A vizsgálataim során megállapítottam, hogy a glifoszfát-amin modellszennyvíz toxicitása csökkenthető oxidációs, adszorpciós, adszorpciós eljárással utókezelt oxidációs eljárással és membránszeparációval egyaránt. A KOIcr és a toxicitás értékek a membránszeparációs és az adszorpciós eljárás során csökkennek a legnagyobb mértékben. A V. fischeri biolumineszcencián alapuló ökotoxikológiai mérés kiválóan reprodukálható, amelyet párhuzamos mérésekkel támasztottam alá.
A 34. ábra két különböző eredményt (mineralizációs és eltávolítási hatékonyságok valamint az ökotoxikológiai eredmények) szemléltet együttesen. Az y tengelyen a glifoszfát-amin eltávolítási (oxidációs eljárások esetében mineralizációs) hatékonyságát az x tengelyén a toxikológiai értéket (EC) ábrázolom. A különböző eljárások kétváltozós optimumai ilyen módon jól értékelhetők. Az átló felett elhelyezkedő technológiák nagy eltávolítási hatékonyságot és csökkenő toxicitást mutatnak. Az ózonos oxidációs eljárás (0,5 g ózondózissal) kis mértékben mineralizál és a toxicitási érték sem javul kellő módon, mégis az átló felett helyezkedik el. Ezért a grafikon hátterét színátmenetes megoldással több szakaszra osztottam fel. A sárga és a zöld tartomány jellemzi azokat az eljárásokat, amelyek 50%-nál nagyobb mineralizációs hatékonyságot mutatnak.
Toxikusság [%]
Onkogén Mutagén Teratogén Irritatív Szenzitív Immunotoxikológia Neurotoxikológiai
Oldalszám: 76/124
34. ábra: Hatékonyságelemzés a kísérletekben alkalmazott tisztítási eljárások mineralizációs, eltávolítási és ökotocikológiai (EC50) eredményeinek függvényében
A két döntési kritérium, az eltávolítási hatékonyság és az EC50-es érték figyelembe vételével két eljárás azonosítható, amelyek révén nagy hatékonyságú eltávolítás és/vagy mineralizációs hatékonyság mellett (57,38%-tól 95%-ig) a toxikológiai érték (EC50) is jelentősen (Ózonos kezeléssel kombinált adszorpció esetén 386% (BV 0,11), míg a membránszeparációs eljárás hatására 110%-kal javul) csökkenthető. Az átfogó vizsgálatok alapján két szennyvíztisztítási eljárást lehet kiemelni, amely a glifoszfát-amin esetében megfelelő mineralizációs hatékonyságot és ökotoxikológiai szempontú javulást eredményez. Ezek:
• a kombinált 0,375 g ózonos kezelés és adszorpció BV 0,55 és
• a membránszeparációs eljárás (RO BW30-400) tűnik ígéretes megoldásnak
Ezek az eljárások korábban azon eljárások között szerepeltek, amelyek kiemelkedő hatékonyságot mutattak a 3.5.1. fejezetben ismertetett 19. táblázatban és a 20. táblázatban látható összefoglalások alapján.
Összefoglalásként megállapítható, hogy utánkapcsolt eljárásként környezetvédelmi és technológiai szempontból a legelőnyösebb választást a nagyhatékonyságú oxidációs eljárások adszorpciós eljárással kombinálva biztosítják a glifoszfát-amin tartalmú szennyvizek tisztítására.
