35 170 83,6 35 86 44,3 1,38 0,449 1,03 224 178 19 1310 932 1860 6,4 0,02 12
Dátum 6. 11. 7. 9. 7,87 7,87 113 38 15,5 11,2 1,18 0,56 0,91 0,43 0,35 0,18 0,11 0,05 39 13,2 8,7 3 9,7 3,5 4,1 5,2 3,1 4,8 12,9 8,2 180 130 93,9 22,2 31 32 110 160 43,5 33,9 0,176 0,458 0,058 0,149 0,198 0,887 144 242 147 169 <10 22 1120 1220 724 924 1740 1770 3 <2 0,01 <0,01 12 13
8. 13. 7,59 45 16,9 0,17 0,13 0,18 0,05 103 23 23 11,1 10,9 34 170 16,3 24 160 42,5 0,44 0,143 0,277 172 164 17 1370 1000 1850 <2 0,01 12
<3 22 23
5,3 <3 <5
Összen ón 10-3 mg/l Összes réz 10-3 mg/l Összes kadmium 10-3 mg/l Összes cink 10-3 mg/l -3
Összes nikkel 10 mg/l AOX 10-3 mg/l Statikus halteszt Daphina teszt
0,4 69 14 234 0 0
15
<0,2 38 <1 150 0 0
Nem volt mérve
Összes ólom 10-3 mg/l
Nem volt mérve
0,048
3,1 7,1 <5
Nem volt mérve
<0,02
3
Nem volt mérve
0,064
Összes króm 10-3 mg/l
Nem volt mérve
Összes higany 10-3 mg/l
20
<1 14 12
9. 11. 6,9 41 28,9 1,25 0,97 0,23 0,07 50 11,3 12,4 1,5 0,6 12,9 180 19,6 25 180 39,5 0,033 0,011 0,174 245 147 19 1320 1000 1720 8,5 <0,01 6
10.
12.
Határérték 6-9,5 150 50 10
30
40
45
2
200 2000
124 0 0
6. táblázat: Önellenőrzés 2013. évi vizsgálati eredményei 41
11.
Nem volt mérve
pH KOIk mg/l BOI5 mg/l Ammónium mg/l Ammónium nitrogén mg/l Nitrit mg/l Nitrit nitrogén mg/l Nitrát mg/l Nitrát nitrogén mg/l Összes szervetlen N mg/l Kjeldahl nitrogén mg/l Szerves nitrogén mg/l Összes nitrogén mg/l Nátrium mg/l Kálium mg/l Magnézium mg/l Kálcium mg/l Nátrium egyenérték % Ortofoszfát mg/l Ortofoszfát foszfor mg/l Összes foszfor mg/l Szulfát mg/l Klorid mg/l Össz. Lebegő anyag mg/l Össz. Oldott anyag mg/l Oldott ásványi anyag mg/l Vezetőképesség μS/cm Szerves oldószer extrakt mg/l Szulfid mg/l
1. 8. 7,66 70 6,8 0,45 0,35 0,15 0,05 131 30 30 10,2 9,9 40 330 48,5 30 100 62,1 0,398 0,13 1,16 138 418 50 1370 1100 2300 <0,2 0,11 6
Nem volt mérve
Vizsgált paraméter
Nem volt mérve
rendelkezésemre álltak, ezek feldolgozását kiértékelését is elvégeztem az alábbiak szerint:
10 2 3 0,01 1 0,2 0,5 2 0,05 5 1 1
19. ábra: A 2013. évi önellenőrzés pH eredményei
20. ábra: A 2013. évi önellenőrzés KOI eredményei
42
21. ábra: A 2013. évi önellenőrzés BOI eredményei
22. ábra: A 2013. évi önellenőrzés ammónium nitrogén eredményei
43
23. ábra: A 2013. évi önellenőrzés összes nitrogén eredményei
24. ábra: A 2013. évi önellenőrzés összes foszfor eredményei 44
11.3.1. A 2013. évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése A 2013. év eddigi eredményeiből egyértelműen kiderül, hogy a tavalyi évhez képest, a mérési eredmények határérték alá való szorítása, nagymértékben pozitív irányba mozdult. A Na egyenérték % januári és februári túllépéseitől eltekintve, a telep mérési eredményei megfelelőnek bizonyultak. Ezen, határérték feletti értékek a megnövekedett Na (300 mg/l feletti) tartalom miatt következhettek be. Voltak ugyan, pontosan a határértékben meghatározott eredmények, amelyek okai még mindig a 2012. év végi tél és 2013. év elejei tél, nagy és tartós hidegeinek volt köszönhető. Azonban ezek februárra visszacsökkentek határérték alá.
11.4. Önellenőrzés, a 2013. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében
Koncentrációk a mintavételi időpontokban
Vizsgált paraméter
2013.02.12 2013.05.14 Jegyzőkönyv száma TPH
-3
Extrahálható szénhidrogének 10 mg/l
38,1
42,5
<20
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
Kloroform 10 mg/l
111
<0,5
<0,5
-3
<0,5
<0,5
<0,5
-3
<0,5
<0,5
<0,5
Triklór-etilén 10 mg/l
<0,5
<0,5
<0,5
-3
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
-3
-3
Toluol 10 mg/l -3
Etil benzol 10 mg/l -3
m,p-Xilol 10 mg/l -3
o-Xilol 10 mg/l -3
Diklórmetán 10 mg/l -3
transz-1,2-Diklór-etilén 10 mg/l -3
cisz-1,2-Diklór-etilén 10 mg/l -3
Széntetraklorid 10 mg/l VOCI alifás
1,2-Diklór-etán 10 mg/l -3
1,2-Diklór-propán 10 mg/l -3
Bróm-diklór-metán 10 mg/l -3
1,1,2-Triklór-etán 10 mg/l -3
Tetraklór-etilén 10 mg/l -3
2012.11.
00088/2013 00660/2013 01082/2013 000/2013
Benzol 10 mg/l BTEX
2013.08.13
Határérték 10-3 mg/l
Dibróm-klór-metán 10 mg/l
45
3000
100
Koncentrációk a mintavételi időpontokban
Vizsgált paraméter
2013.02.12 2013.05.14 -3
1,2-Dibróm-etán 10 mg/l
<0,5
<0,5
<0,5
-3
<0,5
<0,5
<0,5
1,1,2,2-Tetraklór-etán 10 mg/l -3
Klórbenzol 10 mg/l
<0,5
<0,5
<0,5
-3
<0,5
<0,5
<0,5
-3
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
-3
<10
<10
<10
-3
<10
<10
<10
1,3-Diklórbenzol 10 mg/l VOCI 1,4-Diklórbenzol 10 mg/l aromás -3 1,2-Diklórbenzol 10 mg/l 1,2,4-Triklórbenzol 10 mg/l 1,2,3-Triklórbenzol 10 mg/l -3
Naftalin 10 mg/l
0,06
0,0154
0,0132
-3
0,0112
0,0056
0,00241
-3
0,0833
0,0085
0,0037
<0,0020
<0,0020
<0,0020
<0,0020
<0,0020
<0,0020
0,0489
0,013
0,0104
0,168
0,0396
0,0838
<0,0020
<0,0020
<0,0020
0,0974
0,0158
0,079
0,0603
0,00986
0,035
0,0108
<0,0020
0,00267
1-Metil-naftalin 10 mg/l 2-Metil-naftalin 10 mg/l -3
Acenaftilén 10 mg/l -3
Acenaftén 10 mg/l -3
Fluorén 10 mg/l -3
Fenantrén 10 mg/l -3
Antracén 10 mg/l -3
PAH
2013.08.13
Fluorantrén 10 mg/l -3
Pirén 10 mg/l -3
Benzo(a)antracén 10 mg/l -3
Krizén 10 mg/l
0,17
<0,0020
0,00506
-3
0,372
<0,0020
0,00261
-3
0,106
<0,0020
<0,0020
Benzo(b)fluorantén 10 mg/l Benzo(k)fluorantén 10 mg/l -3
Benzo(a)pirén 10 mg/l
0,259
<0,0020
<0,0020
-3
0,123
<0,0020
<0,0020
-3
0,0446
<0,0020
<0,0020
0,187
<0,0020
<0,0020
Indeno(1,2,3-cd)pirén 10 mg/l Dibenzo(a,h)antracén 10 mg/l -3
Benzo(g,h,i)perilén 10 mg/l
Határérték 10-3 mg/l
2012.11.
