Ugrás a tartalomhoz

Environmental management

Prof. Tamás János, Prof. Blaskó Lajos (2008)

Debreceni Egyetem a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

11.5. Szennyvíziszap elhelyezés hatása az agrár-környezetre

11.5. Szennyvíziszap elhelyezés hatása az agrár-környezetre

Az iszap elhelyezéssel, hasznosítással kapcsolatos nemzetközi kutatások a következő témakörök köré csoportosultak:

  1. Agrotechnikai problémák

  2. Nitrogén forgalom

  3. Patogének és nem patogén szervezetek

  4. Nehézfémek

  5. Szintetikus szerves szennyezők

A hazai kutatási eredmények is ebben a sorrendben születtek. Míg az első három témakörben nemzetközi szinten is összehasonlíthatóak eredményeink, addig az iszapelhelyezéssel kapcsolatos nehézfém problémák kutatása rövid múltra néz vissza és a szerves mikro szennyezők kutatása pedig napjainkban kezdődik. A szennyvizek és iszapjai öntözésre, illetve trágyaként való felhasználása az ókorig visszavezethető múlttal rendelkezik. Az ebben rejlő előnyöket az ipari forradalmak korában előbb Angliában, majd Nyugat-Európában igyekeztek kihasználni. Az elmúlt 15 évben az OECD országok iszap kezelési kapacitása erősen növekedett. Ez okozta az iszap mennyiségének progresszív növekedését is.

Az 1960-as években sikeres külföldi példák, valamint a nálunk is fokozódó vízszennyezés miatt a városi szennyvizekkel kapcsolatos kutatások és gyakorlati megoldások újraéledtek. A mezőgazdasági szennyvízöntözésnek elsősorban az alföldi, megfelelő befogadóval nem rendelkező, de nagyobb elhelyező, hasznosító területtel bíró városoknál van jelentősége. Az 1962-ben a debreceni kísérleti telepen kezdődött szennyvízöntözési kutatómunka, Gyula város hasonló megoldásáról (Öri, 1979), Kecskemét város (Tóthné Surányi, 1983) illetve, Cegléd város hasonló szennyvízöntözéséről (Vermes, 1973) eredményéről számoltak be. A hazai gyakorlatban végzett szennyvízöntözések mellett jelentős volt az ezek környezeti hatását elemző kísérleti munka is (Vermes, 1966). Az 1970-es évek közepétől a tisztítás során keletkező iszapok elhelyezése és hasznosítása kerül előtérbe, mely folyamat napjainkban egyre intenzívebbé válik (Juhász, 1990). A kezdeti eredmények megmutatják, hogy a talaj elhelyezéses szennyvízkezelési módszerek a tisztításra fordított energia 50-60 %-os megtakarítását eredményezik, a biológiai tisztítástól elvárható eredmény mellett. Azonban a gyakran túlterhelt telepeket, melyeken közegészségügyi problémák is jelentkeztek be kellett tiltani. Napjainkban a szennyvíziszapok elhelyezésének a környezetvédelmi szempontjai meghatározóak, de helyileg egyes üzemekben és tájkörzetekben fontos és meghatározó szerepet tölthetnek be az okszerű felhasználás révén. A mezőgazdaságban biológiai tisztítás során keletkező iszapokat helyeznek el elsősorban. A kezdeti kutatások rámutatnak a hasznosítás előnyeire (a jelentős nitrogén és foszfor tartalomra), valamint az esetleges hátrányokra, agrotechnikai szempontokra, technológiai fejlesztésekre (Szlávik et al., 1984). Az iszap kezelés során a vízkezelők törekszenek sűrítéssel az iszap nedvességtartalmának csökkentésére, és kondicionálással a bomlásra hajlamos szerves anyag mineralizációjára (bűzképződés megszüntetése) és potenciálisan patogén szervezetek minimalizálására.

Az iszapsűrítést kis kapacitású telepeken ( 1000 LE) a hagyományos szakaszos üzemű gravitációs sűrítőkkel végzik 3,0 – 3,5 %-os szárazanyag tartalmat elérése mellett. Ennél nagyobb iszapsűrítést elővíztelenítő dobokban 2–4 g/kg szárazanyag polielektrolit adagolásával 810 % szárazanyag tartalomig tudják vízteleníteni. Speciális préselő zónával kialakítva 30–35 % szárazanyag tartalomig is vízteleníthetik az iszapokat a présszalag szűrők, centrifugákat, dekanterek alkalmazásával. A víztelenítés a mezőgazdasági elhelyezés során a szállítási költségeket jelentősen képes csökkenteni (táblázat).

11.17. Táblázat. Szennyvíziszap elhelyezés összehasonlító költségarányai (a) fertőtlenítés nélkül, (b) fertőtlenítéssel; ** víztelenítés (a) deponálás nélkül, (b) deponálással

Ugyanakkor 12-13 %-os sz.a.-tartalom felett az iszap már nem kezelhető folyékony technológiai eszközökkel pl. injektálással, ugyanakkor a szilárd kezelési technológiák megbízható alkalmazásához viszont a 45-50%-os sz.a.-tartalom biztosítása szükséges.

A iszapsűrítést követi a kondicionálás, melynek célja a víztartalom további csökkentése mellett a szerves anyagok stabilizálása, patogének csökkentése. A kondicionálás minden esetben valamilyen módon energiaközléssel párosul (fermentáció hőenergiája, mesterséges hőközlés, vegyi folyamat), mely történhet hőátadással (fizikai vagy „meleg” kondicionálás) vegyszeradagolással (kémiai vagy „hideg” kondicionálás), illetve biokémiai úton.

A szennyvíziszapokkal végzett több éves komplex vizsgálati eredménye alapján megállapítható, hogy az iszapadagok nagyságát - elhelyezési céllal - nem a trágyaérték, hanem az agronómiai tűrőképesség határozhatja meg. A tisztítási megoldások közül ki kell emelni a stabilizálás szerepét

Az iszap biológiai stabilizálása történhet aerob valamint anaerob körülmények között különböző hőmérsékleten. Az első csoportba sorolható a különböző eljárásokkal végrehajtott komposzt-készítés (önállóan, települései vagy mezőgazdasági hulladékok hozzáadásával). Számos jelenlegi szennyvíztisztító félig stabilizált, vagy teljesen stabilizálatlan víztelenített iszapot állít elő. Az ilyen iszap vagy szeméttelepen köt ki, vagy komposztálásra kerül. Az utóbbi megoldásnál több hazai üzemnél is iszapberothadás és jelentős szagképződés jelentkezik. Lehetőség adódna a nyers iszap oltott mésszel, vagy mészhidráttal történő kezelést követő hasznosítására is. Ennek költségigényét elsősorban az előzetes víztelenítés határozza meg.