Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

8. szám - Rákóczi László: Radioaktív izotópok alkalmazása a szennyvíztechnológiában

366 Hidrológiai Közlöny 1964. 7. sz. SZENNYVÍZTISZTÍTÁS Radioaktív izotópok alkalmazása a szennyvíztechnológiábaii RÁKÓCZI LÁSZLÓ » Bevezetés A radioaktív méréstechnika immár mintegy másfél évtizede elősegíti a szennyvízkezelés számos, eddig jórészt tisztázatlan kérdésének megoldását. A mérések kétségtelenül bebizonyították a radioaktív izotópok alkalmazhatóságát. Célszerűnek látszik áttekintenünk az eddigi legértékesebb külföldi vizsgálatokat, mivel az ott szerzett tapasztalatok egyes hasonló jellegű hazai feladatok megoldásához is segítséget nyújthatnak. A radioaktív méréstechnika ma már hazánkban is olyan szintet ért el, hogy az izotópos szennyvíztechnológiai vizsgálatok végrehajtása nem ütközik leküzdhetetlen nehézségbe. Alkalmazását minden esetben a felhasználandó izotópmennyiség ára, a szükséges műszerek beszerzésének, vagy kölcsönzésének feltételei és az egészségügyi előírások betartásának lehetőségei együttesen dönthetik el [14]. Megjegyezzük, hogy az elérhető cél: meglevő többmillió forint értékű szennyvíztisztító műtárgyak hatásfokának megjavítása, vagy az újabb szennyvíztisztító telepek gazdaságos tervezéséhez elengedhetetlenül szükséges, de eddig csak becsléssel meghatározott alapadatok közvetlen mérésében rejlő előnyök az esetek többségében jóval felülmúlják a vizsgálatok végrehajtásával járó anyagi áldozatot. A) A szennyvíztisztító műtárgyak egyes áramlástani jellemzőinek megállapítása Akár négyszögletes, akár köralapú ülepítőmedencéről van szó, a műtárgy működése szempontjából legfontosabb adatok: a szennyvíz tartózkodási ideje a medencében, az áramlási sebesség eloszlása vízszintes és függőleges értelemben, a holtterek helye és nagysága. Az előzetes számítások és főleg a kismintakísérletek nagyban hozzásegítenek ugyan a műtárgy áramlástanilag helyes méretezéséhez és kialakításához, a gyakorlatban mégis azt tapasztaljuk, hogy kedvező medencealak és a szennyvíz hidraulikai szempontból helyesen megoldott be- ill. kivezetése dacára is a számítottnál gyengébb és változó a műtárgy hatásfoka. Az eltérések fő oka az, hogy a szennyvíz fizikai és kémiai tulajdonságai (fajsúly, sűrűség, hőmérséklet, oldott és lebegtetett anyagtartalom stb.) az ülepítés közben állandóan változnak. Az eltérő tulajdonságú szennyvizek keveredése közben olyan mellék-, és visszaáramlások állhatnak elő a medencében, amelyek a számításoknál és kismintakísérleteknél alapul vett folyadék esetében nem jelentkeznek. Ez a felismerés ösztönözte arra a szennyvíztechnológiával foglalkozó kutatókat, hogy magukon a működő műtárgyakon végezzenek áramlásméréseket. A hagyományos sebességmérési eljárások (forgóműves sebességmérő stb.) a mérendő kis sebességek következtében a legtöbb esetben nem használhatók, ezért a nyomjelzős mérési módszerek alkalmazása került előtérbe. A festék, illetve vegyi anyagú nyomjelzőket * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. egy, vagy több ponton adagolják a medencébe, azonban ezek nem mindig adnak kielégítő felvilágosításokat az áramlás sebességét és irányát illetően. A szennyvizek ugyanis igen bonyolult vegyi kapcsolatba lépnek környezetükkel, melynek során gyakran színes anyagok állnak elő. Ez a körülmény megnehezíti a festéknyomjelzők kolorimetriás elemzését. Egyes szennyvizek kolloidtartalma olyan magas, hogy a nyomjelző elnyelődik általuk és a jelzőanyag még nagy mennyiség beadagolása esetén sem jut el az ellenőrző pontokhoz. Más szennyvizek oldják a nyomjelző festékek szerves anyagát és így azok felbomolva nem felelhetnek meg feladatuknak. A sóoldatok sem mindig alkalmasak nyomjelzőnek, mivel a szennyvizek oldott sótartalma, vagy az időnként esetleg befolyó koncentrált sóoldatok meghamisítják a mérést, ezen kívül megváltoztatják a szennyvíz sűrűségét és ezzel együtt az áramlási viszonyokat. A radioaktív nyomjelzők számos előnnyel rendelkeznek az előbbiekhez képest: minimális mennyiség elegendő belőlük, nem befolyásolják a szennyvíz sűrűségét és áramlását, célszerűen megválasztott összetételű és mennyiségű inaktív „hordozó" vegyületbe keverve nem, vagy csak kis mértékben adszorbeálódnak a kolloidokon és megfelelő műszerrel mérve igen pontos eredményeket szolgáltatnak. Az első ilyen mérést 1950-ben Knop végezte [1], nemsokára Montens [2] és mások több sikeres kísérlettel beigazolták a radioaktív nyomjelzők használhatóságát. a) Átfolyási vizsgálatok szeiinyvizülep ítő medencéken Az említett szerzők a már korábban ismert vegyszer-nyom jelzős vizsgálatokhoz hasonló mérési módszert alkalmaztak, azzal a különbséggel, hogy nyomjelzőként radioaktív izotópoldatot használtak és az átfolyási hullámot sugárzásmérő berendezés segítségével mérték. A befolyásnál radioaktív izotópot adagoltak a medencébe, majd G—M cső bemerítésével egy vagy több pontban megállapították az aktivitás időbeli változását. Az időegység alatt mért impulzusszámokat az idő függvényében ábrázolták. A módszert, mely éppen a magyar szaksajtóban kiváltott élénk vita folytán eléggé ismertté vált hazánkban, nem részletezzük, csupán megemlítjük, hogy bár azt több magyar szerző [3, 4, 5, 6] hidraulikai szempontból kifogás tárgyává tette, méréstechnikai szempontból világszerte élénk érdeklődést keltett és további, újabb és fejlettebb méréstechnikai megoldásoknak vált alapjává. Az említett átfolyási vizsgálatokhoz rövid (néhány órás vagy napos) felezési idejű radioaktív izotópok alkalmasak. Az a-sugárzó izotópok nagy