The possible role of urban wastewater treatment plants in nutrient- and energy management
Kulcsszavak:
sludge, sewage plants, urban waste, biogas, biomethaneAbsztrakt
Cikkünkben a nagyvárosi szennyvíztelepek energiatermelésben és tápanyag-gazdálkodásban betöltött lehetséges szerepével foglalkozunk. A tisztító telepi kategóriák megemlítése mellett elsődlegesen a nagyobb méretű telepekkel foglalkozunk, ugyanis ezeken a telepeken szélesebb az energetikai és tápanyag-gazdálkodási lehetőségek spektruma. Ennek oka többek között a méretgazdaságosság, a nagyobb mennyiségű homogén alapanyag, és ebből adódóan a különböző termékek könnyebb hasznosítási lehetőségei, minősítése (pl. a homogén minőségű és mennyiségű rothasztott iszap termelése és hasznosítása). Cikkünkben bemutatjuk, hogy nagy jelentősége van a rendszerszintű tervezésnek, és a körfolyamatok beépítésének, amely által az egyébként klasszikus értelemben vett hulladékból (szennyvízből) komoly értéket képviselő termék állítható elő. Éppen ezért a keletkező szennyvíziszap hasznosítása terén az esetleges égetés vagy hulladéklerakókba történő kihelyezés alternatívájaként minél teljesebb módon szükséges megvizsgálni a mezőgazdaságban történő hasznosítás lehetőségeit. Becsléseink során azt kaptuk, hogy egy 100.000 lakosegyenérték méretű, anaerob technológiát is alkalmazó tisztító telep gázvonalán napi szinten 2900 m3 biogáz és ebből nagyságrendileg 1900 m3/nap biometán termelhető. A telep tápanyag-gazdálkodását illetően a telepre érkező – megközelítőleg 13.000 m3 mennyiségű – szennyvíz makroelem-tartalmának értéke 281 ezer Ft TKN (összes Nitrogén; 1,3 t/nap), illetve 68 ezer Ft TP (összes foszfor; 0,2 t/nap). A kimenő tisztított vízben pedig 42 ezer Ft értékű TKN, illetve 4,4 ezer Ft értékű TP található. Az általunk a számítások során meghatározott értékek alapadatként szolgálhatnak további vizsgálataink, valamint eltérő méretű telepek potenciálbecslése céljából.
Hivatkozások
Bodáné Kendrovics, R. 2018. A szennyvíz mezőgazdasági felhasználásának indokai és feltételei. Hírcsatorna. A Magyar Víz- és Szennyvíztechnikai Szövetség Lapja. 6. 5–23.
Dittrich, E. 2016. Possibilities of application of natural wastewater treatment - our services - references. URL: http://www.lentileader.hu/feltoltes/files/6_EA_dittrich_erno_gyokerzonas_ Hidro_Consulting.pdf
Dulovics, D. 2012. A szennyvíztechnika energiakérdései. URL: http://docplayer.hu/18253815-Hir-maszesz-hirhozo-2-dulovics-dezso-a-szennyviztechnikaenergiakerdesei-3.html
Fogarassy, Cs., Nábrádi, A. 2015. Proposals for low-carbon agriculture production strategies between 2020 and 2030 in Hungary. APSTRACT: Applied Studies in Agribusiness and Commerce. 9 (4) 5–15. https://doi.org/10.19041/APSTRACT/2015/4/1
Gabnai, Z., Gál, B. S. 2016. A szennyvíziszap-hasznosítás energetikai és egyéb lehetőségei. Journal of Central European Green Innovation. 4 (1) 13–30.
Geissdoerfer, M., Savaget, P., Bocken, N., Hultink, E. 2017. The Circular Economy - A New Sustainability Paradigm? Journal of Cleaner Production. 143 (1),757–768. IN: Kiss, . (2018): Kék gazdaság vs. körforgásos gazdaság. URL: https://mta.hu/esemenynaptar/2017-04-13-korforgasos-gazdasag-a-realitas-hatarai-1051. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.12.048
Grant, N., Moodie, M., Weedon, C. 2012. The centre for alternative technology, Choosing ecological Sewage treatment. CAT Publication. 184. IN: Veres Z. T. (2015): Hagyományos aktíviszapos szennyvíztisztító telepek fejlesztéseinek potenciális hatékonysága. Doktori (PhD) értekezés. Debreceni Egyetem TTK.
Jámbor, A., Mizik, T. 2008. Bioethanol - Who is the Winner? In: Schäfer, C., Rupschus, C., Nagel, U. J. (editors): Enhancing the Capacities of Agricultural Systems and Producers. MACE, Margraf Publishers, Weikersheim, 210–215.
