Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

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

368 Hidrológiai Közlöny 1964. 8. sz. Rákóczi L.: Radioaktív izotópok alkalmazása inaktív nátriumkromát „hordozó" vegyülettel 200 ml vízben oldva adagoltak kb. 10 1 visszatáplált iszaphoz. Megállapították, hogy az iszap eltávolítása kielégítő és tartózkodási ideje valamivel 1,5 óra alatt van. d) A biológiai hártyára vonatkozó mérések A biológiai szűrőtest hártyája működésének megállapítása az eddigieknél nehezebb feladat. Ezek a nehézségek azért merülnek fel, mert szemmel nem lehet megfigyelni a szennyvíz áramlását a biológiai hártyán és mert nincsenek megfelelő eszközök a zárt tisztítóberendezésekben lejátszódó fizikai és kémiai folyamatok mérésére. A biológiai hártyán való átfolyás vizsgálatánál a legfontosabb a szennyvíz és a hártya átlagos érintkezési idejének meghatározása. Radioaktív izotópok segítségével úgy oldható meg ez a feladat, hogy radioaktív izotópot kevernek a hártyára folyó szennyvízbe és szabályos időközönként mintát véve a hártyát elhagyó szennyvízből, meghatározzák annak aktivitását. A mérés-sorozat eredményeként előállítható átfolyási görbe jóval hosszabb, mint az előző pontokban ismertetett esetekben. Ezt a jelenséget a radioaktív nyomjelzőnek a hártyán történő nagyarányú adszorpciója okozza. A nyomjelző aránylag gyorsan megjelenik a hártyát elhagyó szennyvízben (a beadagolástól számított kb. 5 perc múlva). A mért aktivitás kb. 7 perc múlva éri el tetőfokát, azonban ezután igen lassan csökken és ez a folyamat gyakran 50—60 óráig is eltart. Ilyen módon meghatározva a szennyvíz tartózkodási idejét a biológiai hártyán (t

p) lehetővé válik a hártyán időegység alatt kezelt szennyvíz köbtartalmának kiszámítása: V = 60-t

p.Q Ha ismerjük a biológiai szűrőtest szemcseösszetételét és ezzel együtt a szűrőfelületét (S), valamint hézagtérfogatát (Et), kiszámíthatjuk a biológiai derítő pórusainak átmérőjét: E

t — V e = S Példaként megemlítjük, hogy Knop [1] 3X700 = = 2100 m

3 töltőanyagot tartalmazó, 90 l/s terhelésű csepegtetőtesten, amelynek szűrőfelülete 210 000 m

2, hézagtérfogata 950 m

3 volt, végzett radioaktív nyomjelzős méréseket. Ezek eredménye szerint a szennyvíz áthaladási ideje 57 perc, a közepes tartózkodási idő 75 perc. A biológiai hártya ezen adatok alapján számítva, egyidejűleg 75 X 60 X X0,09 = 405 m

3 szennyvizet kezel. A hártya ^ , 405 000 , „ közepes vastagsaga= 1,92 mm. A hartya 210 000 J a hézagtérfogat ^^ • 100 = 43%-át tölti ki .Knop 950 megállapította, hogy a hártya vastagsága az üzembehelyezés óta eltelt kb. 16 év alatt közel megkétszereződött, elsősorban az időközben bevezetett levegőztetés miatt, de további jelentős vastagodása nem várható, tekintettel a hézagtérfogat 43%-os kihasználtságára. e) Rétegzett áramlás és keveredés mérése Egyes szennyvíztisztító műtárgyak, de főleg oxidáló tavak, állóvizű befogadók esetében különösen fontos lehet a bevezetőben említett, a fizikai és kémiai tulajdonságok különbözősége következtében előálló rétegzett áramlások, keveredések jellemzőinek meghatározása. A feladat jellegénél fogva csakis helyszíni vizsgálat jöhet számításba. A hagyományos módszerek alkalmazása itt is számos nehézségbe ütközik. A felszíni úszók mozgását a szél nagymértékben befolyásolja úgy, hogy azok inkább a szél, mint az áramlás irányát mutatják. Nagyobb tavakon a festékek alkalmazása sem célszerű, mert a nagyarányú hígulás miatt nagymennyiségű festék felhasználása szükséges, ezen kívül a fenék közelében, sőt már 0,5 m-rel a felszín alatt sem követhető szemmel a festék útja. Igen érzékeny forgóműves sebességmérővel ugyan mérhetünk, de a sok ponton végzendő mérés igen fáradságos, sok munkát igényel. A tóba való befolyásnál beadagolt radioaktív oldat az irodalmi adatok szerint jól nyomon követhető különböző pontokon és különböző mélységben a vízbe süllyesztett észlelőfejek ós a hozzájuk kapcsolódó számláló műszer segítségével. Ilyen módon az áramlás sebessége és főiránya meghatározható. A nyomjelző-anyag felhígulása természetesen itt is figyelembe veendő, habár sokkal kisebb töménységben is kimutatható a radioaktív oldat jelenléte, mint a festéké. A rendelkezésre álló műszerrel előkísérletek során meg kell határozni a még megbízhatóan kimutatható jelzőanyag-töménység értékét, mert csak ennek ismeretében határozható meg a szükséges összaktivitás nagysága. Az alkalmazandó izotóppal szemben támasztott főkövetelmények: a vízben való jó oldhatóság és a rövid felezési idő. Külön vizsgálandó azonban az élettani hatás a tó halállományának veszélyeztetettsége szempontjából! Tsivoglou és társai [9] egy 1,5 ha területű, lefolyás nélküli, 60 cm közepes mélységű szennyvízoxidáló tavon végeztek áramlástani vizsgálatokat 380 mC aktivitású J-131 izotóp segítségével. A tó felszínét a mérések ideje alatt, a befolyás körüli 12% kivételével, jég borította. Az izotópoldatot az átemelő szivattyú szívócsövébe injektálják. A méréseket részben mintavétellel, részben a jég alá süllyesztett észlelőfejekkel végezték, közvetlenül a jégtakaró alatt és a fenéken. Az előbbi esetben a bepárolt vízmintán kívül a szűréssel eltávolított szilárd anyag aktivitását is megmérték az izotóp-adszorpció mértékének megállapítása céljából. A legfontosabb eredmények az alábbiakban foglalhatók össze: 1. A friss és a régi szennyvíz hőmérsékletkülönbsége, valamint a szél hatására a jégtakaró jelenléte ellenére jelentős keveredést észleltek. A friss, melegebb szennyvíz egy ideig a felszín közelében helyezkedett el és így a szél befolyásolta a mozgását. 2. A nyomjelző a vártnál gyorsabban keveredett el a tóban, a jégtakaró ellenére. 3. A J-131 izotóp megfelel a kívánt mérési célnak. Megfelelő hordozó vegyület alkalmazása esetén adszorpciója nem okoz jelentős veszteséget.