Hidrológiai Közlöny 1984 (64. évfolyam)

2. szám - Dr. Magó István: A szennyvízelvezetés folyamatairól

Dr. Magó I.: Szennyvízelvezetés Hidrológiai KözlörDy 1984. 2. sz. 109 A megfigyelések szerint bár az áramló szennyvízben is képződik valamennyi szulfid, a többség mégis a víz alatti csatornafelületek hártyáiban vagy leülepedett szerves iszapból várható. Kevés közlemény foglalkozik a szennyvízben oldott oxigén és a szulfid reakcié>jával. Annyi azonban megállapítást nyert, hogy folyó torkolati iszapban és sós vizes környezetből a szufid reakció sebessége legkevesebb volt pH = 7,5 körül, értéke 1 mg/l - pere körüli vasion katalizátorral. A szulfidképződés megismerésére irányuló kísérletek, vizsgálatok érthetően melegebb éghajlatú országokban indultak meg, hiszen a keletkező károkat is ott észlelték először. Dél-Afrikában 0,2—0,6 ing/1 H

2S koncentráció mellett a gra\ itációs betoncsatorna záradékvonalában 7,5 cm mély korróziós károkat is észleltek. Kisebb átmérőjű 030 cm betoncsatorna 14 év alatt teljesen tönkrement 0,4 2,6 mg/l H

2S jelenlétében. Az Egyesült Államokban egy kiömlő műtárgyon észleltek 8 cm-es roncsolást 9 év alatt, amelynél a kifolyó szennyvíz H

2S tartalma elérte a 2 mg/l-t. A települések iparosodása, a lakótelepek komfort fokozatának emelkedése egyértelműen a kezelendő szennyvizek hőmérsékletének emelkedésével jár együtt. így a szulfidképződés veszélye elleni védekezés nem maradhat a melegégövi országok gondja. Hazánk jeleiitős élelmiszer előállító szerepe az elvezetendő szennyvizek protein-tartalmának, detergens szennyeződésének, és hőmérsékletének emelkedésével jár együtt. Ezért fokozni kell a szennyvízelvezető rendszereken belül a szennyvízvizsgálatokat szulfid és H

2Startalom tekinteté ben is, és a szenny vízhőmérséklet-mérést is komolyabban kell venni. A szennyvízelvezetés eszközei és a szulfid képződés mennyisége A szennyvízelvezetés két fő eszköze és módja a szennyvíznyomócső és a gravitációs szennyvízcsatorna. A szennyvíznyomócsőben a szennyvíz vagy áll (szivattyii üzemszünet), vagy az átemelt szennyvíz mennyiségének megfelelően közel állandó (szivattyú üzem alatt) sebességgel • halad. A nyomócsőben a cső nedvesített felülete, azaz a szulfidképző lepedék területe egyenlő a cső teljes belső felületével. A szennyvíznek nincs lehetősége oxigént abszorbeálni a levegőből. A szennyvíznyomócsövet körülvevő ágyazó anyag, a talaj nagy mennyiségű hőt tárol a szennyvíz hőmennyiségéből, így a szennyvíz hőmérséklete nem erősen ingadozó hosszú nyomócsövek esetében POMEROY (1959) szerint a d átmérőjű (cm) szennyvíznyomócsőben T 0° hőmérsékletű, L

0 szabványos BOI

5 értékű (mg/l, 20 C°-on) szennyvízben, amely egy átemelési ciklusban átlagosan összesen t percig tartózkodik a nyomócsőben, a következő empirikus képlettel lehet megbecsülni a nyomócső végén várható szulfid koncentrációt (mg/l): S=KtL, 1+ 0,004 D J ^(R-20) d (1) A K értéket gyakorlati maximális értékekből vezette le és a következő értékeket ajánlotta a t tartózkodási idő függvényében: 0—10 min K = 0,0025 10—60 min K- 0,005 60- -300 min - K = 0,0066 Angliában tartós kísérletekkel és számításokkal ari'a az eredményre jutottak (A. G. Boon és A. R. Lister), hogy az eredeti POM ERO Y képlettel a szabványos BOI

s értékből, de az ennél átlagosan kétszeres KOI értékből is meg lehet becsülni a várható szulfid-tartalmat, de módosított K tényezővel (K') , amely a szállított szennyvíz KOI értékéből ad a ténylegesen mért 8 koncentrációhoz közelebb eső eredményt. A módosított képlet ezek szerint (mg/l): S=K' t Lkői — 0,004 d (T-20) -J 1.07 (2) ahol: K' = 0,00152. A szulfid ismeretében állást kell foglalni a várható beton korrózió kérdésében. Nyomócsőben a körülmények nem alkalmasak kénes korrózió kialakítására (hacsak nem ürül le a nyomócső minden ciklus végén). Általános vélemény, hogy az alacsony oldhatóságú szulfid gáz a szennyvíznyomócsőből kijutva a részleges töltésű gravitációs csatornákban, csatornaaknákban, szivattyúaknákban okoz betonkorróziót. Űgy találták, hogy 30 éves időszakban jelentéktelen a betonkorrózió, ha a szulfid koncentráció 0,1 mg/l alatt van. Említést érdemel, hogy dél-afrikai kutatások 2 mg/l-ben határozták meg azt az értéket, amely fölött nagyon komoly betonkorróziós károk várhatók. Ezt a kiugró határértéket a dél-afrikai szennyvízelvezető rendszerek (csatorna és akna légterek) igen alacsony nedvességtartalmára lehet visszavezetni. A POM ERO Y képlet alapján számított szulfidkoncentráció grafikus összefoglalása látható a szennyvíznyomócső átmérője, a tartózkodási idő és a sfeennyvízminőség (B0I

5 és T C°) függvényében az 1. ábrán. A szulfid előbecslésére alkalmas görbékből kitűnik, hogy a kis átmérőjű csövek látszólagos kedvezőtlenségét (mely azonos szennyvízmennyiségnél kedvezőtlenül növeli a szivattyúk emelőmagasságát is) nagyban ellensúlyozza a tartózkodási idő csökkenésével járó előny. A nyomócsőben kialakuló áramlási sebesség növekedése nem lehet közömbös a szulfidképző hártyafelületekre. (Ezt a lemosó hatást a zárt szelvényű csatornákban vizsgálták részletesebben.) POM ERO Y szerint az áramlási sebességnek 0-1,20 m/s között viszonylag kis jelentősége van a hártyalemosást illetően. A 2. ábra a csőátmérő és a szenny vízhőmérséklet hatását mutatja be jellegében és számértékekkel, a (2) egyenlet felhasználásával. A képződő szulfid-