Membrántechnológiai Szakmai Nap – összefoglaló

Az elmúlt évtizedekben fokozatosan növekedett a membrántechnológiai alkalmazások száma az ivó- ipari víz és szennyvíztisztításban. Miközben a világ számos országában a membrántechnológia meghatározó szerepet kapott, hazánkban az elterjedés sebessége valamivel kisebb volt. A membránalkalmazások létesítésének ára folyamatosan és jelentős mértékben csökkent, eközben a technológiai tulajdonságaik (szennyezőanyag eltávolítás hatékonysága, energiafelhasználás) egyre kedvezőbb.

A Magyar Víz- és Szennyvíztechnikai Szövetség (MaSzeSz) által 2017. november 9-re szervezett Membrántechnológiai Szakmai Napon előadóként az érintett hazai vízipari cégek, az üzemeltető szervezetek illetve a tudományos élet képviselői mutatták be a szakterületen szerzett ismereteiket, tapasztalataikat.

Sinka Attila főtitkár megnyitója után Dr. Melicz Zoltán PhD, a MaSzeSz Elnökségének tagja, vezette le a színvonalas rendezvényt.

A felvezető előadást Dr. Fleit Ernő PhD., a VTK Innosystem Kft. tudományos tanácsadója tartotta, „A XXI. század technológiai kihívásai a szennyvíztisztításban” címmel. Bevezetőjében rámutatott arra, hogy a VKI és a fenntarthatóság paradigmaváltást követel meg a szennyvíztisztításban is. Ugyanakkor, amikor a jó vízminőség elérése a cél, a szennyvíz és szennyvíziszap érték voltának kihasználása ellentmondásokat vált ki. Ilyenek a KOI és N kereskedelem dilemmái, a mikroszennyezők felismerése, a környezetminőségi határértékek igényének változása és költségei, a mikroplasztikok (az 5 mm-től a nanoméretekig) problémaköre, a költségek alakulása stb. A biológiailag inspirált membránok megjelenése, a nanotechnológia és a költségek változása előtérbe helyezik a membrántechnológiát, és a paradigmaváltást. A CAS (hagyományos eleveniszapos) szennyvíztisztító rendszerek a világ energiafolyamatainak fogyasztásában 2 %-ot használnak el. A membrántechnológia fejlesztése (pl. GE, stb.) követi a paradigmaváltást.
A szennyvíziszap felértékelődése folytonos, az égetés és mezőgazdasági hasznosítás napjaink problémája. A szennyvíziszappal történő talajerő-javítás, és a víztakarékos öntözési technológiák mellett megjelent a BHM. Ezzel a biohidro-metallurgiával a fogyó nyersanyag készletek miatt, alacsony költséggel, a titán, iridium és más fogyóban levő fémek is kinyerhetők a szennyvíziszapból oldatba vitel után.
Összefoglalva a legfontosabbnak a jogszabályi gyors változásokat, az energia-semleges szennyvíztisztító telepeket, a hazai fejlesztéseket jelölte meg.

Hideg Miklós (SUEZ Water Technologies & Solution) „Egy új út az energia-semleges szennyvíztisztításhoz” címmel leszögezte, hogy a jövő szennyvíztisztítása a víz visszaforgatása, a mikroszennyezők visszatartása, a lehető legkevesebb energiával a tisztítás mellett az értékeket nyerjük ki és hasznosítsuk. A szennyvíztisztítási technológiában a biológiai tisztítás a legnagyobb energia-felhasználó, ennek csökkentése lehet cél. A membrán levegőztetett biofilmes reaktor, kisnyomású levegővel laboratóriumi körülmények között működőképes volt. A Zeelung töltet a MBR technológia átalakítására alkalmas. Az energiafelhasználás és tartózkodási idő csökkenthető ezzel a töltettel. Megoldja a habzásgátlást, az oxigéntranszfer négyszeresére növelhető. Ezáltal 20-40% -os reaktortérfogat csökkentést biztosít. Az üzemköltségekben ezzel a MABR technológiával 25% energiacsökkentés, a beruházási költségekben 15 % megtakarítás érhető el, bár ez az új fejlesztésű membrán töltet a hagyományoshoz képest drágább. A hozzászólásokból kiderült, hogy a nitrifikáció 5 oC alatt is végbemegy az ilyen membránt alkalmazó technológiában. Chicagóban épült az első ilyen telep, annak az adatai rendelkezésre állnak.