Ózonos oxidáció (0,5 g ózondózis) Ózonos oxidáció (1,0 g ózondózis) Ózonos oxidáció (1,5 g ózondózis) Adszorpciós eljárás (BV 50) Adszorpciós eljárás (BV 100) Kombinált eljárás (Adszorpció BV 50 és oxidációs eljárás 0,375 g Ózon) Kombinált eljárás (Adszorpció BV 100 és oxidációs eljárás 0,375 g Ózon) Membránszeparációs eljárás (RO
Oldalszám: 77/124
4. Ú
J TÍPUSÚ MENNYISÉGI MÓDSZER A NEGYEDIK FOKOZATÚ SZENNYVÍZTISZTÍTÁS TECHNOLÓGIÁINAK RANGSOROLÁSÁHOZA mikroszennyezők eltávolítására szolgáló technológiák összehasonlításakor a döntési folyamat során számos kritériumot kell figyelembevenni, hogy megfelelő alternatívát eredményezzen a tervezői igények kielégítésére. Erre a célra egy új, általam és kutatótársaimmal publikált [158], [159] mennyiségi módszer, az úgynevezett AEI, Aquatic Environmental Index módosított alkalmazása a legjobb megoldás. A módszerünk és a disszertációban is alkalmazott mennyiségi módszer hierarchikus, több szinten súlyozó metodikát követ, amelynek eredménye, hogy a döntésbe bevont kritériumok egyes elemei között már a döntési folyamat legelején különbséget tudunk tenni fontosság szempontjából.
4.1. A
ZTOI
MENNYISÉGI MÓDSZER DÖNTÉSI ALGORITMUSAA Technológiai Optimum Index (TOI) módszer, a fő lépéseit a 35. ábra szemléltetem. A módszer kutatótársaimmal közösen fejlesztett AEI módszeren alapul, azt fejleszti tovább.
Az első lépés, hogy a kívánt cél eléréséhez szükséges feladatokhoz felsorolásra kerülnek a szennyvíztisztítási technológiák (a kísérleteim során alkalmazott eljárások, például ózonos oxidációs eljárás, adszorpciós eljárás, membránszeparációs eljárás, stb) és a definiált kritériumok (eltávolítási hatékonyság, költség, üzemeltetés és személyügy, keletkező anyagok, befogadó vízminőség követelményei) szerint egy rangsor kerül kialakításra. Ebben a rangsorban szerepet kap egy összetett súlyozási lépés (2. lépés), amellyel a kritériumok fontosságát állapítom meg. Itt kap szerepet a páronkénti összehasonlítás és a normalizálás, amellyel objektív módon állapítható meg a kritériumrendszer komponenseinek (az egyedi kritériumok) egymáshoz viszonyított fontossága.
A harmadik lépésben a tervezői kritériumok kerülnek definiálásra. Ezek közül kijelölhető kiemelt fontosságú kritérium, és ezeket aggregálva megállapítható a célérték, amely jellemzi a technológiai igényt.
Az első lépés és a harmadik lépés eredményeit összevetve, egy bizonyos tűrési határon belül a módszer alapján kijelölhetőek azok a technológiák, amelyek kielégítik a tervezői igényeket.
A végső optimumértéket egy aggregáló művelettel képzem, amely eredménye lesz a TOI módszer index értéke, amelyet a képzett célértékhez tudok hasonlítani.
Oldalszám: 78/124 A mennyiségi módszert a hagyományos kommunális szennyvíztisztító telepek esetében kiépíthető 4. fokozat, a nagy hatékonyságú szennyvíztisztítási technológiák bevezetésének sajátosságaival ismertetem. A módszer természetesen alkalmas más jellegű komplex problémák vizsgálatára is, mint például a szerzőtársaimmal publikált cikkeinkben olvasható [158], [159].
A módszer jellegzetességeinek bemutatásához egy hipotetikus esettanulmányt használok, amely a mikroszennyezők szennyvíztisztítás során történő eltávolítására vonatkozik. Az esettanulmány közepes mikroszennyező anyag eltávolítási igényt, jelentős költségvetési forrást, és alapvető szakképzettségű személyzet alkalmazását fogalmazza meg.
