A Kokszol

1
A Kokszolói szennyvíz szervesanyag-tartalmának,
KOI-értékének és szulfidtartalmának csökkentése
laboratóriumi körülmények között

• Dunaferr-DBK Kokszoló Kft és a Dunaújvárosi
  Foiskola Természettudományi és Környezetvédelmi
  Tanszéke kísérleti fejlesztési programja
• laboratóriumi eredményei
• Hajós Gábor, Dr. Kárpáti Árpád, Dr. Kiss Endre,
  Liszonyi Zoltán,
• Hegedus Iván, Farkas Beáta, Nyárádi Zita
• Dunaújvárosi Foiskola, Természettudományi és
  Környezetvédelmi Tanszék
• Veszprémi Egyetem, Mérnöki Kar, Környezetmérnöki
  és
• Kémiai Technológia Tanszék
• Dunaferr-DBK Kokszoló Kft
• Dunaújváros, 2006. június 13.

2
Koksz eloállításának folyamatábrája
tisztított kamragáz tisztított
oltóvíz (futés)
Kemence 1100-1400oC 16-24 óra
Kokszoltó torony lt100oC
Kohó
szén
nyers kamragáz
Technológiai Vízkezelo Telep
kigozölt gáz - víz
BTX Still-Claus (deS, deNH3)
3
A TVT muködésének általános sémája
Eloülepíto Kémiai tisztítás
Levegozteto tartály Utóülepíto (eleveniszapos
reaktor) iszapkezelés
Elso lépcso (fizikai-kémiai) Második
lépcso (biológia)
4
A Technológiai Víztisztító Telep

• Cianid (poliszulfiddal), kénhidrogén (pl.
  fémoxiddal) gt elso lépcso
• Rodanid
• Fenol gtmásodik lépcso
• Ammónia

5
A magas KOI érték okai

• A biológia után marad biológiailag bonthatatlan
  szerves anyag
• A lebontandók illetve a nitrifikáció eltéro üzemi
  paraméterei

6
A szennyvizek szerves anyag tartalmát jellemzo
mérheto mennyiségek (1)
A vizekben és különösen a szennyvizekben a
szerves vegyületek széles spektruma fordulhat
elo. Mivel ezeket külön-külön meghatározni nehéz,
ezért szükséges ezek együttes meghatározása. Indi
rekt módszerek Biológiai oxigénigény az az
oxigénmennyiség, melyet a szennyvízben lévo
mikroorganizmusok a szennyvíz szerves anyag
tartalmának biokémiai oxidációjára, általában 5
nap alatt elfogyasztanak. (bio)Kémiai
oxigénigény a BOI kiváltására eros
oxidálószerrel kezelik a mintát, majd
megállapítják, hogy mennyi oxidálószerre volt
szükség az adott minta összes szerves anyagának
eloxidálására. (!klór, ózon! a cianid miatt) A
kétféle oxigénigény között nem állapítható meg
egyszeru átszámítás.
7
A szennyvizek szerves anyag tartalmát jellemzo
mérheto mennyiségek (2)

• Az összes szerves szén (total organic carbon
  TOC) meghatározása.
• a szerves szenet oxigénnel és hokezeléssel,
  ultraibolya sugarakkal kémiai oxidáló szerekkel
  vagy ezek variációival széndioxiddá oxidálják. A
  széndioxid mennyiséget különbözo elveken muködo
  analizátorokkal mérik, és az eredményt szénre
  vonatkoztatják.

8
A maradék (szerves) oldott anyagok
eltávolításának lehetoségei

• (Megegyezés szerint oldottnak tekintendo mindazon
  komponens, melyeket 0,45 µm pórusméretu szurovel
  nem lehet a vízbol kiszurni.)
• Membrános szeparálás
• Adszorpciós szeparálás
• Szeparálás kémiai reakciókkal