Pólik András (SUEZ Water Technologies & Solution) az ultraszűrés jelenlegi szerepét ismertette a víztisztításban. Kitért arra, hogy gyakori ellenérvként használják a membrántechnológiákkal kapcsolatban az ár és élettartam kérdéseit. 1960 óta, amikor elkezdték alkalmazni ezt a technológiát a vízellátásban, az ár jelentősen csökkent. Az élettartam átlagosan 10 évben állapítható meg, üzemeltetéstől, karbantartástól függően. Felszíni víz membrános tisztítási technológiák alkalmazása során nincs szükség fázis szétválasztásra és szűrésre, szemben a hagyományos technológiákkal. Helyigénye kisebb, 1/3-al csökkenthető. Hatásfoka 92-97 % és stabilan tartja a vízminőséget. Alkalmaznak direkt-t és biztonsági szűrést. Biológiai ammónium-mentesítés után a membránnal eltávolíthatók a mikroorganizmusok, a vírusok akár 92-96 %-ban. Bármilyen típusú vízre található megfelelő membrán töltet. A Monori Vízműnél teljesen mikroorganizmus-mentes a víz, csak biztonsági klórozásra van szükség. Balatonöszödön nincs ülepítés. A DEVIG szűrővel összehasonlítva 80 %-al jobb a hatékonysága. Tuzlában (Bosznia Hercegovina) gáztalanításra használják, a KOI határérték 2 mg/l. Lázbércen a THM mentesítés csak membránnal volt lehetséges, a zavarosság 0,2 NTU alatt van.

Serény József (Envirosys Kft) „Az MBR technológia alkalmazása a szennyvíztisztításban. LEAP MBR és LEAP Primary működése és jellemzői” címmel megállapította, hogy jó előkészítést igényel a finom membrán. A LEAP ultraszűrés a fertőtlenítés érdekében, a LEAP Primary töltet- mely víztelenített iszapot ad ki-, előülepítés helyett, öntisztító rendszerként alkalmazható. Ennek LA eltávolítási hatásfoka 40-60 % és a BOI5 –re 20-30 %. Budakeszin integrált szűrés és víztelenítés működik, szag-elimináció a rendszer végén van, ehhez csatlakozik az MBR ultraszűrés, az eleveniszapos rendszerű biológiai tisztításhoz kapcsolva. A membránszűrő 3-4 naponta hypós tisztítást igényel és 25 napos iszapkor biztosítható a technológia során. A kívülről befelé irányuló szűréssel, a mikroorganizmus visszatartás miatt, háromszor-négyszer nagyobb iszapkoncentráció érhető el. A gépészetben, ezáltal 50%-ra csökken az energiaigény. A LEAP MBR Nové Mesto (Szlovákia) és Budakeszi szennyvíztisztító telepén működik. A ciklikus, szabályozott kisbuborékos ECO levegőztetés 30%-os energia-megtakarítást tesz lehetővé.

Stang Elemér (ÉDV Zrt) az oroszlányi MBR technológiával üzemelő szennyvíztisztító telep 12 éves üzemi tapasztalatairól számolt be, a múzeumnak beillő telep történek ismertetése után. A membrán technológiai telep kiépítését az ipari szennyvízhányad és a követelmények szigorodása, a nyers szennyvízben a KOI kibocsátás növekedése és BOI5 koncentrációcsökkenése, indokolta. A membrán technológia eredményeképpen nincs szükség fertőtlenítésre, nincs iszapelúszás, nincs ülepítési korlát. Problémaként említette a finomszűrés elrakódását, a biológiai fúvók felhelyezését, a PLC hibákat és a 2016-ban megkezdett membránmodul cseréket. Kiemelte, hogy az ipari előtisztítás is membrántechnológiával működik, szimbiózisban van a két telep, összehangolt működésükben komoly üzemzavar nem volt. Az élettartammal kapcsolatban megjegyezte, hogy a membrán modul műgyanta ágyából a csövecskék kihúzhatók, ezért évente két kazettát cserélnek le, és a teljes csere három évet igényel. A befogadóban a vízminőség javulása kimutatható, az fajlagos energiafogyasztás stagnál, 1,2-1,3 KWh/m3. A magas ammónium koncentráció miatt a harmadik fúvót is be kell indítani. Hypót nem használnak a telepen.

Dr. Kertész Szabolcs , a Szegedi Tudományegyetem tudományos munkatársa az Egyetemen, a Mérnöki Kar Folyamatmérnöki Intézetében folyó polimer- és kerámia-membrános víz- és szennyvíztisztítási kutatásokról számolt be. Foglalkoznak HF, UF, NF, RO szűréssel és degradációval. Kutatják a pórusméret csökkentést, az ultrahanggal egy időben történő membrános kezelést, az UV besugárzást, aerob- és anaerob- fermentorokban a biogáz-képződést, a mikrohullámú kezelést, a TOC, KOI és a respirometriás BOI mérőrendszereket, micellaképzéssel segített ultraszűrést vibrációs eljárást a tejipari szennyvizek kezelésére. Az ultrahang kavitációs jelenségét vizsgálták, miáltal kisebb ellenállás alakul ki. Polialumínium- klorid adagolás mellett vizsgálták a kémiai előkezelést, fotokatalitikus koagulációval. Festékipari szennyvizek UV reaktorbeli tisztításával, olajtartalmú szennyvizek fotokatalitikus membránreaktorokbeli, valamint ózonos előkezelés hatékonyságát az olajos és festékipari szennyvizek tisztításában, továbbá az ózon mikroflokkulációs hatását a relatív fluxus értékekre. Foglalkoztak a szennyvíziszap mikrohullámú kezelésével is.