Technológia rangsorolása
35. ábra: A szennyvíztisztítási technológiák komplex értékelésére használt TOI (Technológiai Optimum Index) eszköz döntési modelljének folyamatábrája
Oldalszám: 79/124
4.2. A TOI
MENNYISÉGI MÓDSZER BEMUTATÁSAA 28. táblázatban ismertetem a döntési algoritmust. A 28. táblázatban 5 főcsoport (eltávolítási hatékonyság, költség, üzemeltetés és személyügy, keletkező anyagok, befogadó vízminőség követelményei) és 15 alcsoport (eltávolítási hatékonyságon belül: mikroszennyező, KOIcr, BOI5, költségen belül: bekerülési és üzemelési költség, üzemeltetés és személyügyön belül:
üzembiztonság, folytonosság, szaktudás, keletkező anyagokon belül: keletkező hulladékok és egyéb anyagok, befogadó vízminőség követelményein belül: KOIcr, BOI5, összes lebegőanyag, összes foszfor, összes nitrogén) található. Ezek a döntési kritériumok. A skálaértékeket, amelyek szükségesek a kritériumok– és az azokon belüli alkritériumok – egyedi súlyértékeinek meghatározásához, a 2. melléklet ismerteti.
28. táblázat: Esettanumány, amely közepes mikroszennyező anyag eltávolítási igényt, magas költségvetés mellett, alapvető szakképzettségű személyzetet követel
1. esettanulmány tervezési igényei (bemeneti adatok a döntési algoritmushoz) fő
csoport Eltávolítási hatékonyságok Költség Üzemeltetés és személyügy
költség üzembiztonság folytonosság szaktudás
célérték min 50% min
csoport Keletkező anyagok Befogadó vízminőség követelményei
lebegőanyag Összes foszfor Összes nitrogén
célérték nincs nincs közepes minimális minimális nagy minimális
skála
érték 1 1 3 2 2 4 2
4.3. A TOI
MENNYISÉGI MÓDSZER SÚLYOZÁSAA következőkben a modell súlyozási lépését mutatom be, azaz az egyes kritériumokhoz tartozó egyedi súlyértékek [Wi] meghatározása következik. A súlyozásnak fontos szerepe van a komplex rendszerek értékelésében. Ilyen módszertan szerinti súlyozást alkalmazunk szerzőtársaimmal számos publikációnkban [158], [159], amelyek ötvözik a mennyiségi módszereket és a többtényezős döntéshozatalt támogató módszereket. A kritériumokhoz tartozó egyedi súlyértékek meghatározásának folyamatát a 36. ábra szemlélteti.
Oldalszám: 80/124
36. ábra: A TOI eszköz folyamatának egyik szakasa: az egyedi súlyértékek előállításának folyamata a modellben
A súlyozás hierarchikus módon történik. Ez azt jelenti, hogy a kritériumrendszerhez tartozó súlyértékeket több szinten fogom meghatározni. Első lépésként az előző fejezetben is megjelent főcsoport (eltávolítási hatékonyság, költségvonzat, üzemeltetés és a működés során keletkező anyagok, befogadó vízminőségkövetelményei) egymáshoz viszonyított súlyértékeit határozom meg. Ezek meghatározása páronkénti összehasonlítással történik. A páronkénti összehasonlítás úgy zajlik, hogy egy tagsági függvényrendszert (29. táblázat) alkalmazva egy alapmátrixot képzünk.
Oldalszám: 81/124
29. táblázat: Tagsági értékek a főcsoportok súlyozásához Tagsági
érték
A tagsági érték jelentése 1 A két szempont egyforma fontosságú.
2 A mátrix soraiban definiált tényezőhöz (főcsoport) képest az oszlopokban definiált tényező (főcsoport) kritériuma kicsit fontosabb.
3 A mátrix soraiban definiált tényezőhöz (főcsoport) képest az oszlopokban definiált tényező (főcsoport) kritériuma mérsékelten fontosabb.
4 A mátrix soraiban definiált tényezőhöz (főcsoport) képest az oszlopokban definiált tényező (főcsoport) kritériuma magasabb prioritású.