15
7. táblázat: 2013. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében
11.4.1. A 2013. évi önellenőrzés eredményeinek a kiértékelése a szerves mikroszennyezők viszonylatában A szerves mikroszennyezők a 2013. évet tekintve hasonló paraméterekkel rendelkezik, mint a 2012. év. Az értékek itt is bőven a határértékek alatt helyezkednek el. A mérendő tartományok gyakran a mérési képesség alatt helyezkedett el hasonlóan az előző évhez.
46
11.5. A 2012 és a 2013. évi önellenőrzés eredményeinek az összehasonlítása A 2013-as évben, mint említettem a Na egyenérték %-on kívül nem történt határérték túllépés egyik komponens viszonylatában sem. Ennek okai az összes foszfornál a mérőműszer hibátlanságára vezethető vissza, ami az idei évben kivétel nélkül a pontos eredményt mutatta. Így az adagolás minden esetben megfelelő mennyiségű volt. A KOI és a BOI5 eredményeit tekintve, a biológiai medencét nem befolyásolták szélsőséges időjárási viszonyok. Továbbá két biológiai egységben teljes levegőztető panelcsere történt, amely elősegítette a pontosabb oldott oxigén beállítását minden medencében. Ezáltal a lebontás hatásfoka közel azonos lett. Az ammónium-nitrogén kimeneti értékeit, az aerob és anoxikus üzemmód közötti váltakozásokkal tudjuk szabályozni. Ezt a szabályozást az ammónium-nitrogén mérő 3 illetve 7 mg/l koncentrációnál hajtja végre egy PLC segítségével. Ez az automatikus üzemmód váltó, egy mérőműszerhez van kapcsolva. A tavalyi évhez képest egy új mérőműszer került beépítésre, amely pontosabb és megbízhatóbb, mint elődje, így a nitrifikáció és a denitrifikáció pontosabban beállíthatóvá vált.[5] Egy nitrát mérő műszer is beépítésre került a tavalyi évhez képest, amely alapján tovább pontosítható az üzemmódok közötti váltás.
25. ábra: Az aerob (balra) és anoxikus (jobbra) rendszer sematikus ábrája
A számítógép 7 mg/l ammónium-nitrogén érték felett aerob üzemmódba állítja a biológiai rendszert, mely során végbemegy a nitrifikáció, amelynek következményeként az ammóniumnitrogén értékei csökkenni kezdenek, a nitrát tartalom pedig nőni kezd. Az aerob üzemmódban minden medence, minden kazettája levegőztetve van a kazettánként elhelyezett 18 db levegőztető panel segítségével. Ha elértük a 3mg/l-t, vagy az alá csökkentek az értékek akkor a rendszer automatikusan anoxikus üzemmódba vált át. Ekkor a denitrifikáció miatt a nitrát tartalom csökkenni fog és 47
elkezdenek növekedni az ammónium-nitrogén értékei. Anoxikus üzemmódban minden medence 3-as (levegőztetett) kazettájából a nitrát- recirkulációs szivattyú iszapot nyom át az 1-es kazettába, miközben minden medence 1-es kazettája kevertetve van (lásd 25. ábra). Ez a körfolyamat játszódik le egyfolytában.
11.6. Vízkémiai vizsgálataim A vizsgált időszakban rendszeresen jelen voltam és részt vettem a telep működésének az ellenőrzésében. Mintákat volt lehetőségem venni és a bemenő, kimenő vizeket lehetőségem volt vizsgálni. Ellenőrzésem alatt a bejövő vízmennyiségek a következő szerint alakultak:
26. ábra: Bejövő vízmennyiségek a vizsgált időszak alatt
A telep terhelése befolyásolja a tisztítási hatásfokot. Az átfolyás függvényében az eredmények ingadozást mutathatnak, a tartózkodási idő eltolódhat.
11.6.1. pH mérés Op-211/3 típusú mérő készülék segítségével történik a laborban a különböző vizek pH vizsgálata heti öt alkalommal. A beállítás során kalibrálás szükséges, amelyet a 7-es értékre 48
lúggal és a 4-es értékre savval végeztem. Ezek meghatározott értékű pufferoldatok, amelyek segítségével a mérőműszert két tizedes pontosságra lehet bekalibrálni. Ezek után következik a különböző vizek pH vizsgálata.
