Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)

4. szám - Csanády M.: A szennyvíztisztítók, homokszűrők működéséről

188 Hidrológiai Közlöny 1969. 4. sz. Csanády M.: Szennyvíztisztító homokszűrők sítményt, bármennyire jó is legyen egyébként a hatásfoka. Nézzük most már a homokszűrőt. Az alkalmazás módja szerint működési mechanizmusa többféle lehet. Három határeset jelölhető meg: 1. pusztán mechanikus szűrő, amely gyorsszűrőként, visszaöblítéssel működik (Imhoff). 2. anaerob baktériumszűrő (a lassú szűrőkhöz hasonló mechanizmus). 3. aerob biológiai lebontást nyújtó szűrő. Az 1. esettel nem foglalkozunk, mivel a hazai gyakorlatban nem fordul elő. A 2. eset utótisztító szűrő esetében megfelelő lehet, a fő biológiai tisztítást végző szűrő esetében — amint majd a későbbiek igazolják — nem kívánatos állapot, ill. működtetési mód. A 3. eset az, amelynek elérésére ilyen esetben törekedni kell. A határesetek között természetesen átmenet van, sőt a valóságos esetek zöme ilyen. A homokszűrő akkor veheti át a szokásos biológiai tisztítók szerepét, ha aerob biológiai tisztítást tud nyújtani. A tisztítás mechanizmusa ekkor a csepegtetőtestére emlékeztet, de a különbség jelentős. Amikor a szennyvízzel elárasztjuk a homok szűrőréteget, a levegő kiszorul, mivel a szemcsék között a víz és levegő egyidejűleg nem lehet jelen. A — főleg baktériumokból álló — biológiai hártya tehát adszorbeálni tudja a szervesanyagot, de aerob úton feldolgozni csak akkor, ha levegőt is kap. Ez a szennyvíz-táplálás szüneteiben történhet meg, ehhez a homokrétegnek jól át kell szellőznie. Ha a szennyvíz lefolyt, a homokszemcsék hézagait átjárja a levegő, az oxidáció, a hártya regenerálódása végbemehet. A működés szakaszos jellege megfelel a hazánkban még nem ismert, de külföldön terjedő tárcsás merülőtestek [6] működésének. Ennél a lassan forgó tárcsa, amelyen a biológiai hártya kialakul, közel tengelyig merül a szennyvízbe. A víz alatti részen végbemegy az adszorpció, a légtérben a szennyanyag oxidációja. Itt a tárcsa forgása biztosítja a folyamat fenntartását és a tárcsa egy adott pontján az adszorptív és oxidatív szakasz váltakozását. (A csepegtetőtesten ezen folyamatok állandóan, egyidejűleg mennek végbe.) A homokszűrő esetében tehát a szerves szennyezés lebomlásának első mozzanata (adszorpció) időben elválik a többitől (sejtszaporodás és autooxidáció). Ezen mechanizmus kialakulásának feltétele a szakaszos szennyvíz-táplálás és a jó szellőzés. Enólkül csak az első lépés, az adszorpció tud lejátszódni. Ha ezt nem követi az aerob lebomlás, a hártya nem regenerálódik, hanem a folyamat jellege megváltozik, az aerob szervezetek helyét anaerobok foglalják el. Az anaerob folyamat viszont mindig lényegesen lassabb, adott térfogattal tehát jóval kisebb batás érhető el és a keletkező bomlástermékek jellege sem kedvező. Ebből következik, hogy homokszűrőtől aerob biológiai tisztítást csak akkor várhatunk, ha a szennyvizet szakaszosan adagoljuk és megfelelő szellőzést biztosítunk. Az alább ismertetésre kerülő gyakorlati tapasztalatok ezt egyértelműen igazolták. Előtisztítás A homokszűrő előtt jó hatásfokú mechanikai előtisztítás szükséges. A homokszűrőt általában a legkisebb helyeken alkalmazzák, ahol a kétszintes ülepítő alkalmazásának feltételei (eléggé egyenletes terhelés, bizonyos kezelési igény) nincsenek meg. Az előtisztító ezért általában oldómedence [7], Az oldómencének jelen esetben előnye, hogy lényegesen kevesebb lebegőanyag marad a szennyvízben, mint egyszerű ülepítés esetén. Bővített oldómedence esetén a szervesanyag-lebontási hatásfok is jelentős lehet. Hátránya viszont, hogy a szennyvíz anaerob jellegű, ami az aerob tisztítás szempontjából káros. A szennyvíz rothadó (anaerob) jellege a csepegtetőtestes tisztítást általában zavarja. Tapasztalatunk szerint a zavaró hatás fordítva arányos a csepegtetőtest fajlagos terhelésével: a toronycsepegtetőtest működését már az alig kimutatható mennyiségű kénhidrogén is megbénítja, a nagyterhelésű testnél még erős a zavaró hatás, a kisterhelésű test viszont kifejezetten rothadó jellegű szennyvizet is képes megtisztítani (persze itt sem hasznos a kénhidrogén). A homokszűrő működés szempontjából a kisterhelésű csepegtetőtesthez hasonlítható (teljes lebontást kell adnia), de fajlagos terhelése még kisebb. Ennek alapján nem meglepő az a gyakorlati tapasztalat, hogy az aerob homokszűrő az oldómedencével tisztított, tehát anaerob szennyvíz biológiai tisztítására képes, vagyis a homokszűrő előtt az oldómedence megfelelő előtisztítást ad. Az oldómedencéből esetleg kikerülő iszappelyhek hátrányosak a homokszűrő élettartama szempontjából. Ezért az oldómedence 3 kamrás legyen, és a tartózkodási idő legyen legalább 6 nap. Saját tapasztalatunk és mások véleménye [7] szerint is helyesebb a tartózkodási időt növelni, mint külön műtárgyként elárasztott kavicsszűrőt (kolloidfogót) létesíteni. Élettartam A homokszűrő alkalmazásával szemben a leggyakoribb érv az, hogy a szűrőréteg gyorsan eldugul, felújításra szorul. Valóban nem ritka az az eset, hogy egy év is alig telik el az eldugulásig. Ennek oka azonban csaknem kivétel nélkül az, hogy a fentebb mondottakat a tervezéskor vagy az üzemeltetéskor nem vették figyelembe. Az anaerob vagy túlnyomórészt anaerob szűrők élettartama szükségszerűen kicsi. Levegő hiányában a homokszemcsék közötti hézagokban nincs regenerálódás, az anaerob iszap szaporodik, a hézagokat eltömi. Ezt gyakran a szakaszos elárasztás hiánya okozza, mivel ebben az esetben a regenerálódásra nincs lehetőség. A túlterhelés vagy az előtisztítás nem megfelelő volta szintén okozhatja a szűrő eldugulását. A szűrő élettartama ideális esetben is kisebb, mint pl. egy csepegtetőtest töltetéé. Ez a szűrő jellegéből adódik. A fentiek betartása és biztonságos méretezés (kis fajlagos terhelés) esetén azonban 4—6 évig is működhet a szűrő. A dugulás észlelésekor természetesen azonnal el kell végezni a felújítást; ami elég egyszerű művelet, mivel lénye-