5 A mátrix soraiban definiált tényezőhöz (főcsoport) képest az oszlopokban definiált tényező (főcsoport) kritériuma extrém magas prioritású.
Az alapmátrixba (30. táblázat) a főátló fölötti háromszögbe kerülnek a tagsági függvény alapján meghatározott értékek, a 29. táblázatból. Így az eltávolítási hatékonyságnál a költségvonzatot fontosabb kritériumnak tekintem. Az üzemeltetés pedig kevésbé fontosabb, mint az eltávolítási hatékonyság. Az 1-nél kisebb értékek a 29. táblázatban szereplő tagsági értékek „reciprokai”.
Azaz a 0,5 azt jelenti, hogy az oszlopokban definiált tényező kritériumokhoz képest a sorokban definiált kritériumok kevésbé fontosak. A 0,33̇ érték azt jelenti, hogy a sorokban definiált kritériumokhoz képest az oszlopokban definiált kritériumok mérsékelten fontosabbak.
30. táblázat: Alapmátrix a kritériumcsoportok páronkénti összehasonlításához Eltávolítási
hatékonyság Költségvonzat Üzemeltetés Működés során keletkező definiált értékek szerepelnek, aszerint, hogy az egyes kritériumok mennyire számottevőek az esettanulmányban. A főátló alatti alsó mátrixterület eleme, például a 2. sorban és 1. oszlopban található mátrixelem (a2,1) a 10. egyenlet segítségével képezhető:
𝑎2,1 =𝑎1,1 𝑎1,2
10. egyenlet: Az alapmátrix főátló alatti értékei meghatározásához (első oszlop második elemének megállapítása)
Oldalszám: 82/124 A 10. egyenlet segítségével a főátló alatti többi mátrixelemet is hasonlóan töltöm fel. Az így kapott mátrixot nevezem alapmátrixnak.
A következő lépés az alapmátrix normalizálása. A normalizálás lényege, hogy az alapmátrix elemeit dimenziómentes számértékké alakítsa. Ez a következőképpen történik. A 30. táblázat oszlopainak értékeit összegzem. Így az eltávolítás hatékonysága 4,83̇, a költségvonzat 7,5, az üzemeltetés szintén 7,5, a működés során keletkező anyagok kritériumcsoport összegzett értéke 8,5 lesz. Az adott oszlop minden elemét elosztom az összegzett értékekkel. Az így kapott értékekből állítom fel a normalizált mátrixot (31. táblázat). Példaképpen a számításhoz a 11.
egyenlet használható:
𝑛𝑎1,1 = 𝑎1,1/ ∑ 𝑎1,𝑛
11. egyenlet: A normalizált mátrixelemek képzése.
31. táblázat: A kritériumcsoportok normalizált mátrixa Eltávolítási
Költségvonzat 0,1034 0,1333 0,1333 0,2353 0,1053
Üzemeltetés 0,4138 0,1333 0,1333 0,0588 0,1053
A normalizálást követően a mátrix soraiban szereplő értékek átlagát számítom, ilyen módon a kritériumcsoportok súlyértékeit állapítom meg. Ezeknek az értékeit a 32. táblázat ismerteti.
32. táblázat: A kritériumcsoportok számított súlyértéke
Kritériumcsoportok Kritériumcsoportok súlyértéke
Eltávolítási hatékonyság 0,2418
Költségvonzat 0,1421
Üzemeltetés 0,1689
Működés során keletkező anyagok 0,1356 Befogadó vízminőség követelményei 0,3116
A végleges súlyértékek az alábbi hierarchikus eljárás szerint kerülnek kialakításra (37. ábra):
Oldalszám: 83/124
Súlyozás [W]
Eltávolítási
hatékonyság Költségvonzat Üzemeltetés Működés során
keletkező anyagok
37. ábra: A TOI modellben megvizsgált technológiák értékeléséhez használt egyedi súlyozási rendszer hierarchikus felépítése
Az alcsoportoknak [eltávolítási hatékonyság (E1:mikroszennyezők eltávolítási hatékonysága, E2: KOIcr/TOC eltávolítási hatékonyság, E3: BOI5 eltávolítási hatékonyság), költségvonzat (K1: beruházási költségek, K2: üzemeltetési költségek), üzemeltetés (Ü1: üzembiztonság, Ü2:
folytonosság, Ü3: üzemeltetéshez szükséges szaktudás), működés során keletkező anyagok (M1: hulladékok keletkezése, M2: működés során keletkező egyéb anyagok), befogadó vízminőség követelményei (B1: KOIcr, B2: BOI5, B3: összes lebegőanyag, B4: összes nitrogén, B5: összes foszfor)] is ki kell számolni külön-külön a fenti módszereket követve a súlyértékeit.