Ipari szennyvíz Kommunális Utóülepítő 3.tó Csapadék Kiegyenlítő Előülepítő Átlagosító Átemelő 2013-09-02 2,5 9,2 7,6 7,3 7,3 7,1 8,3 8,1 2013-09-03 2,7 9,3 7,6 7,2 7,2 7,1 7,7 8,2 2013-09-05 2,7 8,9 7,5 7,4 7,3 7,3 8,8 7,9 2013-09-06 6,5 8,9 7,9 7,5 7,2 7,3 8,6 7,9 2013-09-09 7,2 8,8 7,7 7,6 7,3 7,3 8,4 7,9 2013-09-10 8,1 8,6 7,6 7,4 7,2 7,2 8,2 7,9 2013-09-12 7,6 8,6 7,5 7,5 6,9 7,3 8,5 8,1 2013-09-13 7,6 8,5 7,6 7,6 7,2 7,3 8,6 7,9 2013-09-16 7,4 8,4 7,6 7,5 7,2 6,9 8,1 7,8 2013-09-17 7,5 8,9 7,7 7,5 7,1 6,8 8,3 7,8 2013-09-19 8,5 8,8 7,9 7,3 7,2 7,3 8,2 7,7 2013-09-20 7,4 8,8 7,9 7,2 7,1 7,4 8,6 7,8 2013-09-23 7,9 8,8 7,9 7,4 8,6 7,2 8,4 7,5 2013-09-24 7,5 8,9 7,9 7,6 7,4 7,2 8,6 7,5 2013-09-26 7,7 9,1 8,1 7,4 7,3 7,3 8,3 7,6 2013-09-27 7,8 9,1 7,9 7,2 7,1 7,3 8,3 7,8 2013-09-30 7,8 8,9 7,9 7,6 7,2 7,3 8,1 7,9 2013-10-01 8,2 9,1 8,1 7,4 7,2 7,3 8,1 7,8 2013-10-03 7,7 9,1 8,1 7,7 7,5 7,4 8,2 7,9 2013-10-04 7,9 9,1 8,1 7,8 7,4 7,3 8,1 7,8 2013-10-07 7,4 9,3 8,2 8,1 7,1 7,2 8,1 7,8 2013-10-08 7,1 9,1 8,1 7,2 7,2 7,2 8,1 7,9 2013-10-10 7,1 8,6 7,7 7,5 7,2 7,3 8,2 8 2013-10-11 6,2 8,6 7,5 7,2 7,1 7,2 7,9 7,9 2013-10-14 6,1 8,8 7,4 7,2 7,1 7,1 7,9 7,8 2013-10-15 6,5 9,1 7,5 7,5 7,2 7,3 8,1 8 2013-10-17 3,7 9,2 7,6 7,3 7,1 7,2 7,9 7,7 2013-10-18 6,8 9,2 7,6 7,5 7,4 7,3 7,9 7,5 2013-10-21 6,2 8,7 7,4 7,3 7,2 7,2 7,9 7,6 2013-10-22 4,5 8,6 7,4 7,1 6,9 7,2 7,9 7,6 2013-10-24 6,3 8,3 7,5 7,5 7,4 7,3 8,1 8,2 2013-10-25 3,2 8,3 7,4 7,3 7,1 7,2 7,9 7,8 2013-10-28 4,9 7,8 7,5 7,1 6,7 7,1 7,8 7,8 2013-10-29 3,6 7,7 7,5 7,3 7,2 7,1 8 7,9 2013-10-31 6,1 8,2 7,6 7,25 7,1 7,35 7,9 7,8 Dátum
8. táblázat: A vizsgált időszak pH eredményei 49
27. ábra: A vizsgált időszak pH eredményei
Az adatok alapján tisztán látható, hogy a tisztított szennyvíz a méréseim ideje alatt minden esetben a határértékeken belül maradtak. Gyakorlatilag határértéken kívüli eredmények nem fordulhatnak elő, hiszen a kémiai előtisztítás során a biológiai medencére menő víz pH-ját pontosan be lehet állítani. pH beállítás után a víz körülbelül 3-4 nap várakozást követően érkezik a tisztító egységhez, ahol összekeveredik a kommunális szennyvízzel, aminek a pH-ja viszonylag állandó, de mégis pár tizeddel csökkenti az ipari szennyvíz beállított pH-ját. Így nemcsak a kommunális szennyvíz pH-ja, hanem a biológiai tisztításra menő szennyvíz pH-ja is majdnem állandónak mondható. Ez garantálja a kibocsátott tisztított víz határértékeken belüli pH eredményeit. Véleményem szerint a rendszer ezen része tökéletesen működik.
50
11.6.2. KOI mérés
Vak mérés: az összes nitrogén és az összes foszfor mérések kivételével minden egyes mérésnél alkalmazzák. Lényege hogy a megfelelő mérést végig vezetik desztillált vízzel is a megfelelő adalékok mellett. A megfelelő mennyiségű vizet minden egyes vizsgálni kívánt vízből bemérjük. A bemérés a szennyezettség függvényében történik. Ez azt jeleneti, hogy az előző napok vizsgálati eredményeiből következtethetünk a bemérés mennyiségére, függetlenül attól, hogy a gyárban milyen gyártások vannak éppen folyamatban. Ezután 1 szem forrkövet teszünk a vízbe, az egyidejű nagyobb gőzfejlődést megakadályozása céljából majd 10 ml 0,25 n K2Cr2O7-ot (kálium-dikromát) teszünk a lombikba. A pontosabb mérés érdekében a csapadékos, a 3. tó, és a friss tisztított medence vizeihez egy spatulányi higany(II)szulfátot is teszünk. Ezután 30 ml Ag2SO4-es H2SO4-at (ezüst- szulfátos- kénsav) adunk hozzá, majd a forrástól számított egy órán keresztül golyós hűtővel forraljuk. Az idő lejárta után a hűtőt 100ml
desztillált
vízzel
átmossuk.
Lehűlés
után
ferroin
indikátor
jelenlétében
vas(II)ammónium szulfáttal (Fe(NH4)2(SO4)2) visszatitráljuk és megkapjuk a fogyást, amiből a KOI értéket számítjuk. A mérés heti öt alkalommal történik.
51
Ipari szennyvíz Kommunális Utóülepítő 3.tó Csapadék Kiegyenlítő Előülepítő Átlagosító Átemelő 2013-09-02 890 931 121 182 303 10 71 20 2013-09-03 1204 502 130 240 40 30 70 40 2013-09-04 42 95 111 2013-09-05 129 1201 108 357 216 32 118 92 2013-09-06 581 840 258 280 452 32 102 65 2013-09-09 663 620 289 406 310 53 21 53 2013-09-10 1709 534 192 400 753 32 32 48 2013-09-11 42 95 111 2013-09-12 783 1641 238 238 497 16 79 58 2013-09-13 580 871 217 238 511 41 83 98 2013-09-16 565 709 133 118 529 31 26 1872 2013-09-17 464 725 188 217 783 31 21 2851 2013-09-18 41 77 330 2013-09-19 494 309 139 1380 1669 26 67 505 2013-09-20 256 399 66 5379 563 31 102 276 2013-09-23 384 240 102 768 1311 36 66 31 2013-09-24 774 450 116 308 678 35 66 25 2013-09-25 25 110 35 2013-09-26 481 461 100 341 341 25 25 25 2013-09-27 358 440 112 409 440 46 26 26 2013-09-30 355 254 111 243 650 30 51 20 2013-10-01 212 272 91 303 404 30 30 10 2013-10-02 15 30 41 2013-10-03 175 230 110 200 502 70 85 65 2013-10-04 180 174 67 168 608 45 56 45 2013-10-07 955 122 50 55 488 33 33 17 2013-10-08 1628 593 79 1323 1166 42 74 42 2013-10-09 42 63 31 2013-10-10 833 625 21 583 364 62 10 10 2013-10-11 2327 2592 489 634 583 73 52 26 2013-10-14 1556 934 435 311 1265 104 10 26 2013-10-15 1484 1484 432 432 412 123 62 41 2013-10-16 165 103 41 2013-10-17 987 1152 462 349 339 62 62 154 2013-10-18 1714 1204 438 428 224 51 61 51 2013-10-21 2142 1632 632 622 938 122 66 66 2013-10-22 1596 1737 626 1778 2868 91 56 56 2013-10-23 2013-10-24 1551 1387 612 551 448 56 20 61 2013-10-25 1242 1201 437 519 585 76 15 97 2013-10-28 2388 1578 460 652 556 71 20 20 2013-10-29 1562 1663 574 594 574 76 25 65 2013-10-30 99 113 49 2013-10-31 1771 2009 832 1048 1512 130 76 65 Dátum
9. táblázat: A vizsgált időszak KOI eredményei 52
28. ábra: A vizsgált időszak KOI eredményei
Dátum 2013.09.04 2013.09.11 2013.09.18 2013.09.25 2013.10.02 2013.10.09 2013.10.16 2013.10.23 2013.10.30
1. medence 33 21 36 30 30 21 133 81
2. medence 33 42 36 25 41 42 144 92
3. medence 27 31 36 40 30 31 139 86
4. medence 16 42 36 20 30 42 144 92
10. táblázat: KOI értékek az egyes medencékben
A mérési eredményeim alapján a pH eredményekhez hasonlóan a vizsgált időszakban nem fordult elő határérték túllépés. A bejövő víz (kiegyenlítő) eredményei igen nagy változatosságot mutatnak, de minden esetben a víz mennyiségétől függetlenül jó eredmények születtek a kibocsátott tisztított víz KOI eredményei tekintetében. A vizsgált időszak nagy részében aerob üzemmód működött, amely során a négy medence mind a 12 kazettája levegőztetve volt. Az anoxikus üzemmódhoz képest 1/3-dal annyi levegőztetett kazetta 53
működött, mely elősegítette a jóval határérték alatti eredményeket. Véleményem szerint az ilyen jellegű terhelés alatt a biológiai medencében tartani kell a min. 3mg/l oldott oxigént. A vizsgálati tevékenységem ideje alatt ez biztosítva volt. Az üzemmód váltásra az ammóniumnitrogén értékei voltak hatással. A napi, átlag 1500 m3-es terhelés alatt valamint az ilyen KOI terhelés mellett (a kiegyenlítő eredményei), a biológiai egység képes volt határérték alá szorítani a kibocsátott víz KOI értékeit. A rendszer megfelelő működését az eredmények megfelelően tükrözik. A jelenlegi terhelés mellett a rendszer bővítését, esetleges felújítását nem látom szükségszerűnek.
