KUTATÁS

A projekt egyik fő célja olyan kisüzemi méretű technológia, vagy berendezés kifejlesztése, amellyel az élővizekből kitermelt kis koncentrációjú iszap sűríthető, amely az iszap szállítását ill. esetleg a feldolgozását és hasznosítását is lehetővé teszi. A projekt másik fő célkitűzése az iszap hasznosítási lehetőségeinek a feltárása, ill. a legkedvezőbb hasznosítási eljárások technológiájának a megalapozása.

A projekt első évének, azaz az első kutatási időszak legfontosabb részei és eredményei a következők voltak. A szakirodalmi áttekintés elsősorban a jelenlegi hazai helyzet feltárására, a zagysűrítés témakörében a technika állásának megismerésére, ill. az iszap kezelésének és felhasználási lehetőségeinek a felkutatására fókuszált. Ma Magyarországon három alapvető technológiát alkalmaznak az iszap-mentesítésre. A hidromechanikus technológia esetén, csővezetéken szállítják a kitermelt iszapot a kitermeléstől nem messze (max. kb. 2 km) lévő zagytározóba. Tisztán mechanikus jövesztést alkalmaznak a kotróhajókra épített főleg vedersoros kotrók, amely esetben hajóval, majd tengelyen szállítják az iszapot a lerakóhelyre. A harmadik technológia esetén, a parton álló kotrógép mechanikusan kitermeli az iszapot a partra, ahonnan később a víz -és sajnos a finom iszap- eltávozása után (visszafolyik az élővízbe), az iszapot zagytérre szállítják. Ennek megfelelően az iszap kezelése jelenleg, túlnyomórészt zagytéren történő elhelyezést jelent, ill. számottevő mennyiséget feltöltésre hasznosítanak, amelyre példa a siófoki szállodasor területének a feltöltése. A különböző tanulmányok és felmérések alapján - vízminőség-védelmi és vízszabályozási célból – jelenleg is nagy mennyiségű iszap kitermelése szükséges, amely igazi gátja, hogy pl. a Balaton mellett a Keszthelyi Öböl kivételével nincs működő zagytér. Ez azt jelzi, hogy égető szükség van legalább egy hatékony zagysűrítő technológiára, vagy olyan technológiára, amely az iszapot fel is dolgozza. Sikeres kísérletek folytak, meszes balatoni iszappal savanyú talajok javítására. A probléma az volt, hogy csak alacsony hatóanyag koncentrációt sikerült elérni, mivel a víz és az egyéb frakciók is a rendszerben maradtak. Eszerint a zagysűrítés hatékony megoldása nemcsak az iszap-mentesítés technológiáját javítaná jelentősen, hanem a hasznosítás érdekében is kulcsfontosságú. A zagysűrítés szakirodalmi vizsgálata alapján megállapítottuk, hogy két irányban folytatjuk tovább a kutatást. 1. Mechanikai zagysűrítés adalékanyagok nélkül. A technológia első lépése egy hidrociklon a homok leválasztására (x_c≈63 mm), majd egy másik elősűrítésre, amelyet követ az új zagysűrítő a vibrált pálcarendszerrel. 2. Ásványi anyagú adalékok alkalmazása. A Hydrosteel Kft. együttműködési megállapodást kötött a Geoproduct Kft.-vel a Flocopress technológia közös kifejlesztésére és a gép prototípusának a megépítésére. A technológia szerint por alakú környezetbarát, ásványi eredetű adalékanyagot kell intenzíven bekeverni, majd később az anyagot szűrőprésen vízteleníteni.