Az egyes lépéseket a tömörebb közölhetőség kedvéért nem részletezem, a mátrixot, és a végső súlyértékeket a 3. mellékletben mutatom be. Ennek a logikai sémáját a 38. ábra: szemlélteti.
Súlyozás [W]
Eltávolítási
hatékonyság Költségvonzat Üzemeltetés Működés során
keletkező anyagok
38. ábra: A TOI módszerben megviszgált technológiák egyedi súlyértékeinek alakulása
Oldalszám: 84/124 A végleges súlyértékek képzéséhez a főcsoportok súlyértékeit meg kell szorozni az alcsoportok súlyindexeivel. Az így képzett súlyértékek a 33. táblázat utolsó oszlopában szerepelnek.
33. táblázat: A súlyértékek a TOI módszerben vizsgált technológiákhoz Főcsoportok Kritériumcsoportok
súlyindexei Alkritériumok Alkritériumok
súlyindexei Súlyértékek Eltávolítási
hatékonyság 0,2418
Mikroszenyezők
eltávolítása 0,5237 0,1266
KOI/TOC eltávolítása 0,1721 0,0416
BOI5 eltávolítása 0,3042 0,0736
Költségvonzat 0,1421 Beruházási költség 0,5 0,0711
Üzemeltetési költség 0,5 0,0711
Üzemeltetés 0,1689
Üzembiztonság 0,2643 0,0446
Folytonosság 0,3286 0,0555
Üzemeltetéshez
szükséges szaktudás 0,4071 0,0688
Működés során keletkező anyagok
0,1356
Hulladékok
keletkezése 0,25 0,0339
Működés során
Összes lebegőanyag 0,0956 0,0298
Összes foszfor 0,4123 0,1285
Összes nitrogén 0,261 0,0813
A következőkben a mennyiségi módszer tervezői igényeket definiáló főág algoritmusát ismertetem. A döntési folyamat itt azzal kezdődik, hogy a tervező meghatározza azon kulcskritériumokat, amelyet kiemelkedően fontosnak minősít a projekt esetében. Ezután súlyozás, illetve az aggregálás következik (39. ábra).
Oldalszám: 85/124
39. ábra: A TOI mennyiségi módszer folyamatának egyik szakasza: kiemelt fontosságú tervezői igények aggregálásának folyamata
A tervező által kijelölt legfontosabbnak vélt kritériumnak a célja, hogy a döntési folyamatot a tervezési körülménynek megfelelően alakítsa ki, és figyelembe vegye a helyi specifikus sajátosságokat is. A 34. táblázat barna színű háttérrel mutatja be a kiemelt tervezői kritériumot ezen esetben.
