Illékony szerves vegyületek eltávolításának környezetbiztonsági aspektusai = Environmental security aspects of the removal of volatile organic compounds

Bencsik, Dániel (2025) Illékony szerves vegyületek eltávolításának környezetbiztonsági aspektusai = Environmental security aspects of the removal of volatile organic compounds. VÉDELEM TUDOMÁNY : KATASZTRÓFAVÉDELMI ONLINE TUDOMÁNYOS FOLYÓIRAT, 10 (1). pp. 93-108. ISSN 2498-6194

Preview

Text Bencsik_Illekonyszervesvegyuletekeltavolitasa.pdf - Published Version Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial. Download (929kB) | Preview

Abstract

A fenntartható ivóvízellátás és a mezőgazdasági felhasználások iránti növekvő igény miatt a szennyvíz újra hasznosítása egyre nagyobb jelentőséggel bír. Hozzájárul a korlátozott édesvízforrásoktól való függés csökkentéséhez, és a vízkészletek megőrzése által enyhíti az éghajlatváltozás hatásait. Az újrahasznosítás fontos szempontja azonban, hogy a fogyasztókhoz ne jussanak el veszélyes szennyezőanyagok. A tanulmány célja olyan számítógépes szimulációk alkalmazásának bemutatása, amelyek képesek számszerűsíteni az illékony szerves komponensek eltávolítását a kezelés és újrahasznosítás során, tekintettel az üzemeltetési költségekre és a tisztított víz minőségére. A kutatás keretében elkészült egy biológiai szennyvíztisztító létesítmény modellje – aktívszén-szűrőkön alapuló utókezeléssel –, amellyel számszerűsíthető az üzemeltetési paraméterek üzemi- és karbantartási költségekre, valamint az elfolyóvíz-minőségre gyakorolt hatása. A szimulációs eredmények igazolják, hogy a biomassza tartózkodási idejének növelésével csökkenthető az aktívszén-szükséglet, különösen a 6 napnál rövidebb tartományban; azonban, környezetbiztonsági szempontból az ezen érték alatti üzemeltetés mindenképp kerülendő, a mikroszennyezők exponenciális koncentráció-növekedése miatt. Érzékenységvizsgálat alapján 10-12 nap tartományú iszap tartózkodási idő biztosítása mellett optimálható az energiaszükséglet – a biológiai kezelés levegőellátásának hatékony szabályozásával együtt. Üzemi haváriák esetén, modellkísérlet alapján gyors és hasznos beavatkozásnak bizonyult az intenzifikált levegőztetés, amely az illékony szennyezők hatékonyabb sztrippelését biztosítja az aktívszén-oszlopokra való betáplálás előtt. A kutatás rávilágít a modellezés által nyújtott lehetőségekre a fenntartható üzemállapotok és haváriatervek kialakításában szennyvíz-újrahasznosításnál. | With the growing demand for sustainable drinking water supplies and agricultural applications, the practice of wastewater reuse is becoming increasingly important. It contributes to reducing our dependence on limited freshwater sources and mitigating the effects of climate change by conserving water resources. Regarding the recycling of wastewater, however, it must be ensured that hazardous pollutants do not reach consumers. This paper aims to present an application of mathematical modelling to quantify the removal of volatile organic components during treatment and reuse, with regard to operating costs and treated water quality. The study features the model setup of a biological wastewater treatment plant – with post-treatment supplemented by activated carbon filters –, with the goal of quantifying the impact of process parameters on operating and maintenance costs, among effluent water quality. Results of the model simulation demonstrate that increasing the retention time of biomass reduces activated carbon consumption, especially within a range shorter than 6 days; however, from the perspective of environmental security, an operating status below this value should be avoided due to an exponential increase in micropollutant concentrations. Sensitivity analysis has shown that energy demand can be optimised by operating the facility with a sludge residence time in the range of 10-12 days – provided that air supply to biological treatment trains is efficiently regulated. Model runs have shown that, in case of operational emergency scenarios, intensified aeration is a swift and useful operator intervention that provides more efficient stripping1 of volatile pollutants before loading onto activated carbon columns. The research highlights the potential of dynamic modelling in implementing sustainable operating conditions and emergency planning in wastewater reuse.

Actions (login required)

Edit Item