11.6.3. BOI5 mérés A víz mintákat Winkler-palackba kimérjük, majd desztillált vízzel a jelzésig feltöltjük. Ezeket hűtőszekrényben 5 napig tároljuk 20 °C-on. Ezután 2,5 ml MnSO4–ot (mangánszulfát) valamint 2,5 ml KOH-KJ-NaN3-ot (kálium-hidroxid + kálium-jodid + nátrium-nitrát) adunk hozzá. Ezután összerázzuk majd 4 óra ülepítés következik. Az aljára leülepszik az iszapréteg és a tetején lévő vízréteg ezáltal könnyen eltávolíthatóvá válik. Az eltávolítás után 5 ml 1:1 arányú kénsav és 2-3 csepp desztillált vízben elkevert keményítő por jelenlétében, Na2S2O3-tal (nátrium-tioszulfát) titrálom. Ezzel az eljárással megkapom a fogyás mértékét mlben. Ezen vizsgálat heti egy alkalommal történik.
54
Dátum
Kiegyenlítő
2013-09-05 2013-09-12 2013-09-19 2013-09-26 2013-10-03 2013-10-10 2013-10-17 2013-10-24 2013-10-31
20 20 20 20 20 10 5 2 2
2013-09-05 2013-09-12 2013-09-19 2013-09-26 2013-10-03 2013-10-10 2013-10-17 2013-10-24 2013-10-31
0,35 0,3 0,55 0,2 6,85 0,35 8,45 4,6 4,8
2013-09-05 2013-09-12 2013-09-19 2013-09-26 2013-10-03 2013-10-10 2013-10-17 2013-10-24 2013-10-31
0,35 0,3 0,55 0,2 6,86 0,35 8,46 4,6 4,8
Ipari szennyvíz Kommunális Utóülepítő 3.tó Csapadék Előülepítő Átlagosító Átemelő Bemérés 20 50 20 20 100 100 100 20 50 20 20 100 100 100 20 50 20 20 100 100 20 20 50 20 20 100 100 20 20 50 20 20 100 100 100 10 20 20 10 100 100 50 5 20 20 20 100 100 100 10 20 20 10 100 100 50 20 20 20 10 100 100 50 Fogyás 0,45 4 0,7 0,75 11,7 9,05 0,35 0,5 0,55 2,65 0,4 11,4 9,8 6,3 0,45 7,5 0,6 0,35 10,4 7,25 0,4 0,35 9,7 0,65 0,7 12,15 12,1 12,1 4,6 0,4 7,45 2,3 11,15 10,2 1,05 0,3 3,8 0,55 0,7 1,3 9,25 11,4 0,1 0,5 5,1 0,15 10,6 8,4 0,4 0,3 1,2 0,85 3,75 11,6 9,3 11,65 0,55 0,3 0,25 0,5 3,55 7,1 9,65 Oldott O2 0,47 4,25 0,68 0,74 11,3 9,21 0,34 0,52 0,58 2,59 0,39 0 9,97 6,2 0,47 7,97 0,58 0,34 10,08 7,37 0,39 0,36 10,31 0,63 0,69 11,71 12,31 11,92 4,83 0,29 7,29 2,28 10,81 10,38 1,03 0,31 4,04 0,53 0,69 1,26 9,41 11,23 0,1 0,53 4,89 0,15 10,28 8,55 0,39 0,31 1,27 0,83 3,71 11,24 9,46 11,47 0,57 0,31 0,24 0,49 3,44 7,22 9,5 11. táblázat: A BOI5 számolásához szükséges adatok
55
Dátum 2013-09-05 2013-09-12 2013-09-19 2013-09-26 2013-10-03 2013-10-10 2013-10-17 2013-10-24 2013-10-31
Kiegyenlítő 200 60,3 174 210 99,8 264 271 1342 1241
Ipari szennyvíz Kommunális Utóülepítő 3.tó Csapadék Előülepítő Átlagosító Átemelő 190 52,6 200 196 6,07 12,2 40,8 184 72,3 164 196 1,2 8,87 21,14 168 22,1 178 179 5,32 13,42 180 199 19,88 208 205 6,13 4,21 27,98 125,7 45,34 95,2 173,2 7,85 8,8 38,8 253 70,21 132 256 24,35 7,74 35,4 758,8 180,8 126,4 199,7 8,1 13,05 39,4 384 175 197 299 6,26 11,45 10,87 181 183 199 386 30 16,97 20,54
12. táblázat: A BOI5 értékek
29. ábra: A vizsgált időszak BOI5 eredményei
A bejövő víz BOI5 értékeinek a minőségi paraméterei, a saját méréseim ideje alatt igen nagy változékonyságot mutattak. Az ipari szennyvíz mivoltából adódóan a kommunális szennyvízhez képest (200-300 mg/l) többszörös értékek is jellemzőek lehetnek (akár 12001300 mg/l). A mért értékeimből kiderül, hogy a tisztított szennyvíz eredményei, minden esetben jóval a határérték alatt voltak. Továbbá következtetésként az is levonható, hogy a 56
biológiai medence hatásfoka napi szinten is megfelelőnek bizonyult. A 2013-as év panelcseréinek következtében nagymértékben javultak az eredmények.
11.6.4. Ammónium-nitrogén tartalom mérése
A megfelelő mennyiségű vizet bemérjük, és 50 ml-re egészítjük ki desztillált vízzel. Ezután hozzáadunk 1 ml Siegnette só oldatot valamint 1 ml Nessler reagenst. Ezután összerázzuk és 10 perc várakozás után spektrofotométerben vizsgáljuk meg. Az így kapott érték segítségével az ammónium-nitrogén tartalom számítógép segítségével kiszámítható lesz.