Oldalszám: 86/124
34. táblázat: A döntési modellben (TOI) kiemelt tényezők (mikroszennyező eltávolítás, üzemelési költség, KOIcr
eltávolítási hatékonyság) az esettanulmány esetében
1. eset bemeneti adatai, egy reális igény mikroszennyező anyagok eltávolítására fő
csoport Eltávolítási hatékonyságok Költség Üzemeltetés
költség üzembiztonság folytonosság szaktudás
célérték min 50% min
csoport Keletkező anyagok Befogadó vízminőség követelményei
al-csoport
keletkező
hulladékok egyéb
anyagok KOIcr BOI5 Összes
lebegőanyag Összes foszfor Összes nitrogén
célérték nincs nincs közepes minimális minimális nagy minimális
skála
érték 1 1 3 2 2 4 2
A tervezői kritériumok számértékeinek átlagát alapul véve, megadhatunk egy olyan projekt célértéket, amelyhez a döntési modell eredményeként kapott GN tervezői célértéket viszonyíthatjuk. Emellett kijelölhető további tetszőleges számú alkritérium, amelyeket a döntési művelet során szem előtt kell tartani.
Ebben az esetben kapott GN érték 2,35, amelyet a követekző általános módon megadott összefüggéssel számítottam:
𝐺𝑁 = ∑ 𝑊𝐼𝑛× 𝐴𝑛
𝑖=1
𝑛
12. egyenlet: A projekt célérték számításának általános összefüggése
ahol: a GN; a projekt célérték, WIn; az n. súlyértékek, amelyek minden alkritériumra az előző fejezetben megállapításra kerültek (33. táblázat) és An; az esettanulmány skálázott értékei (34.
táblázat).
𝐺𝑁1.ℎ𝑖𝑝.𝑒𝑠𝑒𝑡𝑡𝑎𝑛. = ∑ 𝑊𝐼 × 𝐴 = 0,1266 × 3 + 0,0416 × 3 + ⋯ + 0,1285 × 4 + 0,0813 × 2
𝑖=1
15
≅ 2,35
13. egyenlet: Esettanulmány projekt célértékének számítása. A bemeneti adatok: WIn: 33. táblázat és An: 34. táblázat
Az esettanulmányban alkalmazott hipotetikus adatok alapján egy olyan fejlesztést tűztem ki célul, amelyre vonatkozóan az alábbi elvárások teljesíthetők:
Oldalszám: 87/124
• a mikroszennyezők (definiált komponensekre nézve) eltávolítását 50%-nál hatékonyabban valósítja meg,
• az anyagi erőforrások igényei magasabbak,
• a befogadóba a jogszabályban definiált KOIcr koncentrációnál lényegesen jobb elfolyó szennyvíz minőséget tud biztosítani.
A mennyiségi módszer segítségével a modell eredményeként olyan rangsort kapok, amely a felsorolt kritériumoknak (34. táblázat) megfelel és a kapott projekt célértéknél (GN) nagyobb értéket képvisel.
4.4. T
ECHNOLÓGIAI RANGSOROLÁSA döntési modellhez a lehetséges technológiákat kell értékelni és a módszer bemeneti adatává alakítani a műszaki sajátosságaikat (35. táblázat). A táblázat első oszlopában 25 lehetséges technológiát kategorizáltam. Az ismertetett módszertan szerint elkészítettem az alapmátrixot (35. táblázat, 4.3. melléklet), amelyet a már ismertetett metodika alapján normalizáltam, ezután egyedi súlyértékeket generáltam a normalizált mátrixból. Ennek a lépésnek a folyamatát a 40.
ábra szemlélteti.
40. ábra: A TOI módszer folyamatának egyik szakasa: technológia rangsorolás folyamata
Oldalszám: 88/124
35. táblázat: Alapmátrix a technológiák rangsorolásához (itt az alapmátrix részlete látható, a teljes mátrix a 4.
mellékletben) esetében (4.1. melléklet) a mátrixelemek összegzésével generálok. A normalizálás műveletét a 14. egyenlet definiálja, ahol NTa1,1 a normalizált mátrixelem a technológiai ranghoz, Ta1,1 a technológiákból generált alapmátrix eleme, a ΣTa1,m pedig az adott oszlop mátrixelemeinek összege.
