Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)

1. szám - Kőrösmezey László: Tények, tapasztalatok és a fejlődés új irányai a hazai szennyvíztisztításben

25 Tények, tapasztalatok és a fejlődés új irányai a hazai szennyvíztisztításban Kőrösmezey László MÉLYÉPTERV 1078. Budapest, Nefelejcs u. 6. Kivonat: 1989 óla hazánkban a szennyvíztisztításban is jelentős változások mutatkoznak. Egyrészt a követelmények növekedtek meg. ami elsősorban a tápanyag-eltávolítás igényének formájában (nitrogén, foszfor) jelenik meg, de ezek az igények a technológia szükséges módosítását is maguk után vonják Másrészt a vízfogyasztás jelentős csökkenése és a szennyvíz szennyezettségének növekedése támaszt új követelményeket Végül az energiaköltségek drasztikus növekedése új szemléletet kiván, főleg az iszapkezelésben, előtérbe hozva az energiatermelő megoldásokat az energiafogyasztókkal szemben. Kulcsszavak: tápanyag-eltávolítás, nitrogén, foszfor, rothasztás, gázhasznosilás 1. Bevezetés Mai szemmel visszatekintve se mondhatjuk, hogy a hazai vízvédelmi elöirások - akár az 1978-as, akár az 1984es rendeleteket tekintjük - ne lettek volna kellő szigorúságinak az európai előírásokhoz viszonyítva. Csak a szennyvízzel kibocsátott tápanyagok tekintetében voltak elnézőbbek, mivel azok, vagy azok egy részének eltávolítását csak az állóvizek esetében kívánták meg. A 90-es években épülő szennyvíztisztítók mégis alapvetően különböző technológiát alkalmaznak a korábbiakhoz képest. Ennek oka éppen a tápanyagok, tehát a nitrogén és foszfor eltávolításának igénye. Ez a módosítás legtöbbször jelentős térfogatnövelést jelent, ami hasonlóan nagy mértékű költségnövekedéssel is jár. így egy ma építendő tisztítótelep teljes kiépítése ugrásszerű változást mutat a korábbi tisztítótelep-árakhoz képest Több helyen bekövetkezett az a kedvezőtlen helyzet, hogy az elképzelt tisztítótelep beruházási költségének többszörösét ajánlották a vállalkozók a megdöbbent önkormányzatoknak az előirányzott és - helyesen vagy helytelenül - erre a célra elkülönített keret helyett. A kérdés a beruházó oldaláról úgy fogalmazódott meg, hogy tegyen-e valamit egyáltalán ebben a közmű-ágazatban, vagy ha ilyen drága a szennyvíztisztítás, napolja el az ügyet egy kedvezőbb, távolabbi időre, amikor több pénze lesz erre a célra. Műszakilag megfogalmazva is feltehető a kérdés: helyes-e a tisztítótelepet - ha ennek gazdasági korlátai vannak - mindjárt a teljes kiépítésig megvalósítani, vagy hogyan biztosítható a kiépítésben a fokozatosság. E kérdés megválaszolásához tekintsük át a tápanyagok eltávolításával foglalkozó műszaki kérdéseket. 2. A tápanyag-eltávolítás technológiai lehetőségei 2.1 A nitrogéné/távolítás lehetőségei A nyers szennyvizekben a nitrogént főleg ammónia formájában, továbbá szerves nitrogén formájában, de kisebb mértékben nitritek és nitrátok formájában is megtaláljuk. Háromféle folyamat alkalmas a szennyvíz nitrogéntartalmának eltávolítására. A vízben oldott szerves nitrogént a biológiai tisztítás során képződött mikroorganizmusok enzimek segitségével asszimiláció útján testükbe építik be, és így annak jelentős hányada az iszapba kerül, bár onnan az iszapvíz útján visszajut a kezelendő szennyvízbe A kezelés folyamatában a már eredetileg is ammónia formájában jelenlévő nitrogén és az ammonifikáció útján ammóniává alakult szerves nitrogén a nitrifikáció útján alakul tovább. Ez a folyamat a biológiai tisztítási technológiában részlegesen spontán módon is bekövetkezik, de tudatos beavatkozással nagy mértékben fokozni lehet Az ammónia az oxidáció folyamán először nitritté (N0

2) alakul a nitrosomonas és társai mikroorganizmusok működése eredményeként. További oxidálás a nitritek nitráttá (N0

3) alakulásához vezet, amely folyamatban a nitrobakter mikroorganizmus működik közre. A nitrátok disszimilatív redukciója - tehát a további lebomlás - oxigénhiányos környezetben mint denitrifikáció következik be heterotrof baktériumok közbejöttével. A fent leírt, egyszerűsítetten ismertetett folyamatok során savanyodás, majd a pH egyensúlyának visszaállása következik be. A nitrát oxigénjének hasznosítására célszerűen felhasználható a tisztítótelepre érkező szennyvíz szervesanyag tartalma. A kémiai kötésből felszabaduló nitrogéngáz e folyamatból a levegőbe távozik. A fenti módszerekkel a szennyvízben lévő nitrogén 80 %-a eltávolítható 2.2 A foszfor eltávolításának lehetőségei A nitrogén tápanyag eltávolításra a biológiai módszerek jól felhasználhatók, a foszfor eltávolításra célszerű biológiai és kémiai módszereket vegyesen alkalmazni. Az első lépésben hasznos, ha a szennyviz anaerob körülmények közé kerül, de ugyanakkor a nitrogén-vegyületek távoltartása is igény. Ilyen közegben ugyanis a poliP mikroorganizmusok jobban fejlődnek és magukba gyűjtik a szennyvízben található különböző eredetű és felépítésű foszfor-vegyületeket. A vegyületek túlnyomó része foszfát formájában van jelen. Az eleveniszapos medencében a levegőztetés során a foszfát jelentős része beépül az eleveniszapba, és a sejtekben mint polifoszfát tárolódik. Anaerob folyamatok során a foszfát visszaoldódik az iszapvízbe, és onnan visszakerülhet a szennyvízbe, ill. a szennyvíztisztítás folyamatába.