[mg/l] 2013.09.04 2013.09.11 2013.09.18 2013.09.24 2013.10.02 2013.10.09 2013.10.16 2013.10.23 2013.10.30
1. medence 0,01 0,05 0,24 0,22 0,75 0,67 7,75 1,85
2. medence 0,05 0,14 0,08 0,11 0,43 0,75 5,21 1,67
3. medence 0,14 0,16 0,36 0,22 0,28 0,59 2,63 1,6
4. medence 0,02 0,02 0,28 0,27 0,53 0,69 12,61 2,3
13. táblázat: Ammónium-nitrogén tartalom az egyes medencékben
57
Ipari szennyvíz Friss Kommunális Utóülepítő 3.tó Csapadék tisztított Kiegyenlítő Előülepítő Átlagosító Átemelő 2013-09-02 128 116,9 55,79 34,92 27,38 0,28 4,03 0,46 0,27 2013-09-03 84,35 10 42,91 39,95 106,99 0,25 1,36 0,71 0,22 2013-09-04 0,78 0,44 0,11 2013-09-05 125,49 119,86 61,86 50,31 35,22 0,93 1,1 10,06 0,83 2013-09-06 50,02 107,14 66,59 35,07 32,85 0,53 0,99 17,46 0,4 2013-09-09 49,57 56,68 67,33 62,6 21,16 0,41 0,43 20,13 0,95 2013-09-10 77,54 54,16 64,82 61,41 56,23 4,42 0,67 15,98 2,7 2013-09-11 0,79 17,17 0,02 2013-09-12 43,8 72,51 59,93 46,47 47,35 0,3 0,65 18,35 0,25 2013-09-13 51,05 58,75 60,67 54,31 52,88 0,38 0,98 18.94 0,27 2013-09-16 26,64 33,15 47,35 51,35 82,87 0,33 1,04 70,02 0,24 2013-09-17 17,76 30,63 39,36 46,61 55,49 0,38 1,11 52,98 0,39 2013-09-18 1,33 27,8 0,47 2013-09-19 10,06 3,1 33 33 21,3 0,30 0,3 24,1 0,25 2013-09-20 3,7 19,98 31,52 31,67 35,52 0,27 0,7 21,01 0,24 2013-09-23 13,91 11,84 31,08 38,77 331,48 0,53 0,65 14,8 0,56 2013-09-24 20,21 16,28 25,9 28,86 27,38 1,25 0,53 10,8 0,58 2013-09-25 0,74 12,34 0,11 2013-09-26 48,24 34,86 27,7 37,73 38,47 0,53 0,71 10,8 0,34 2013-09-27 42,77 30,78 27,82 41,43 38,77 0,31 0,59 11,34 0,31 2013-09-30 68,07 49,28 28,41 35,52 34,78 0,30 1,04 9,47 0,33 2013-10-01 43,65 46,61 29,89 45,43 53,27 0,44 0,07 14,65 0,56 2013-10-02 0,57 12,22 0,47 2013-10-03 47,06 47,35 31,82 32,85 34,78 0,86 0,89 10,36 2,28 2013-10-04 61,86 48,83 30,48 37,73 37,29 1,43 0,88 11,31 1,25 2013-10-07 51,5 34,63 37,73 38,18 36,55 1,41 0,92 8,64 1,69 2013-10-08 30,2 34,1 35,5 33,1 52,7 1,5 0,8 7,5 1,1 2013-10-09 0,36 9,47 0,76 2013-10-10 68,07 36,4 36,4 45,28 39,36 3,05 0,69 7,75 12,13 2013-10-11 86,27 63,34 38,77 42,62 45,87 4,28 1,01 8,79 6,81 2013-10-14 89,68 78,73 52,53 49,28 65,41 9,47 1,81 8,67 15,98 2013-10-15 49,72 71,03 59,78 59,19 59,19 4,1 1,48 8,29 14,38 2013-10-16 2,4 7,58 11,93 2013-10-17 57,71 48,54 42,17 31,82 44,25 6,66 1,98 7,99 5,56 2013-10-18 23,08 37,3 35,81 36,26 21,46 7,31 2,27 4,26 9,35 2013-10-21 57,7 65,3 39,2 40,1 38,9 10,9 3,7 2,8 13,7 2013-10-22 92,6 89,7 45,3 51,5 65,1 17,5 2,6 4,7 13,6 2013-10-23 2013-10-24 71,62 100,63 46,32 52,09 43,36 2,66 4,2 4,81 5,33 2013-10-25 110,1 94,71 49,87 52,09 47,35 15,39 4,47 4,76 15,45 2013-10-28 155,38 121,94 62,15 49,28 42,18 1,78 5,74 3,08 1,78 2013-10-29 127,85 118,38 69,25 70,44 63,63 2,25 5,25 1,1 0,67 2013-10-30 5,5 2,9 2,08 2013-10-31 44,95 92,4 50,2 53,3 42,7 1,5 4,05 2,53 2,36 Dátum
14. táblázat: A vizsgált időszak ammónium-nitrogén eredményei 58
30. ábra: A vizsgált időszak ammónium-nitrogén eredményei
A mérési eredményeim során 3 alkalommal mértem határérték feletti eredményeket. Az október 21-22.-én mért értékek túllépésének az okai, az anoxikus aerob üzemmód próbaállítása lehetett, amelynek során már nemcsak az ammónium-nitrogén értékeit, hanem a nitrát értékeit is figyelembe vettük. Jelen pillanatban is az UTB Envirotec Kft. kísérletet folytat az ammónium-nitrogén és a nitrát eredmények közös beállítására az üzemmód váltáskor. Ez okozhatta a pillanatnyi túllépéseket azokon a napokon. Az október 25.-én mért adat indokolatlanul magas volt, az előző és a következő napokhoz viszonyítva is, ezért az aznapi mintát hibás mintának könyveltem el. A minta ismételt vételéhez és megméréséhez már nem volt idő. Összességében elmondható, hogy az ammónium-nitrogén lebontása megfelelő. 11.6.5. Nitrit tartalom mérése A megfelelő mennyiségű vizet bemérjük, és 50 ml-re egészítjük ki desztillált vízzel. Ezután hozzáadunk 1 ml szulfanilsav oldatot, majd összerázást követően körülbelül 2,5 percet hagyjuk állni. Ezután hozzáadunk 1 ml 1-naftil-amin-t, valamint 1 ml Na acetát oldatot (ezeket az erre elhelyezett hűtőben kell tárolni). 5-10 perc múlva a spektrofotométeres vizsgálat eredményeit kiértékelve megkapjuk az adott víz nitrit tartalmát. A vizsgálatot heti egy alkalommal végezzük.
59
Dátum 1. medence 2. medence 3. medence 4. medence Friss tisztított 2013.09.04 0,11 0,7 0,3 0,5 0,2 2013.09.11 0,2 0,1 0,14 0,12 0,14 2013.09.18 0,1 0,2 0,2 0,74 0,3 2013.09.25 0,1 0,09 0,04 0,1 0,2 2013.10.02 0,04 0,02 0,2 0,04 0,02 2013.10.09 0,02 0,05 0,01 0,01 0,03 2013.10.16 0,09 0,14 0,15 0,11 0,15 2013.10.30 0,05 0,04 0,07 0,02 0,07 15. táblázat: Nitrit tartalom a különböző medencékben
31. ábra: Nitrit tartalom a különböző medencékben
A méréseket heti egy alkalommal végeztem el, mivel erre a paraméterre nincs határérték. Tehát ezek a mérések csupán tájékoztató jellegűek, az aerob és anoxikus üzemmódok irányára vonatkozóan. A mért értékek igen alacsonyak voltak ebben az időszakban főleg az aerob üzemmód működött, így jól látható, hogy a nitrifikáció tökéletesen végbement, hiszen a nitrit is nitráttá alakult át.
