Hidrológiai Közlöny 1974 (54. évfolyam)
7. szám - Dr. Farkas Péter: Tíz év a biológiai szennyvíztisztítás kutatásában
328 Hidrológiai Közlöny 1974. 7. sz. Dr. Farkas P.: A biológiai szenny vízkutatás akárcsak minimális mértékben is kémiai elváltozást szenved. Teljes a bonthatóság, amikor széndioxid és víz a bomlási folyamat végeredménye, de ez a szennyvíztisztítási gyakorlatban igen ritka. A gyakorlatban megelégszünk az elfogadható bonthatósággal, amikor a szennyező anyagok olyan mértékben bomlanak el, hogy azok a befogadó minőségét nem veszélyeztetik. A szervesanyagokat biológiai tulajdonságaik szempontjából négy csoportra osztjuk, és a szennyezőanyag koncentrációnak a biológiai folyamatok sebességére való hatásával jellemezzük (5. ábra), [19]. Bontható, nem mé rgező Szennyező anyag koncentráció, s [mg/l] 5. ábra. Szennyvizek biológiai sajátságainak jellemzése Fig. 5. Characterization of the biological properties of wastes Az egyszerűbb összehasonlíthatóság kedvéért a vizsgált szennyvizek különböző koncentrációinak hatására mért anyagcseresebességeket az alapanyagcsere sebességére vonatkoztattuk. Ennél a csoportosításnál a légzésmérés módszertana terén tett előrehaladásunk hatott vissza az elméleti kutatásra. A VITUKI-nál kidolgozott membrános oldott oxigénmérő cella ugyanis igen jól bevált az eleveniszap pillanatnyi légzési sebességének mérésére. A légzésmérő műszerrel az eleveniszap légzési sebességének pillanatnyi értékét igen pontosan tudtuk mérni. Ez szerencsés kutatási eredmény volt, mivel külföldön ugyanekkor Van Gils, majd később Hartmann és iskolája a szervesanyagok biológiai tulajdonságait Warburg-mérések által szolgáltatott összegzett oxigénemésztési görbékből igyekeztek meghatározni; a Warburg görbék analízise azonban már matematikai szempontból is igen bonyolult [20, 21]. Mi pl. közvetlen méréssel, a d0. 2/dí (S) S függvény felvételével meg tudtuk határozni, hogy egy szervesanyag biológiai bontása követi-e a Michaelis—Menten törvényt, illetve milyen modellt követ, mérgező-e, bontható-e egyáltalán. A Warburg technikával viszont a d0 2/d< (S) függvény helyett egy 0 2(t) típusú függvényt kapunk; ennek a függvénynek kinetikai értelmezése többek közt azért nehéz, mivel a Micliaelistípusú egyenletek integrálásaként kapott függvény nem megoldható. Az S(t) típusú függvények értékelése. -a szennyvizek biológiai tulajdonságainak jellemzése szempontjából — empirikus alapon történik. Az összegzett oxigénemésztés görbék a biológiai oxigénigény meghatározására jól beváltak. 6. A szennyvizek összetételének hatásával kapcsolatos vizsgálatok Az újabb keltű témák közt szerepelt több komponensből álló szennyvizek egyes komponensei hatásának vizsgálata a biológiai lebomlás folyamataira. Ez a kérdés is a gyakorlati igény ösztönzésére került kutatási programunkba, mégpedig a házi és ipari szennyvíz keverékét tisztító városi telepek üzemelési problémáinak felmérése kapcsán. Az, hogy az egyes komponensek nem egyforma sebességgel bomlanak le, régóta ismert tény. A „kritikus komponensek" fogalmának bevezetésével és meghatározásával igyekeztünk a tervezők és üzemelők számára szempontokat adni annak a megítélésére, hogy mi is történhet akkor, ha a telepükre befolyó szennyvíz összetétele megváltozik, pl. egy vágóhídi vizet tisztító telepre nagymennyiségű vér jut be (6. ábra), [19]. Ez utóbbi esetben — egyébként állandó biológiai terhelés biztosítása mellett is — a könnyen bomló, rothadó vér hatására erősen megugrik a biológiai oxidáció intenzitása (a közölt példa esetében majdnem hétszeresére), ami feltétlenül oxigénhiányt és berothadást vonna maga után, mert nincs olyan levegőztető szerkezet, amit ilyen mértékű oxigénigény ingadozások kielégítésére gazdaságos üzemmel lehet megtervezni. A vér a levegőztetés szempontjából tehát kritikusnak tekintendő. 7\6Jr -I 4 S, a szubsztrát KOI-ja az iszapvizben: 3000 mg/l (a keverési aránytól függetlenül) 1-V A sta bil üzeme les lartomanya \ 0 1 2 3 4 5 6 7 SSW' 1 Hi*0 (csak zsírolvasztói szennyvíz) Hí, a véres viz KOI részaránya az assz, szennyvíz KOI- ban 3 4 5 6 78910 Hi=1 (csak vér es viz) 6. ábra. Kevert vágóhídi szennyvíz hatása a biológiai oxidációra Fig. 6. The effect of mixed slaughterhouse effluents on biological oxidation A biológiai bonthatóság szempontjából az a komponens tekinthető kritikusnak, melyiknek legalacsonyabb a lebomlási sebessége és legnagyobb a viszonylagos hányada a szennyvízkeverékben; ez a szennyvízkomponens lesz a meghatározó tényező a tartózkodási idő megválasztásánál. A baktériumok a könnyen bontható frakciókat ugyanis viszonylag gyorsan „kieszik" a szennyvízből, és visszahagyják a lassan bomló frakciókat, amik az elfolyó víz KOI-ját növelik. Ezeknek a megfontolásoknak szem előtt tartásával foglalkoztunk a kétfokozatú biológiai rendszerek gyakorlati méretezésével is. Még az 1970-es San Francisco-i szennyvízkonferencián Barnand és Eckenfelder
