Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

5-6. szám - Fleit Ernő–Gulyás Pál: Az iszapfelúszás problémája az eleven iszapos szennyvíztisztításban

F LEIT E„ GULYÁS P.: Az iszapfelúszós problémája 307 Az eleveniszap mikroszkópos vizsgálatának célja a kővetkező: — az iszapfelúszás és a habképződés okainak feltárása : probléma azonosítás; — a szervesanyag illetve hidraulikai terhelés hatásának megállapítása a pelyhek szerkezetére; — anaerob zónák, terek jelenlétének kimutatása anaerob indikátor szervezetek segítségével, hibakeresés a rendszerben; — az egy- és többsejtű fauna vizsgálata, mely segítségével megállapítható az eleveniszap minősége, jó vagy rossz működése, korai figyelmeztető rendszer; — a vizsgálat eredményei alapján javaslatok, üzemelési tanácsok adása a technológia módosítására : probléma megoldás. A tisztítótelep működtetése közvetlen és közvetett módon egyaránt befolyásolja a pelyhek fizikai szerkezetét és biológiai felépítését (fajösszetételét). A pelyhek fizikai és biológiai tulajdonságai nemcsak a szervesanyag eltávolítási lehetőséget (terhelhetőséget) szabják meg, hanem az ülepítés (fázisszétválasztás) gyorsaságát, illetve hatékonyságát is erősen befolyásolják. Ebből a szempontból igen fontos szerepe van a pehelyképző ós fonalas baktériumcsoport fajainak, melyek mennyisége, előfordulásuk aránya alapvetően meghatározza a levegőztető medence tisztítási hatásfokát (Sezgin et al., 1978). Az eleveniszapos rendszerekben megjelenő fonalak két technológiailag zavaró, illetve a telep működését előnytelenül befolyásoló jelenséget idézhetnek elő: iszapfelúszást ós habképződést. Ennek eredménye a zavaros elfolyó tisztított víz, a rossz ülepedés az utóülepítőben, továbbá a kicsi ületve a nagy iszapindex értékek. Ezek a jelenségek mind hozzájárulhatnak az ülepítőmedence működésének romlásához. A biológiai szennyvíztisztítási technológia definíciója szerint minden olyan iszap, melynek Mohlmann-indexe (SVI-értéke) 150 ml/g felett van iszapfelúszást jelez, vagy annak közeli esélyét. Ekkor van szükség az eleveniszap fénymikroszkópos vizsgálatára, mert a fonál típusának meghatározása után a technológiai probléma az esetek többségében megszüntethető. Az iszapfelúszás és a habképződés sok magyarországi eleveniszapos szennyvíztisztító berendezésben okoz több-kevesebb gondot. A kiváltó okok hazai tanulmányozásáról kevés tudomásunk van. Munkánkban elsősorban irodalmi adatok ismertetésével igyekszünk áttekinteni a jelenséget, bízva abban, hogy ez segítséget nyújt a kérdéscsoporttal foglalkozó szakembereknek. 3. Az iszapíelúszAs elméletei Fél évszázaddal ezelőtt, az egyik neves északamerikai szennyvízkezelési szakfolyóiratnak már a kezdő évfolyamában nagy hangsúlyt kapott az iszapfelúszás problémája, mely jelenleg is tekintélyes hányadát alkotja a kutatásoknak (Morgan és Beck, 1928; Ruchhoft és Watkins, 1928). Az eleveniszapos berendezések fokozatos elterjedésével párhuzamosan az iszapfelúszás problémája mind elméleti, mind gyakorlati szempontból növekvő hangsúlyt kapott (Dreier, 1945). A második világháborút követően a biológiai ismeretek mikrobiológiai, biokémiai és ökológiai területeken történt gyarapodásával az eleveniszapos rendszerek technológiai problémáinak biológiai gyökerei is egyre inkább megvilágítást nyertek. Technológiai részről a folyamatirányítás kritikus elemeinek (elkeveredési viszonyok, hidraulikai és szervesanyag terhelés hatásai, reaktor elrendezések stb.) az iszappelyhek szerkezetére és viselkedésére gyakorolt hatása részleteiben ismertté vált. Ennek ellenére ez a mai napig sem lezárt kutatási terület. Az iszapfelúszás okait illetően több elmélet látott napvilágot az elmúlt évtizedben és ezt megelőzően is, azonban általánosan elfogadott „felúszás" elmélet mind a mai napig nem alakult ki. A különböző iskolák, kutatócsoportok más magyarázatokat fűznek a fonalak megjelenéséhez, és eltérő megelőzési, illetve megszüntetési javaslatokat tartalmaznak. Ennek valószínű oka, hogy inkább különböző felúszás fajtákról beszélhetünk, mintsem az iszapfelúszásról általában. A következőkben röviden és kritikusan áttekintjük a fontosabb felúszás elméleteket. 3.1. Anyagcsere elméletek Alapvető feltételezés ezekben az elméletekben az, hogy anyagcsere-élettani különbségek vannak a pehely és a fonalkópző baktériumok között, mégpedig a különböző minőségű szerves szubsztrátok eltérő hasznosításában. Bizonyos szubsztrátféleségek (pl. szénhidrátok) jelenléte kedvez a fonalképző csoport elszaporodásának. Ez az elképzelés régen, már az első felúszással kapcsolatos mikrobiológiai vizsgálatkor felmerült (Morgan és Beck, 1928). Ennek mai kiegészítése az a feltételezés, hogy a pehely és fonalképzőcsoport biokémiai (enzimatikus) képességei a különböző szervesanyag féleségek (oldott, kolloid ill. partikulált szubsztrátok) bontásában, szubsztrátként történő hasznosításában különbözőek. Feltételezik, hogy a befolyó szennyvíz biokémiai oxigénigényének nagyobb részét kitevő (megközelítőleg 70% összes BOI) partikulált szubsztrátokat bizonyos fonalképző csoportok jobban tudják hasznosítani. A befolyó szennyvíz minőségéről illetve annak dinamikus változásairól (napi és szezonális ritmusok) meglepően kevés statisztikailag is megalapozott vizsgálat született, ezért az egyes BOI frakciók élettani szerepének megítélése jelenleg heves viták tárgya (Wanner és Orau, 1988). A különböző BOI frakciók relatív aránya és a belőlük számolható hozamkonstansok az egyik legkevésbé kidolgozott területe az IAWPRC eleveniszapos modelljének (Henze et al., 1987), mely emiatt erős kritikát váltott ki (Dold and Marais, 1986). A nehézségek áthidalására számos új elképzelés született. Az újabb kutatások szerint az említett modellben feltételezett partikulált szubsztrát hidrolízis sebességek nem helytállóak.