60
11.6.6. Nitrát tartalom mérése A megfelelő mennyiségű vizet bemérjük, és 50 ml-re egészítjük ki desztillált vízzel. 1 spatulányi Na-szalicilátot 50 ml desztillált vízben oldunk, és ebből az oldatból 1-1 ml-t mindegyik méréshez hozzáadunk. Teljesen bepároljuk és pihenni tesszük. Másnap újramelegítjük és 2 ml 1:1 arányú H2SO4-at adunk hozzá. Ezután visszatesszük 2,5- 3 percre. Majd levesszük őket és mindegyikhez 2 ml desztillált vizet és 7 ml NaOH-ot adunk. Ezután újra 50ml-re egészítjük ki desztillált vízzel majd a kapott eredményből számítógéppel meghatározzuk a nitrát tartalmat. A vizsgálatot heti egy alkalommal végezzük.
Dátum 2013-09-04 2013-09-11 2013-09-18 2013-09-25 2013-10-02 2013-10-09 2013-10-16 2013-10-30
1. medence 49,18 38,02 29,10 16 27,09 29,12 93,67 16,31
2. medence 32,01 39,03 28,31 9,76 27,71 17,95 64,01 10,28
3. medence 16,39 23,65 19,8 7,96 15,38 61,43 88,68 4,04
4. medence 52,3 48,87 31,10 24,98 18,42 79,02 42,31 8,60
16. táblázat: Nitrát tartalom a különböző medencékben
32. ábra: Nitrát tartalom a különböző medencében
61
Friss tisztított 45,12 33,41 21,61 18,34 7,03 95,24 74,16 4,04
A mérési eredményeimből egyértelműen kiderül, hogy az eredmények nagy szórást mutatnak. Ennek az oka az, hogy csak heti egy alkalommal van mérve, és egy hét anoxikus illetve aerob üzemmód nagymértékben befolyásolja ezen eredményeket. Erre nincs határérték, de hatással van az összes nitrogén értékére, amire viszont már van határérték . A tökéletes aerob lebontás eredményeként a nitrát tartalom nőni kezd, mely során nem kizárt a 100 mg/l feletti érték sem. Ezért fontos megtalálni az egyensúlyt a két üzemmód között, hisz anoxikus üzemmódban a mért értékeim 10 mg/l alá csökkentek a lejátszódó denitrifikáció következtében.
11.6.7. Foszfát tartalom mérése A megfelelő mennyiségű vizet bemérjük, és 50 ml-re egészítjük ki desztillált vízzel. Ezután hozzáadunk 1 ml ammónium molibdenátot. Majd ón(II)kloridot (SnCl2) kis mennyiségben összekeverünk 2,5 ml sósavval, amit ezután 10 ml-re egészítünk ki desztillált vízzel. Összerázzuk és pár perc állás után ebből 0,5 ml-t adunk minden egyes vizsgálandó vízhez. 10 perc múlva a spektrofotométeres vizsgálat során kapott eredményekből, a foszfát tartalom kiszámítható lesz.
Ipari szennyvíz Friss Kommunális Utóülepítő 3.tó Csapadék tisztított Kiegyenlítő Előülepítő Átlagosító Átemelő 2013.09.06 11,28 1,27 0,15 1,16 1,56 0,11 0,44 0,28 0,06 2013.09.13 3,73 2,3 0,08 0,06 1,42 0,16 0,42 0,32 0,07 2013.09.20 0,31 0,56 0,09 3,32 1,39 0,01 0,23 1,57 0,11 2013.09.27 0,79 0,75 0,11 1,25 1,38 0,03 0,35 1,33 0,09 2013.10.04 5,68 3,94 0,83 1,04 2,32 0,05 0,59 0,75 0,07 2013.10.11 20,05 3,97 0,52 1,19 3,35 0,17 0,46 0,39 0,21 2013.10.18 22,44 1,41 0,70 1,13 2,22 0,23 0,96 1,33 0,32 2013.10.25 14,24 3,28 1,25 1,11 2,28 0,39 0,79 0,98 0,41 Dátum
17. táblázat: Foszfát tartalom
62
33. ábra: Az utóülepítő mérési eredményei (foszfát)
A foszfát tartalom elengedhetetlen a biológiai rendszer számára. A szén, nitrogén, foszfor arány a tökéletes biológiai lebontáskor 100:5:1 arányban kellene, hogy megvalósuljon. Ez a mi esetünkben a C:N:P arány megegyezik a KOI:N:P aránnyal. Az esetek döntő többségében ez az arány megvalósult. A foszfor tartalom nincs határértékhez kötve, időszakos tájékoztatást ad a bejövő víz foszfor tartalmáról. Az eredményekből jól látható, hogy a foszfát tartalmat jelentős mértékben képes lecsökkenteni a bejövő víz minőségéhez képest. A foszfát, a befogadóba engedést követően eutrofizációt nem okoz. 11.6.8. Összes foszfor meghatározás 2 ml vízmintát 5 ml cc. kénsavval és 1g Kálium-peroxi-diszulfáttal elszíntelenedésig roncsolunk. Lehűlés után 25 ml desztillált víz hozzáadásával 15 percig forraljuk. (A hidrolízissel a piroszulfát ortofoszfáttá alakul) Lehűtjük és fenolftalein indikátor jelenlétében enyhén rózsaszínig meglúgosítjuk NaOH-dal majd 1 csepp 1:1 kénsavval visszasavanyítjuk. Az így előkészített oldatot 50 ml-re kiegészítjük. Fotometráljuk mint a foszfátot. A számítógépen leolvasott értéket szorozzuk 0,32-vel. Így kapjuk meg az összes foszfor tartalmat. 1 mg PO43- tartalmaz 0,32g mg P-t. 63
Dátum 2013-09-02 2013-09-03 2013-09-04 2013-09-05 2013-09-06 2013-09-09 2013-09-10 2013-09-11 2013-09-12 2013-09-13 2013-09-16 2013-09-17 2013-09-18 2013-09-19 2013-09-20 2013-09-23 2013-09-24 2013-09-25 2013-09-26 2013-09-27 2013-09-30
Utóülepítő 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2
Dátum 2013-10-01 2013-10-02 2013-10-03 2013-10-04 2013-10-07 2013-10-08 2013-10-09 2013-10-10 2013-10-11 2013-10-14 2013-10-15 2013-10-16 2013-10-17 2013-10-18 2013-10-21 2013-10-22 2013-10-23 2013-10-24 2013-10-25 2013-10-28 2013-10-29 2013-10-30 2013-10-31
18. táblázat: Szeptemberi összes foszfor értékek [mg/l]
Utóülepítő 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,4 0,5 0,6 0,7 1,3 1,3 1,1 1,2 1,1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,8 1,1 1,0 0,8 0,6
19. táblázat: Októberi összes foszfor értékek [mg/l]
34. ábra: Összes foszfor tartalom [mg/l] 64
Határértékes komponens, amelyet minden hétköznap mértem. Ennek a beállítása az előülepítő előtt (az osztóaknáknál) vas(III)klorid adagolásával történik. Méréseim során határérték túllépés nem volt. A beadagolt mennyiség kicsapta a vízből a fölösleges foszfor tartalmat. Október közepén a bejövő víz foszfor tartalma megnövekedett, ezért nagyobb mennyiséget kellett adagolni, de így sem ment 1,3 mg/l felé a mért érték. Tapasztalatból mondhatom, hogy a két hónap alatt ez az érték vas-sóval biztonságosan határérték alatt tartható. A rendszer megfelelően működik.