Kárpáti, Á. 2014. Modern methods of wastewater treatment. University of Pannonia - Institute of Environmental Engineering. 280. ISBN: 978-615-5044-99-1. Veszprém, 2014.
Kárpáti, Á. 2016. Szennyvíztisztítás - energetika - gazdálkodás a lakosság/települések szennyvizének tisztításában. MASZESZ Hírcsatorna, 3, 6–20.
Kovács, Z. 2017. Városok és urbanizációs kihívások Magyarországon. Magyar Tudomány. 178 (3) 302–310.
Kurucz, E., Antal, G., Fári, M. G., Popp, J. 2014. Cost-effective mass propagation of virginia fanpetals (sida hermaphrodita (l. ) rusby) from seeds. Environmental Engineering and Management Journal. 13 (11) 2845–2852. https://doi.org/10.30638/eemj.2014.319
McCarty, L., Bae, J., Kim, J. 2011. Domestic Wastewater Treatment as a Net Energy Producer - Can This be Achieved? Environmental Science & Technology. 45 (17) 7100–7106. https://doi.org/10.1021/es2014264
Nabel, M., Temperton, V. M., Poorter, H., Lücke, A., Jablonowski, N. D. 2016. Energizing marginal soils - The establishment of the energy crop Sida hermaphrodita as dependent on digestate fertilization, NPK, and legume intercropping. Biomass and Bioenergy. 87, 9–16. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2016.02.010
Popp, J., Pető, K., Nagy, J. 2014. Impact of Pesticide Productivity on Food Security. In: Lichtfouse E. (eds) Sustainable Agriculture Reviews. Sustainable Agriculture Reviews. 13. 19–33. https://doi.org/10.1007/978-3-319-00915-5_2
Popp, J., Kot, S., Lakner, Z., Oláh, J. 2018. Biofuel use: peculiarities and implications. Journal of Security & Sustainability Issues. 7 (3) 477–494. https://doi.org/10.9770/jssi.2018.7.3(9)
Pszczółkowska, A., Romanowska-Duda, Z., Pszczółkowski, W., Grzesik, M., Wysokińska, Z. 2012. Biomass Production of Selected Energy Plants: Economic Analysis and Logistic Strategies. Comparative Economic Research. 15 (3) 77–103. https://doi.org/10.2478/v10103-012-0018-6
Rózsáné Szűcs, B. 2013. Anaerob előkezelés hatása a szennyvíziszapok komposztálására. Doktori (PhD) értekezés. Szent István Egyetem, Környezettudományi Doktori Iskola. 165.
Sato, T., Qadir, M., Yamamoto, S., Endo, T., Zahoor, A. 2013. Global, regional, and country level need for data on wastewater generation, treatment, and use. Agricultural Water Management. 130, 1–13. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2013.08.007
Shen, Y., Linville, J. L., Urgun-Demirtas, M., Mintz, M. M., Snyder, S. W. 2015. An overview of biogas production and utilization at full-scale wastewater treatment plants (WWTPs) in the United States: challenges and opportunities towards energy-neutral WWTPs. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 50. 346–362. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.129
UNESCO 2017. Wastewater. The Untapped Resource. The United Nations World Water Development Report 2017. UNESCO & World Water Assessment Programme. 198
Vityi, A., Marosvölgyi, B. 2014. New tree species for agroforestry and energy purposes. In: Proceedings of the 2014 International Conference on Biology and Biomedicine II. (BIO'14); 2-4 April 2014; Prague, Czech Republic. 82–84. ISBN: 978-1-61804-232-3.
Internet 1: Water scarcity. Land & Water. Food and Agriculture Organization of the United Nations. URL: http://www.fao.org/land-water/water/water-scarcity/en/
Internet 2: Worldometers. URL: http://www.worldometers.info/
Internet 3: Wastewater treatment plants in Hungary. Municipal wastewater information system. URL: http://www.teszir.hu/?module=objektumlista/szennyviztisztito
Internet 4: Average Agricultural Expenditures. KSH (Central Statistical Office) 2018. URL: http://www.ksh.hu/docs/hun/xstadat/xstadat_evkozi/e_qsmb001a.html
Internet 5: Hammarby Sjöstad - a unique environmental project in Stockholm. 40. p. URL: http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/montgomery2/docs/HS_miljo_ bok_eng_ny.pdf
Letöltések
Megjelent
Folyóirat szám
Rovat
License
Copyright (c) 2019 Gabnai Zoltán, Bai Attila
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
The articel is under the Creative Commons 4.0 standard licenc: CC-BY-NC-ND-4.0. Under the following terms: You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use. You may not use the material for commercial purposes. If you remix, transform, or build upon the material, you may not distribute the modified material. You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.
Georgikon for Agriculture