Ebéd után Salamon Endre, a NKE Vízellátási és Csatornázási Szakcsoport mérnöktanára a lassúszűrés –fordított ozmózis ivóvíz-tisztítási technológiai sor vizsgálatát ismertette. Szólt a NES koncepcióról, mely a természetes (Natural) és mesteséges (Engineering) módszerek (Systems) együttes alkalmazásának jelzésére szolgál. Esetükben a parti-szűrés+ fordított ozmózis technológiai sorban a parti-szűrés ideális viszonyait lassúszűrővel szimulálták, egyszerűsége és az energia visszanyerése érdekében az édesvíz sótlanítására a Sugovicából nyert vízkivételre, mely vészhelyzetben is hatásos. A lassúszűrés lehetővé tette a membránszűrés alkalmazását, a lassúszűrő legfelső rétegében 30 nap alatt kialakult a biológiai hártya. Az RO jól tudott üzemelni, a permeabilitás csökkenését rendszeresen vizsgálták (1/2 mg/l Fe koncentrációt még elfogadhatónak ítéltek). A vezetőképességet regenerálták visszamosatással, az energiafogyasztás 11 kWh/m3 értékre nőtt az RO lépcsőben, melynek költségét 200-1000 Ft/m3 nagyságrendben határozták meg. Összefoglalva egyszerű, jól működő rendszerként minősítették.

Dr. Nemeskürthy Nándor, a Pannon Egyetem docense a membrános bioelektrokémiai (BES) rendszerek, amelyek a biotechnológia és a membrán együttes alkalmazásai. Az Előadó ennek szennyvíztisztításbeli alkalmazásáról tartott előadást. Megállapította, hogy a szennyvíz az energiaforrás és kérdés, hogy hogyan nyerhető ki belőle energia. Az üzemanyag cella rendszerek (MÜC) bioelektrokémiai elven működnek. Ismertek az MFC és MEC típusú rendszerek. Ez utóbbiak hidrogén elállításra hasznosíthatók.
A MFC membrán- protoncserélő, melyre esettanulmányokat ismertetett, ahol ipari hulladéklerakókból származó, és különféle ipari szennyvizekre alkalmazták.
A MEC egy- és kétkamrás kialakítású lehet. Mindkettőt vizsgálták, az egycellás MEC vizsgálatát eltérő anaerob kultúrákra végezték Kaposváron (a Cukor-gyárban) a rothasztókból és Zalaegerszegen. A Kaposvári Cukorgyárban nem tudta a KOI-t csökkenteni az eljárás. Összefoglalva, megítélése szerint érdemes a bioelektrokémiai eljárással foglalkozni.

Az időrendben utolsó előadást Pintér Szabolcs a Fővárosi Vízművek Zrt. Települési Szennyvízágazat Üzemeltetési Osztály/Budai Üzemmérnökségének vezetője, „Az MBR technológia üzemeltetési tapasztalatai a Budakeszi Szennyvíztisztító Telepen” címmel tartotta. Olvasóinknak bővebben a MaSzeSz HÍRCSATORNA 2016. évi január-februári számában a telep ismertetéséről szóló cikk Boda János és Serény József tollából, rendelkezésére áll.
Az Előadó megjegyezte, hogy nincs szerződésük a Gyártóval, ami a jövőben problémákat vethet fel. Regeneráló tisztítás sem történt a telepen. Az Önkormányzat ígéri a szerződés megkötését.
Az üzemeltetés során a nitrogénformák kezelésével van gondjuk, mivel egyre növekszik a N terhelés. Ennek ellenére a kibocsátási határértékek alatt vannak az elfolyó víz eredményei.
A vita során megállapították, hogy nem volt szükséges ez ideig regeneráló membránöblítést alkalmazni. A N terhelés növekedésének összehasonlítására nincs adat a régi üzemeltetőtől. Valószínűleg új vízgyűjtőterület (Makkosmária) bekapcsolása miatt növekszik a N terhelés.

Dr. Melicz Zoltán levezető elnöki összefoglalójában eredményesnek ítélte a Szakmai Napot, megköszönte az Előadóknak az értékes előadásokat, a Résztvevőknek az érdeklődést és a viták során feltett kérdéseiket. Megállapította, hogy nagyok a kihívások, aminek meg kell felelni az ágazatnak, s ebben a hazai 12 MBR telep tapasztalatai segítségünkre lehetnek.

Az elhangzott előadások megtalálhatóak a Tudástárban

Lejegyezte: Prof. Emerita Dulovics Dezsőné dr.