11.7. Iszapminta- komposztminta vizsgálataim A biológiai szennyvíz tisztító rendszer elengedhetetlen mellékterméke a fölösiszap. Ennek a mennyisége változó, a bejövő szennyvíz mennyiségégének a függvényében. Ahhoz, hogy fenn lehessen tartani a jó hatásfokú lebontást, ezt a mennyiséget el kell venni a rendszerből. A már említett pálcás-iszapsűrítő berendezés „végterméke” egy 5-10%-os iszap, amit vízteleníteni kell. Fontos, hogy a víztelenített iszap szárazanyag tartalma megnövekedjen 2030%-ra komposztálás előtt. Erre a célra az iszapcentrifugát kell használni.[6] Saját méréseimen belül megvizsgáltam a víztelenítendő iszap és a víztelenített iszap száraz anyag tartalmát, a komposztáláshoz szükséges segédanyagok száraz anyag tartalmát (friss gyaluforgács, friss faapríték, használt faapríték) valamint a nyers komposzt száraz anyag tartalmát és a víztelenített iszap szerves hányadát. Ezeket a méréséket csak abban az esetben végeztem el amikor a sűrítőben megfelelő minőségű (a száraz anyag tartalom eléri a 20-30%-ot) volt az anyag. A száraz anyag tartalom meghatározásához a következő lépések segítségével lehet eljutni: kimérés kimért minta tömegének a meghatározása szárítás (10 órán keresztül 135 °C-os hőmérsékleten) visszamérés Az iszap szárazanyag tartalom százalékos meghatározásához az alábbi egyszerű képlet használatos:
A feltüntetett értékek értelmezésében a következő minta nyújt segítséget:
65
MINTA Szárítás előtt
Dátum
[g]
Szárítás után
[g]
Bemért anyag Visszamért anyag tömege+mérőedény tömege 68,1027 tömege+mérőedény tömege Mérőedény tömege 65,416 Mérőedény tömege Bemért anyag tömege 2,6867 Visszamért anyag tömege Szárazanyag tartalom 84%
67,6855 65,416 2,2695
20. táblázat: Minta a szárazanyag tartalom számításához
A szárazanyag tartalom meghatározásához felhasznált adatok értékei, az 1. számú melléklet táblázataiban feltüntetett módon alakultak.
Dátum 2013.09.02 2013.09.09 2013.09.10 2013.09.11 2013.09.12 2013.09.13 2013.09.16 2013.09.17 2013.09.18 2013.09.19 2013.09.20 2013.09.25 2013.09.26 2013.09.27 2013.09.30 2013.10.01 2013.10.02 2013.10.07 2013.10.10 2013.10.11 2013.10.14 2013.10.17 2013.10.22 2013.10.24 2013.10.25 2013.10.28 2013.10.29 2013.10.30 2013.10.31
Nyers iszap
Víztelenített iszap
3,7 3,6 3,7 3,5 3,1 3,1 3,2 2,8 2,9 2,6 2,7 3,1 2,7
19,7 19,4 20,2 19,6 18,1 21,5 17,7 17,4 18,1 16,6 18,0 19,2 18,7
3,2 3,9
19,7 23,2
4,3 3,9 4,0 4,1
22,9 23,3 22,2 22,3
4,1
21,7
4,0
Szárazanyag tartalom [%] Használt faapríték Friss faforgács 40 86 36 92 34 90 28 90 42 88 33 92 41 96 32 92 34 89 31 96 35 92 45 88 46 90 35 90 41 90 30 94 39 91 31 39
87 84
73 66
28 23
34 33 31 39
81 92 93 80
60 81 81 74
34 34 23 25
37 43
59 97
51 68
23 32
18,1 21. táblázat: Szárazanyag tartalom értékek 66
Friss faapríték Komposzt 64 31 91 36 89 35 86 31 81 31 87 31 82 42 50 25 51 29 55 27 47 28 72 24 51 29 83 31 87 29 64 23 84 21
35. ábra: Szárazanyag tartalom változás a víztelenítés következtében
11.7.1. A vizsgált időszak iszapminta, komposztminta eredményeinek a kiértékelése Ezeket a vizsgálatokat azért végezzük el, mert tudnunk kell a komposztáláshoz milyen száraz anyag tartalmú (mennyire nedves) anyagot használunk fel. A komposztálás lejátszódásához többek között biztosítani kell a bizonyos nedvességtartalmat és a tápanyagtartalmat egyaránt. A nyers iszapot 3-5%-os száraz anyag tartalommal a víztelenített iszapot 20-25%-os száraz anyag tartalommal mérjük. Ez viszonylag állandó. A nyers iszapot gravitációs sűrítéssel kapjuk, a víztelenített iszapot egy víztelenítő berendezéssel (szeparátor) víztelenítjük. Ekkor kapjuk a kb. 20-25%-os száraz anyag tartalmat. Ez elengedhetetlen a komposztáláshoz. Célom minden esetben az iszap, komposztáló képességének a meghatározása volt a vizsgált adalékok függvényében. A komposztálás bekeveréséhez szükséges segédanyagok száraz anyag tartalmát is vizsgáltam. Ez azért fontos, hogy a víztelenített iszappal összekeveredve a nedvességtartalmát a komposztnak kis mértékben csökkentese. Ezekre a mennyiségekre határérték nincs tehát tájékoztató jellegűek. Ha például: 5%-os víztelenített iszapot akarnánk komposztálni valószínűleg, nem indulna el a lebontási folyamat.[9][11][12]
67
12.Összefoglalás Szakdolgozatom témája A Tiszavasvári Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep hatásfokának a kiértékelése. Dolgozatomban bemutattam a gyár tevékenységét, az itt előállított gyógyszer alapanyagokat, röviden ismertettem, majd ezt követően részletesen kifejtettem az Alkaloida Vegyészeti gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telep felépítését, a tisztítás különböző fázisait. A biológiai szennyvíztisztító telep a 2012-es valamint a 2013-as évi hatósági eredményeit táblázatokban összefoglalva és diagramokban ábrázolva mutattam be és értékeltem ki, valamint saját vízkémiai méréseket is végeztem, amelyeket szintén kiértékeltem. A következő paramétereket saját kezűleg mértem: pH dikromátos kémiai oxigén igény (KOI) ötnapos biokémiai oxigén igény (BOI5) ammónium-nitrogén nitrit nitrát foszfát összes foszfor száraz anyag tartalom mérések A hatósági mérések kiértékelését is hasonlóképpen végeztem, szintén táblázatosan diagramokba rendezve. A 2012-es valamint a 2013-as évi eredményeket külön-külön valamint egymáshoz viszonyítva is kiértékeltem. Az eredményeim kiértékelésénél egy esetben volt túllépés, melyet az anoxikus aerob üzemmód beállítása kapcsán kaptam meg. Beavatkozásra nem volt szükség, hiszen ez egy tudatos túllépés volt. Megállapítottam, a saját mérési eredményeim alapján, hogy a szennyvíztelep megfelelő hatásfokkal, az előírt határérték alá képes megtisztítani a beérkező szennyvizet. A szennyvíztisztító telep működésébe, a mérési eredményekből kiderül, hogy a beavatkozás nem szükségszerű. Összességében elmondható, hogy a 2012-es évi túllépések egy része a nagy és hosszan tartó téli hideg miatt következett be. Ezzel szemben a 2013-as évben két panelsor csere történt, valamint az előző évhez képesti enyhébb téli hónapok is szerepet játszottak a 68
határértékek betartásában. Továbbá a tesztfázisban lévő nitrát mérő is pozitív irányba mozdítja a szennyvíztelep hatékonyságát. Végezetül elmondható, hogy a szennyvíz telep a 2013-as évben a nátrium egyenérték % eredményein kívül, határérték túllépés nem volt, tehát megfelelő hatásfokkal működött. Mindezek mellett megállapítható hogy Tiszavasvári Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. biológiai szennyvíztisztító telepe, a technológiai paraméterek változtatása után, rendelkezik a megfelelő működéshez szükséges hatásfokkal. Ez a hatásfok folyamatosan javuló tendenciát mutat, az újabb és korszerűbb mérőműszerek beszerelése, valamint az ezek alapján történő megfelelő működésű irányítástechnikák révén.