𝑁𝑇𝑎1,1 = 𝑇𝑎1,1/ ∑ 𝑇𝑎1,𝑚
14. egyenlet: A normalizált mátrixelem képzése
A normalizálás után az egyedi súlyozás következik (a már meghatározott súlyértékek segítségével, 33. táblázat), amelynek részeredményei a 4.3. mellékletben láthatóak. A
Oldalszám: 89/124 mennyiségi módszer döntési mechanizmusához szükséges TOI értéket a 15. egyenlet szerint képzem.
𝑇𝑂𝐼 = ∑ 𝑊𝐼𝑛 × 𝑁𝑇𝑎𝑛
𝑖=1
𝑛
15. egyenlet: A fejlesztési projektek optimum értékét meghatározó összefüggés
Ahol a TOI a Technológiai Optimum Index, WI a kritériumhoz tartozó súlyérték, NTan pedig a technológiai ranghoz alkalmazott normalizált mátrixelem.
A módszerrel kapott TOI értékek, és rangsoruk a 36. táblázatban kerülnek összefoglalásra:
36. táblázat: A negyedik fokozatú szennyvíztisztítás lehetséges technológiáinak rangsora A negyedik fokozatú szennyvíztisztítás technológiáinak rangsora 1. Fordított
A rangsoroláshoz kapott TOI értékek inputként alkalmazhatóak a mennyiségi módszer végső döntéséhez.
A módszertan a technológiai elemek rangsorolása és a tervezői kritériumok aggregálása után összehasonlítja a döntés tárgyát képző egyes szennyvízkezelési technológiákat. Azok a technológiák jelentik az optimális megoldásokat, amelyeknek a TOI értéke a generált célértéknél nagyobb, azaz teljes mértékben teljesíti a definiált célokat (34. táblázat).
Az eredmények alapján megállapítható, hogy a 25 technológiából 18 megfelel a fejlesztéshez (36. táblázat alapján), azaz teljesítik a 2,35-ös célértéket. A priorizált tervezői kritérium azonban tovább szűkíti a technológiákat és a végső döntés a kombinált ózonos és adszorpciós eljárásra, valamint az MBR technológiákra esik.
Oldalszám: 90/124
4.5. A TOI
MENNYISÉGI MÓDSZER EREDMÉNYEINEK ÖSSZEFOGLALÁSAAz általam kifejlesztett TOI mennyiségi módszer sokrétűen alkalmazható, előnye az egyedi súlyozás, valamint az úgynevezett TOI célérték definiálása és bevezetése, amely segítségével rangsorolhatjuk a negyedik fokozatú szennyvíztisztítás technológiáit, majd ebből ki tudjuk választani a többtényezős optimumot. Rugalmasan bővíthető ez a mennyiségi módszer, továbbá a döntési környezet és a tervezői igények figyelembevételével lehetőség van a kapott eredményeket tovább árnyalni. Az eredményeket a 41. ábra szemlélteti.
41. ábra: A TOI mennyiségi módszer eredményei, a GN célérték a vörös vonallal jelölve, a kék sávok pedig vizsgált technológiák TOI értékei
Az optimalizálást követően a mennyiségi módszerem a legtöbb technológiát (2,35 TOI értéknél magasabb értékű) megfelelőnek értékeli. Azonban ezeknek a szűrését még el kell végezni, hiszen az esettanulmány (projekt) definiálásakor kijelölt három kritérium (mikroszennyezők eltávolítása, anyagi erőforrások, befogadóba elfolyó tisztított szennyvíz minősége) alapján tovább lehet szűkíteni a lehetséges technológiák körét. Így kerül a választás végső soron az
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Fordított ozmózis MBR rendszerek PAC - eleveniszapos reaktorba adagolt Ultraszűrés katalitikus hidrogén-peroxidos eljárások heterogén fotokatalitikus eljárások PAC - utóülepítő után (plusz utóülepítő) GAC - után kapcsolt reaktor hidrogén-peroxid (H2O2) elektrokémiai oxidáció mikrohullámú eljárások γ-besugárzás oxigén oxidáció (O2)
TOI érték
Oldalszám: 91/124 MBR technológiákra (3,33 TOI érték) és a kombinált ózonos és adszorpciós eljárásra (2,58 TOI érték).
