Hidrológiai Közlöny 1974 (54. évfolyam)

7. szám - Dr. Farkas Péter: Tíz év a biológiai szennyvíztisztítás kutatásában

326 Hidrológiai Közlöny 1974. 7. sz. Dr. Farkas P.: A biológiai szenny vízkutatás zetten csakis a KOI-ra érvényes, a BOI-ra nézve ma is a 2c modellt tartjuk jobbnak. Eckenfelder iskolája szerint a szervesanyag eltávolítás sebessége rendszerint egyenesen arányos az iszapelegy vizében levő tápanyag koncentrációval, amely viszont azonos az elfolyó víz tápanyag tartalmával [11]. Másszóval, a tápanyag eltávolítást első reakciórend írja le. A 2. ábrán látható, hogy akármelyik modellt is választjuk, amennyiben a biológiai lebontás sebessége alacsony, a tápanyageltávolítás sebessége közelítőleg lineárisan arányos az elfolyó vízben levő tápanyagkoncentrációval; a különbség az egyes modellek közt főként abban van, miként vesszük tekintetbe a bonthatatlan vagy nem hasznosított, elfolyó szervesanyag mennyiségét. Ez az általánosítás még a biológiailag bontható, de magasabb koncentrációban mérgező szennyvizekre is érvényes. Megemlítendő itt, hogy nem Michaelis típusú modellekkel is találkoztunk éppen az előbb említett mérgező anyagok esetében. Ezek esetében a szervesanyag magasabb koncentrációban saját lebontását gátolja, a lebontás sebessége megadott koncentrációnál maximumot mutat. Az ilyen típusú modelleket a szennyvizek biológiai sajátságainak jellemzésénél használtuk fel (5. ábra), [19] A szervesanyag eltávolítási modellek igazolása — szennyvíztisztító telepek üzemi jellemzőinek napi adataiból, gépi adatfeldolgozás útján — nem jár számottevő nehézségek nélkül. A nehézségek egyrészt abból erednek, hogy az egyes üzemi paramétereknek (mint pl. az iszapkoncentráció, szennyvízhozam, be- és elfolyó KOI vagy BOI) önmagukban is jelentős véletlenszerű ingadozásuk van, tehát a belőlük képzett üzemi jellemzőknek (mint pl. a v, biológiai eltávolítási sebességnek) véletlenszerű ingadozása még sokkal nagyobb. Ezek az ingadozások sok esetben elfedik a modellek szerinti összefüggéseket, amelyek valóban fennállnak a biológiai paraméterek és az elfolyó víz minősége között. Nehezíti még a modellek bizonyítását, hogy a szennyvíztisztító telepek egyéb műtárgyainak (pl. az utóülepítőnek) az elfolyó víz minőségére gyakorolt hatását alig ismerjük. A fenti nehézségek egyre inkább szükségessé teszik a sztochasztikus szemlélet alkalmazását a szennyvíztisztító rendszerek tervezésénél: ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy többé nem az a célunk, hogy adott biológiai terhelés esetére megadjuk a tisztított szennyvíz minőségét, hanem hogy meghatározzuk, hogy adott biológiai terhelés mellett egy szennyvíztelep elfolyó vízminősége valamely felvett határértéket (pl. a rendeletben előírt 75 mg/l KOI-t) milyen valószínűséggel teljesít, ill. halad meg. A hidrológia tudományától az ilyen valószínűségi szemlélet nem idegen, bevezetése a vízminőségvédelembe időszerűnek látszik. 3. Anyagmérleg vizsgálatok Ami az eleveniszapos eljárás anyagmérlegét illeti, ennek kialakítását Benedek—Farkas 1968-ban, a GW F- ben megjelent cikkükben igyekeztek összefoglalni [12], Az idézett dolgozatban az eleveniszapos eljárás sebesség dimenziójú jellemzőit, ill. 1. táblázat Az eleveniszapos biológiai szennyvíztisztítás sebessőgdimenziójú mérőszámai Jellemző Térfogati terhelés. . Fajlagos iszapszaporodási sebesség . . Fajlagos oxigénemésztés Fajlagos szervesanyag lebontási sebesség Endogén lebomlási álladnó Endogén légzés állandója Bővített anyagátadási tényező Jelölés T

h Vxu v

r vs kr KLO> Összefüggés q/V Vxu = v

x - k

e, v

x = yv

t v

r = kl v

s — k'

r v

8 = ke T

h(S

0-S

e) X

l dX

t 1 át X

l k

r = zk

e, z = 1,4 v

rX

1 K i/i G. — C ezek egymás közti kapcsolatát vizsgáltuk, ill. értelmeztük a mérnöki gyakorlat szempontjából. A sebességi paramétereket az 1. táblázatban foglaljuk össze. E sorok szerzője később megkísérelte a mérnöki gyakorlat terén az oxigénbevitel, valamint iszapszaporulat számítása terén kifogástalanul használható, de kissé -elvontnak tűnő anyagmérleg egyenleteket egy jobban áttekinthető diagramba összeszerkeszteni, amelyről a tervező mérnök könynyen leolvashatja az iszapszaporulat, oxigénigény valamint a szervesanyag lebomlás egyidejű alakulását az iszap terhelésének függvényében (4. ábra). Ennek az ábrának megszerkesztesére természetesen csak olyan modellkísérlet sorozat elvégzésével kerülhet sor, amely magában foglalja az ábrázolt iszapterhelés tartományt. Farkas és Németh 1968-ban beszámol az ilyen jellegű modellkísérletek megszervezéséről, elvégzéséről és kiértékeléséről [13]. Ez a terület 1968 óta annyival bővült, hogy a modellkísérleti adatok kiértékelésére a MAVEMI-vel együttműködve, számítógépes feldolgozást vezettünk be, amelynek software anyagát nagyrészt dr. Hegyi Mária állította össze. A gyümölcsöző együttműködés jelenleg — a gyakorlati tervezési feladatokkal összefüggő számítások elvgézésén kívül — arra irányul, hogy a lineáris korreláció együtthatójának gépi meghatározása útján ellenőrizzük egyes adatsorok illeszkedését a 2b, c, d ábrákon bemutatott modellekhez [14], 4. Módszertani és műszerfejlesztési tevékenység A korszerű vizsgálati módszertan első lépéseként az oxigénanyagcsere mérés megoldását tűztük ki magunk elé.