Dr. Kárpáti Árpád – Szennyvíziszapok – újrahasznosítási lehetőségeik – EU gyakorlat
A lakosság szennyvizeit bizonyos értelemben szelektált, másrészt az ipari részarányaik miatt meglehetősen vegyes folyékony hulladékainknak kell tekintenünk. „Csővégi” vegyes tisztításuk nagy térfogataik miatt, amihez némi talajvíz infiltráció is csatlakozhat, csakis biológiai úton képzelhető el.
Ez a biológiai tisztítás szükségszerű iszaptermeléssel jár. A szennyvíziszap döntően a szerves szennyezők mikroorganizmusok által történő átalakításának a szilárd halmazállapotú maradéka, amely az eredeti szerves széntartalomnak mintegy a felét tartalmazza szilárd formájú szerves vegyületben. Az eredeti széntartalom másik fele CO2 formájában a levegőbe jut. A szennyvíz redukált nitrogén tartalmából (ammónium-N és szerves-N az iszapba csak annak a mintegy negyede kerül, háromnegyede nitrogéngázzá alakul. Oldott szerves maradék a lakosság tisztított vízébe a nyersvízből már minimális mennyiségben jut (a tisztítóba érkező szerves anyagnak átlagosan talán csak az 5 %-a). A szennyvíz sótartalmának (eredeti és hozzáadott) számottevő része szintén a tisztított vízzel távozik. Kivétel ez alól a foszfát tartalom, melynek döntő része (mintegy 80-90 %-a) az iszapmaradékba kerül. Ugyanitt akkumulálódik a szennyvíz nehézfém szennyezőinek mintegy a fele (Stephenson és társai (1987), Karvelas és társai (2003)). Felmérésük alapján a Mn és Cu mintegy 70 %-a, a Cr, Cd, Pb, Fe, Ni, és Zn-nek viszont csak 40-50 %-a kerül át a szennyvízből a szennyvíziszapba. Az utóbbiak, az iszap izzítási maradékába kerülő anyagok a nyers iszap szárazanyagának a 20-25 %-át teszi ki. Annak a döntő hányada az asszimiláció révén termelődő új élő sejttömeg és extracelluláris poliszacharid melléktermék (Extracellular Polimeric Substrate – EPS – kapszula), valamint az elhaló sejtek aerob úton tovább alig bontható maradványa.
A szennyvíziszap legcélszerűbb további hasznosítási lehetősége az utóbbi években egyre jobban háttérbe szoruló mezőgazdasági hasznosítás lehetne. Ennél a nitrogént és foszfort is tartalmazó sejtanyag növényi tápanyagként hasznosulhat. A szerves rész rothasztásával ugyanakkor akár a tisztítás energiaigényének több mint a fele biztosítható a belőle keletkező biogázból történő áramtermeléssel, ezért széleskörű a gyakorlata. A nedves maradék égetésével csak kevés energia nyerhető vissza, viszont szárazon, több mint fele eredeti szárazanyagát kiégetve javulnak a deponálási lehetőségei, szállítási költségei. Az égetésnél a szénnel együtt az iszap nitrogénje is inert formájában gázfázisba kerül. Foszfátja, és nehézfém tartalma viszont továbbra is benne marad az égetés hamujában.
A nyers iszapok szerves anyagának a fele már a rothasztásnál széndioxiddá és metánná alakul, ami energetikailag hasznosul. A maradékban így a szerves anyag, és nitrogéntartalom is a nyers iszapéhoz képest mintegy a felére csökken, inert anyag hányada viszont 35-40 %-ra nő. A maradékba kerül a szennyvíz eredeti foszfor tartalmának a 80-90 %-a (eredetileg oldott orto-foszfát, sejtek DNS, ADP és ATP tartalma, a sejtekben akkumulált poli-foszfát) részben eredeti, részben az elbomlásukkor felszabaduló orto-foszfát vízfázisból vassal, vagy alumíniummal kicsapott formában. Növeli ezt az inert hányadot a kicsapó vegyszerek hidroxidja is. A nagy fajlagos felületű iszap mellettük a nyersvizek/szennyvizek eredetileg oldott kalcium, magnézium, szilicium tartalmának egy részét, valamint szennyvizek adott pH-n csapadékot képező nehézfém tartalmát is megköti. Az eleveniszap inert (nem szerves) részének a döntő hányada azonban foszfát. A rothasztási maradéknak viszont ezzel együtt a legértékesebb része annak a szerves anyaga, s az abban kötött redukált nitrogén. A foszfát őket követi. Talán azért is, mert felvehetősége a növények részére a mindenkori formájának a függvénye, s ennek kapcsán eléggé korlátozott. A segédanyagokkal történő komposztálása növeli a szerves anyag tartalmát, s annak a minőségét (humusz), ami további előny a hasznosításánál. Az iszaprothasztás maradékát elégetve a maradékban már csak a foszfor lehet értékes tápanyag a talajoknak. Pontosabban annak közel negyede csak a közvetlenül hasznosítható, semleges ammónium-citrátban oldódó része. Változatlanul a hamuban marad ugyanakkor a fémtartalom döntő része, azzal együtt, hogy az égetésnél az illékonyabb veszélyes fémek egy része is kikerülhet a maradék hamuból.