9
Kísérleti elrendezés (1)
10
Adszorpciós szeparálás
11
Szeparálás kémiai reakciókkal (1)
12
Kísérleti elrendezés (2)
1 oxigén palack 2 áramlásméro 3 ózon koncentráció
méro 4 buborékoltató 5 hidrogén-peroxid 6
szennyvíz
13
Szeparálás kémiai reakciókkal (2)
14
Szeparálás kémiai reakciókkal (3)
15
A Dunaferr-DBK által javasolt kokszpor
adszorbensként való használatának vizsgálata
16
Koksz por vizsgálata (1)TOC változása a keverési
ido függvényében, különbözo szemcsefrakciónál
17
Koksz por vizsgálata (2)A minta pH-jának
változása a keverési ido függvényében
18
Koksz por vizsgálata (3)TOC csökkentés
hatásfokának változása a keverési ido függvényében
19
Koksz por vizsgálata (4)TOC csökkentés
hatásfokának változása a koksz por tömegének
függvényében
20
Koksz por vizsgálata (5)TOC csökkentés
hatásfokának változása a keverési ido függvényében
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
Töltött ágyas adszorber szurooszlopon végzett
kísérletek
24
Töltött oszlopon 2-10cm3/perc áramlási
sebességgel átfuttatott szennyvíz vizsgálata
25
(No Transcript)
26
Kísérleti elrendezés (4)
27
Nyugvóágyas adszorpció, koksz por töltettel
28
Kísérleti elrendezés (5)
29
(No Transcript)
30
A technológiai víz szulfid tartalmának
meghatározása
31
A szulfidtartalom meghatározás eredményei

• A mintához adagolt vasgálic heptahidrát
  eredményeképpen
• Nagy mennyiségu csapadék képzodik, melynek
  mennyisége lassan csökken. A pH korrigálásával,
  újabb vas(II) hozzáadása nélkül is ezt
  tapasztaltuk.
• A minták átlagos szulfidtartalma a méréseink
  alapján 1,995 0,746 gH2S/liter volt április
  5-én, 19-én pedig 1,687 0,676 gH2S/liter. Az
  elektromos kezelés után mért szulfidtartalom az
  április 19-i vízmintákban 1,48 0,17-nek adódott.
• A minta térfogatának növelése a szulfitra kapott
  eredményt kis mértékben befolyásolta, 10-15-kal
  növelve a vizsgált mintatérfogatot, 26-kal több
  vas-szulfátot adagoltunk a mintába a csapadék
  elfogyasztása érdekében.

32
Villamos kapcsolás a szulfidtartalom
meghatározáshoz - csökkentéshez
33

• Az egyenfeszültségu tápegységet az elektródokra
  kapcsolva, 30, 60 majd 180 percig kezeltük a
  mintát. A kezelés során a minta melegedett,
  felhabosodott, gáz fejlodött és sárgás-fehéres
  csapadék is keletkezett. A szulfit kicsapatása
  gyorsabban ment véghez, mint korábban és a
  keletkezett csapadék mennyisége már az elso
  vas-szulfát bekeverés után többszöröse volt a
  korábbiaknak.
• Minél hosszabb ideig kezeltük elektromosan a
  mintát, annál kevesebb vas(II)-re volt szükség a
  2 alatti iszapmennyiség (azaz csapadék)
  eléréséhez. Ezalatt a keletkezett iszapmennyiség
  növekedett.

34
Következtetések(1)

• 1.
• Adszorberek alkalmazásával a szennyvíz szerves
  oldott anyag tartalma kis mértékben csökkentheto.
  Az aktív szén mellett a Dunaferr-DBK által
  referált koksz por bizonyult a legjobbnak.
• Kémiai reakcióval szintén érhetünk el TOC
  csökkenést, de egyrészt a szennyvíziszap tömege
  no meg nem kívánt mértékben (Fenton-reakció),
  másrészt a kezelés költsége (peroxon).
• Az összetett kezelés illetve a kombinált
  adszorber keverék nem nyújt akkora szerves oldott
  anyag csökkentést, mint amekkorát el szeretnénk
  érni.
• Az adszorpciós szeparálást megelozo villamos
  impulzussal való kezelés segítheti az oldott
  anyag tartalom csökkentését.

35
Következtetések(2)

• 2.
• A koksz por tömegének növelésével a szerves
  oldott anyagok csökkentésének hatásfoka
  növekszik, de 40g/liter felett már nem válik
  jelentossé illetve a keletkezo szennyvíziszap
  tömeg- növekedésével számolni kell.
• A keverés fordulatszámának növelése javítja az
  oldott szerves anyag csökkentés hatásfokát. De az
  ipari megvalósítása (közel 50m3/órás szennyvíz
  mozgás) nehézkes és nem olcsó.
• A koksz por kisebb méretu frakciója nagyobb
  hatásfokkal dolgozik.
• Az töltött oszlopos ill. nyugvóágyas adszorpció
  nagy hatásfokú eljárás, ígéretes, de megoldandó
  az adszorber cseréje és a nagy vízmennyiség
  hatásos kezelése.

36
Köszönöm a figyelmet!