69
Ábrajegyzék 1. ábra: A 2012. évi vízgazdálkodás ..................................................................................................... 12 2. ábra: Összefüggés a BOI5 és KOI között átlagos városi szennyvíznél a tisztítás mértékének függvényében (Eckenfelder nyomán)................................................................................................... 20 3. ábra: A szennyvíztisztítás technológiája .......................................................................................... 25 4. ábra: Oldószerfogó műtárgy (saját fotó)........................................................................................... 27 5. ábra: A kiegyenlítő medence (saját fotó).......................................................................................... 27 6. ábra: Savsemlegesítő reaktor (saját fotó) ......................................................................................... 28 7. ábra: Ülepítő medence (saját fotó) ................................................................................................... 29 8. ábra: Átlagosító medence (saját fotó) ............................................................................................... 30 9. ábra: A biológiai medence (saját fotó) ............................................................................................. 31 10. ábra: Az egyik utóülepítő (saját fotó) ............................................................................................. 32 11. ábra: Tározó tó (saját fotó) ............................................................................................................. 34 12. ábra: A komposztálás folyamata .................................................................................................... 37 13. ábra: A 2012. évi önellenőrzés pH eredményei .............................................................................. 39 14. ábra: A 2012. évi önellenőrzés KOI eredményei ........................................................................... 40 15. ábra: A 2012. évi önellenőrzés BOI5 eredményei .......................................................................... 41 16. ábra: A 2012. évi önellenőrzés ammónium-nitrogén eredményei .................................................. 42 17. ábra: A 2012. évi önellenőrzés összes nitrogén eredményei .......................................................... 43 18. ábra: A 2012. évi önellenőrzés összes foszfor eredményei ............................................................ 44 19. ábra: A 2013. évi önellenőrzés pH eredményei.............................................................................. 48 20. ábra: A 2013. évi önellenőrzés KOI eredményei48 ....................................................................... 48 21. ábra: A 2013. évi önellenőrzés BOI5 eredményei .......................................................................... 49 22. ábra: A 2013. évi önellenőrzés ammónium nitrogén eredményei .................................................. 49 23. ábra: A 2013. évi önellenőrzés összes nitrogén eredményei .......................................................... 50 24. ábra: A 2013. évi önellenőrzés összes foszfor eredményei ............................................................ 50 25. ábra: Az aerob (balra) és anoxikus (jobbra) rendszer sematikus ábrája ......................................... 53 26. ábra: Bejövő vízmennyiségek a vizsgált időszak alatt ................................................................... 54 27. ábra: A vizsgált időszak pH eredményei ........................................................................................ 56 28. ábra: A vizsgált időszak KOI eredményei ...................................................................................... 59 29. ábra: A vizsgált időszak BOI5 eredményei ..................................................................................... 62 30. ábra: A vizsgált időszak ammónium-nitrogén eredményei ............................................................ 65 31. ábra: Nitrit tartalom a különböző medencékben............................................................................. 66 32. ábra: Nitrát tartalom a különböző medencében .............................................................................. 67 33. ábra: Az utóülepítő mérési eredményei (foszfát) ........................................................................... 69 34. ábra: Összes foszfor tartalom [mg/l] .............................................................................................. 70 35. ábra: Szárazanyag tartalom változás a víztelenítés következtében................................................. 73
70
Táblázatjegyzék 1. táblázat: 2012. évi vételezett vízmennyiség ..................................................................................... 11 2. táblázat: A szennyező komponensek a határérték és a bírságtétel függvényében ............................ 23 3. táblázat: A veszélyes és mérgező anyagok a határérték és a bírságtétel függvényében ................... 24 4. táblázat: Önellenőrzés 2012. évi vizsgálati eredményei ................................................................... 38 5. táblázat: 2012. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében .................... 46 6. táblázat: Önellenőrzés 2013. évi vizsgálati eredményei ................................................................... 47 7. táblázat: 2013. évi vizsgálati eredmények a szerves mikroszennyezők függvényében .................... 52 8. táblázat: A vizsgált időszak pH eredményei .................................................................................... 55 9. táblázat: A vizsgált időszak KOI eredményei .................................................................................. 58 10. táblázat: KOI értékek az egyes medencékben ................................................................................ 59 11. táblázat: A BOI5 számolásához szükséges adatok .......................................................................... 61 12. táblázat: A BOI5 értékek ................................................................................................................. 62 13. táblázat: Ammónium-nitrogén tartalom az egyes medencékben .................................................... 63 14. táblázat: A vizsgált időszak ammónium-nitrogén eredményei ....................................................... 64 15. táblázat: Nitrit tartalom a különböző medencékben ....................................................................... 66 16. táblázat: Nitrát tartalom a különböző medencékben ...................................................................... 67 17. táblázat: Foszfát tartalom ............................................................................................................... 68 18. táblázat: Szeptemberi összes foszfor értékek [mg/l] ...................................................................... 70 19. táblázat: Októberi összes foszfor értékek [mg/l] ............................................................................ 70 20. táblázat: Minta a szárazanyag tartalom számításához .................................................................... 72 21. táblázat: Szárazanyag tartalom értékek .......................................................................................... 72
71
Irodalomjegyzék 1. Dr. Benedek Pál: Víztisztítás- Szennyvíztisztítás zsebkönyv, Műszaki könyvkiadó Budapest 1976, 15-67o. 2. Dr. Barótfi István: Környezettechnika, Mezőgazda kiadó Budapest 2000, 239-258o. 3. http://hu.wikipedia.org/wiki/Kabay_J%C3%A1nos 4. http://hu.wikipedia.org/wiki/Alkaloida_Vegy%C3%A9szeti_Gy%C3%A1r 5. Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. Szennyvíztisztítás műveleti utasítás Tiszavasvári 2000 6. Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. Szennyvíziszap komposztálás műveleti utasítás Tiszavasvári 2000 7. Alkaloida Vegyészeti Gyár Zrt. Komposztálási vizsgálati jegyzőkönyv Tiszavasvári 8. Markó Iván: Települések csatornázási és vízrendezési zsebkönyve, Műszaki könyvkiadó, Budapest 1989, 62-78o. 9. Dr. Fáy Csaba- Szilléry László: Település vízgazdálkodás, Műszaki könyvkiadó Budapest 1988, 296-338o. 10. Dr. Illés István- Dr. Kelemen László- Dr. Öllös Géza: Ipari Vízgazdálkodás Budapest 1983, 21-36; 212-243; 477-479; 518o. 11. Alkaloida
Vegyészeti
Gyár
Zrt.
Egységes
Környezethasználati
Engedély
Felülvizsgálat és Módosítási Kérelem, Miskolc 2013 szeptember. 12. 220/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszíni vizek minősége védelmének szabályairól
72