A fentiek alapján megállapítható, hogy a kifejlesztett mennyiségi módszerrel lehetőség nyílik komplex projektek esetében a kiindulási kritériumok, valamint az alternatívák részletes ismeretében a megfelelő technológiákat kijelölni.
Ezen módszer alkalmas továbbá különböző beruházások, fejlesztések kapcsán a kritériumrendszer tekintetében a rendelkezésre álló technológiák közül a legmegfelelőbb kiválasztására. A módszer előnye, hogy képes figyelembe venni az egyedi igényeket, rugalmasan kezeli az adott fejlesztés mikrokörnyezetének sajátosságait.
Oldalszám: 92/124
5. T
ÉZISEKA kutatásaim során átfogóan tanulmányoztam a szakirodalmat, amelyek alapján megfogalmazhattam a kutatási hipotéziseimet, valamint ezek bizonyításához szükséges módszertani eljárásokat. Mérési eredményeim alapján az új tudományos eredményeimet az alábbi tézispontokban fogalmazom meg.
1. A kísérleti munkáimmal (ózonos oxidációs, ózonos oxidációs és hidrogén-peroxidos, adszorpciós, ózonos oxidációval kombinált adszorpciós és végül fordított ozmózis elvén alapuló membránszeparációs vizsgálatok) azt a megállapítást tehetem, hogy az egyik legáltalánosabban használt növényvédőszer, a glifoszfát-amin ózonos oxidációs eljárás segítségével 12,2%-os hatékonysággal mineralizálható (0,375 g/l ózondózis mellett), amit a kémiai oxigénigény mérésével (3184 mg/l-ről 2785 mg/l-re csökkent) igazoltam.
Számos párhuzamos mérési eredmény alapján kijelenthetem, hogy a szennyezőanyag koncentráció csökkenésével párhuzamosan (0,606 g/l szennyezőanyag koncentráció és 1,5 g/l ózondózis mellett pl. 19,31% eltávolítást tudtam elérni.) a mineralizációs hatékonyság is csökken. Az aktívszenes adszorpciós eljárással 29,1% és 34,1%-os eltávolítási hatékonyság érhető el. A két eltávolítási technika kombinációjával 57,3% és 58,9% közötti eltávolítást értem el a kísérleteimben, míg fordított ozmózisos eljárásokkal 95%-ot.
2. Megállapítottam, hogy a laboratóriumi léptékű kísérleteim során gazdasági és hatásossági szempontból az adszorpciós eljárások bizonyultak az optimális technológiának (gazdaságossági index 0,33). Ehhez egy egyszerű gazdaságossági értékelési módszert vezettem be, amely módszer az eltávolítási hatékonyság és a különböző költségtényezők (gép, anyag, méréstechnika, humán erőforrás) figyelembevételével egy index segítségével rangsorolja a megvizsgált technológiákat (különböző dózisú ózonos oxidációs eljárás, nagyhatékonyságú oxidációs eljárás – ózonos és hidrogénperoxid kombinációjával, adszorpciós eljárás, ózonos oxidációs és adszorpciós eljárások kombinációi, membránszeparációs eljárás). Az általam képzett gazdaságossági index értékek jellemzően az adszorpciós eljárások esetében voltak a legalacsonyabbak. A folyadékterhelést az ágytérfogatra vetítve képeztem egy mutatót, amellyel jellemezhettem az adszorpciós eljárásokat, így Bv=0,11, Bv=0,22 és a Bv=0,55 adszorpciós eljárásokat vizsgáltam. Ezeknek a gazdaságossági indexe
Oldalszám: 93/124 laboratóriumi kísérletek között 1080 és 1266 között változott, amelyek a legnagyobb
Oldalszám: 93/124 laboratóriumi kísérletek között 1080 és 1266 között változott, amelyek a legnagyobb