A kutatómunka első szakaszában iszapmintákat vettünk a Balaton északi és déli partjáról ill. Tokajnál a Bodrogból, továbbá alvállalkozón keresztül a Pápai és Nyíregyházi szennyvíztisztítók iszapjából is. Anyagvizsgálatokat végeztünk a mintákkal. A fizikai jellemzőket (szemcseméret-, sűrűség-, alakeloszlás) a ME Eljárástechnikai Tanszékén, a minták kémiai összetételét, nehézfém tartalmait, biológiai bonthatósági ill. mikrobiológiai vizsgálatait ill. a növényteszteket a Profikomp Kft.-nél végeztük el. (A biológiai vizsgálatok még folyamatban vannak). A Bodrog iszapminta nagyon finom szerkezetű, a Tihanyi iszapminta, pedig nagyon homokos, a legjellemzőbb minta a Siófoki minta, amely összetétele jól reprezentálja az iszap-mentesítést végzők eddigi tapasztalatait. Ezért a Siófoki iszapmintával végeztünk szisztematikus kísérletsorozatot hidrociklonban, amely célja a hidrociklon méretezési módszerének validálása erre az anyagra. A vibráció ülepedésre gyakorolt hatását egy célszerűen választott inert, és reprodukálható anyaggal, Fehérvárcsurgói üveghomokkal vizsgáltuk. Változtattuk a homok szemcsenagyságát, a bekeverési koncentrációt és a vibrációs paramétereket, miközben az ülepedési görbét mértük. Adott körülmények mellett a szabad ülepedés tartományában kb. 30 %-al gyorsabb ülepedést is tapasztaltunk, a kompressziós ülepedés tartományában a vibráció gyorsította, és lényegesen elősegítette a zagy tömörödését. Vizsgáltuk a vibráció és az agyagásványok hatását az ülepedésre, ill. a vibráció hatását, amikor flokkuláló szert is alkalmazunk.

Félüzemi méretű kísérleti ülepítő berendezést építettünk (90 %-os készültség), amely berendezésben a gyakorlatilag tetszés szerinti vibrációt a csúcstechnikát jelentő lineáris motor segítségével állítjuk elő, ill. az ülepedő zagy koncentráció eloszlása optikai úton folyamatosan mérhető.

A Flocopress gép technológiai és gépészeti műszaki terve elkészült, ill. a gép szerkezetének gyártása is közel 70 %-ban. A gép hasznos térfogata 1,5 m³.

A projekt munkaterve szerint, a második év feladatait röviden össze lehet foglalni: az iszapmentesítés terén már a zagysűrítő berendezés prototípusát kellett elkészíteni, az iszaphasznosítás témában pedig félüzemi vizsgálatot kellett beállítani. Mindezeket maradéktalanul teljesítettük.

Az első év során elkészített félüzemi automatikus ülepítő hengert tovább fejlesztettük. Lényegesen megnöveltük az optikai érzékelő egység fényerejét, ill. kénytelenek voltunk a lineáris motor helyett elektromechanikus vibrációs hajtást beépíteni. A berendezéssel elvégzett szisztematikus vizsgálatok alapján komplett, új iszapmentesítő technológiát terveztünk és építettünk (> 10 000 m³/év). Az iszapmentesítő technológia két fő egysége a kotróhajó ill. a zagysűrítő technológia. Egy meglévő kotróhajót újítottunk fel ill. részben alakítottunk át (kőszekrény, stb.). A zagysűrítő technológia első eleme a 12 m³-es homogenizáló tartály, amely az iszaptól függően elősűrítésre is alkalmas, ha megfelelően szabályozzuk a feladást és az iszapelvételt. A homogenizáló tartály alapvető feladata a lehetőleg egyenletes feladás biztosítása a hidrociklon számára. A homogenizáló tartályból 3/2”-es Warman zagyszivattyú szállítja a zagyot a 150 mm átmérőjű hidrociklonba. A hidrociklont osztályozásra használjuk, így a homok visszavezethető az élővízbe. A hidrociklonból a finom frakció, azaz az iszap az új zagysűrítőbe kerül.  

Az elkészült komplett technológia jelenleg Szerencsen a Hydrosteel Kft. telephelyén a szivattyú kalibráló un. vízbázisra van beszerelve, a következő lépés a vízpróba. Az új iszapmentesítő technológia és az új pálcás – lamellás zagysűrítő szabadalmi bejelentésének előkészítését megkezdtük. 

A projekt második évében az iszap hasznosításával kapcsolatosan befejeztük a tavaly megkezdett vizsgálatokat, kiértékeltük a növényteszteket, a szakirodalmi összefoglalóban leírt törvényi szabályozás alapján minősítettük a mintákat, 6 t iszap felhasználásával félüzemi méretű szisztematikus iszaphasznosítási vizsgálatot kezdtünk, ill. bekapcsolódtunk a Balatonfüredi Hulladéklerakón folyó ipari méretű lerakó - rekultiváció vizsgálatába.