BBTE-s kutatók növelnék

a hazai szennyvíztisztító telepek energiahatékonyságát*

A BBTE Kémia és Vegyészmérnöki Karának három kutatója, Simon-Várhelyi Melinda, Vasile Mircea Cristea és Alexandra Veronica Luca azt vizsgálta, hogy milyen módszerrel tehetők energiatakarékosabbá a hazai szennyvíztisztító telepek. A kutatás eredményei a környezeti menedzsment terén az élvonalba tartozó Journal of Environmental Management folyóirat hasábjain jelentek meg. 

Az utóbbi évtizedben a környezeti erőforrások és az energia felelősségteljesebb felhasználásával kapcsolatos kérdésfölvetések a tudományos kutatások területén is nagy hangsúlyt kaptak. Az ivóvízkészletek megcsappanása, a vízbiztonság romlása egyike a világ legsúlyosabb problémáinak, olyan kihívások mellett, mint a globális felmelegedés, az élelembiztonság, a környezetszennyezés, a terrorizmus, a túlnépesedés vagy a szegénység. A szennyvíztisztító telepek kulcsszerepet játszanak a lakossági, illetve ipari szennyvíz minőségének helyreállításában. Elsődleges feladatuk eltávolítani a szennyvizekből a szenet, nitrogént, illetve foszfort. A szennyvíztisztítási folyamat során két végtermék jön létre, a folyékony szennyvíz (kezelt effluens) és a szilárd hulladék (kezelt iszap), ezek már kockázat nélkül visszajuttathatók a környezetbe. Európában a megtisztított vizet leginkább a folyókba vagy a tengerekbe vezetik vissza, a kezelt iszapot pedig égetéssel ártalmatlanítják, vagy újrahasznosítják a mezőgazdaságban. 

Ugyanakkor a szennyvíztisztítás meglehetősen nagy villamosenergia-igényű folyamat. A BBTE kutatói egy olyan modellt dolgoztak ki, amely jelentősebb infrastrukturális átalakítás nélkül tenné energiahatékonyabbá és értelemszerűen környezetkímélőbbé a romániai városi szennyvíztisztító telepeket. Ezeknek a működését jelenleg a szennyvízkibocsátás ritmusa szabályozza. A reggeli, valamint a kora esti órákban használjuk el a legtöbb vizet, délután és éjszaka visszafogottabb a fogyasztásunk. Ez azért jelent problémát, mert a villamos energia díjszabása pont az éjszakai órákban alacsonyabb. A tanulmány azzal a javaslattal él, hogy a szennyvíztisztítás nagyobb villamosenergia-igényű folyamatait az éjszakai órákra kellene időzíteni. Ennek egyetlen feltétele, hogy a nappali órákban felgyülemlő szennyvizet egy megfelelő kapacitású medencében lehessen tárolni éjfélig. A kutatócsapat egy létező, hazai, A2O (anaerob, anoxikus, oxikus) típusú szennyvíztisztító rendszer adottságait figyelembe véve végzett el különböző időzítési sémákat tesztelő szimulációkat. A legoptimálisabb esetben, amikor délután 2-kor kezdték el a szennyvíz tárolását, és éjfélkor láttak neki a feldolgozásának, 47%-kal csökkentek a feldolgozás energiaköltségei, és 25%-kal javult a kibocsátott víz minősége. Ez az időzítési séma bármely olyan hazai szennyvíztisztító telepen bevezethető, ahol a medence kapacitása megbírja a délután 2 és éjfél közötti időszakban felgyűlő szennyvízmennyiséget. A szennyvíztisztító állomások energiahatékonyságának növelése jelentős elmozdulás lenne a fenntartható vízgazdálkodás irányába, ugyanakkor a vízárak csökkentését is lehetővé tenné.

* Melinda Simon-Vasarhelyi, Vasile Mircea Cristea, Alexandra Veronica Luca (2020): Reducing energy costs of the wastewater treatment plant by improved scheduling of the periodic influent load. Journal of Environmental Management 262 (2020) 110294. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110294