Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

5. szám - Oláh József–Palkó György–Szilágyi Mihály: A délpesti szennyvíztisztító N-eltávolítási tapasztalatainak értékelése

OLÁH J. - PALKÓ GY. - SZILÁGYI M.: A Dél-Peat-i szcnnyviztiszttfó 275 delkezzen, valamint ioncserélő, adszorpciós és lebegőanyag megkötő kapacitása legyen az anyagnak (Brandt és Hegemann, 2001). A fenti szempontokat a szinterezett üveg, zeolit, mordenit, vulkáni tufa, egyes műanyagok és az égetett agyag származékok elégítik ki. 3.2. Nitrogén eltávolításra alkalmas bioszűrők kialakításának szempontjai Bioszűrők üzemeltetése során a szűrő eltömödésének elkerülése végett a gondos mechanikai (homokfogás, ülepítés, zsír- és olajfogás) előtisztítás szükséges A mechanikai, a zsír és olaj származékok az aktív biológiai felületet lefedik, és ez által gátolják annak működését. Ezen anyagoknak az aktív szűrőről történő eltávolítása, kiöblítése is kérdéses (Bubinger és Schwinning, 1992). A bioszűrés szervesanyagok (C- vegyületek) eltávolítására csak, mint 2. tisztító fokozat alkalmazható. A bioszűrő elsősorban nitrogén vegyületek eltávolítására (nitrifikáció és denitrifikáció) alkalmas. Nem ajánlatos a bioszűrőt, különösen a finom szemcséjű töltetűeket (nagy fajlagos felület) nagy terhelésű biológiai rendszerként üzemeltetni, mert a nagy iszap szaporulat miatt eltömődik. A fentiek miatt ajánlatos a befolyó szennyvíznél a BOIy-t 100 mg/l, ammónia koncentrációt (NH^-N) 30 mg/l, a szűrő terhelését pedig 1,0 kgBOI/m

3nap érték alatt tartani A heterotróf (szénvegyületeket bontók) és nitrifikáló baktériumok között az oxigénért verseny folyik. A nitnfikálók szaporodása kb. 1/10-e a heterotróf baktériumok szaporodásának. Nitrifikáció során 3,0 gTKN/m

2nap Neltávolító fluxus biztosításához az oxigén koncentrációt 8 -10,0 mg/l értéken kell tartani. Az üzemeltetési gyakorlatból ismeretes, hogy eleveniszapos rendszernél 0,5-2,0 mg/l oldott oxigén koncentrációt kell tartani. A bioszűrőnél viszont a biofilm oxigén ellátását biztosító diffúzió és a nitrifikáló baktériumok oxigén ellátása céljából a biofilmen kívül a víz fázis 0

2 koncentrációját viszonylag magasabb értéken (5-8 mg0

2/ 1) kell tartani, hogy megfelelő diffiiziós "hajtóerő" legyen (Öllös és Szilágyi 1996). A bioszűrőknél általában utó-denitrifikációt alkalmaznak és a denitrifikáció céljából metanolt használnak. A metanol diffúziója lényegesen kisebb mint a nitrát ionoké és folyamatnál a kisebb diffúzió a meghatározó. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy nagyobb metanol koncentrációt kell alkalmazni, mint amit a sztöchiometrikus arány megkövetelne. Ennek egyenes következménye, hogy a denitrifikációt követően KOI növekedéssel és klórozás esetében nagyobb klór fogyással kell számolni (twai és Kitao, 1994). 3.3. A nitrifikációs bioszűrőkkel szerzett általános üzemelési tapasztalatok értékelése A bioszűrés olyan szennyvíztisztító eljárás, amelyben a heterotróf biomassza hordozó anyagra van telepítve és a szennyvíz a szűrőben alulról felfelé áramlik. A szűrőben három fázis egymással szorosan érintkezik. - szilárd fázist a biohártya által körülfogott szemcsés szűrőanyag képezi, - az alulról felfelé vezetett szennyvízáram, folyékony vízfázis, - az alulról felfelé áramoltatott gáznemű fázis a befújt levegő, ilL az anoxikus folyamat termékeként keletkező nitrogén alkotja. A bioszűrőket általában a biológiai szennyvíztisztítás második lépcsőjeként építik be ammónia és nitrát eltávolítás céljából. A befolyó szennyvíz KOI koncentrációjának növekedésével (KOI >170 mg/l) a nitrifikáló és a heterotróf baktériumok közötti verseny következtében a nitrifikáló baktériumok száma vissza szorul és a szén vegyületek lebontása kerül előtérbe. Rehbein és mtsai (1997) vizsgálatai szerint a bioszűrőn a hatékony nitrifikáció feltétele, hogy a tisztítandó szennyvízben a C/N arány <2,0 és a szűrő nitrogén terhelése 2,0 kgN/m

3 nap alatt legyen. Yun Chang Fu és Bishop (1995) megállapította, hogy a növekvő oxigén ellátással (0

2 koncentráció > 5 mg/l) csak a légzési sebesség nőtt, de nem növekedett az átlagos KOI eltávolítási sebesség Ez arra utal, hogy a növekvő oxigén ellátással megnő a biomassza endogén légzése, vagyis a biofilm felületén egy aerob stabilizáció játszódik le. Barjenbruch (1998) mérései szerint a szűrő optimális térfogati terhelését (kg/m

3nap) nitrifikációnál NRt-N-ra 0,1-1,5 , denitrifikációnál (N0

3-N) 0,8-4,0 értékek között kell tartani. A szerző a bioszűrők alkalmazását elsősorban második tisztítási fokozatban ajánlja. 4. A dél—pesti szennyvíztelep nitrogén eltávolítási eredményeinek értékelése 4.1. A bioszűrők alapadatai A telepen kialakított a BIOFOR (Biological-Fixed-Oxygen-Reactor) a bioszűrési technológia egyik formája A szennyvíztelep nitrifikáló (N) és denitrifikáló (DN) szűrőinek műszaki adatait a 2. táblázat

ban mutatjuk be. A nitrifikáló és a denitrifikáló szűrők egyértelműen nitrogén tápanyagok (nitrogén formák) eltávolítására vannak beállítva 2. táblázat A dél-pesti szennyvíztelep nitrifikáló (N) és denitrifikáló (DN) szűrőinek műszaki adatai Aszörö berendezés megnevezése A szűri felülete A szűrő térfogata Szűrési sebesség A szűrő anyag fajlagos felülete Aszűrö terhelése Befúvot levegő mennyisége m m

3 m/h m'An' kgNH< • N/m'd kgNOr N/m'd m

J/h Nitrifikáló azfeó(N) 560 2352 7,0 -2000 0,6-1,0 10 00014 00C Denitrifikáló azúrt (DN) 227 703 14,2 -1000 u-u 4.2. A nitrogén eltávolítási eredmények ismertetése A szennyvíztelepen két-fokozatú biológiai tisztítórendszer üzemel. Az első fokozat egy hagyományos nagy terhelésű eleveniszapos egység, amelyben egyidejű szimultán, kémiai foszfor eltávolítást is végeznek A második biológiai fokozatot a sorba kapcsolt nitrifikáló (N) és denitrifikáló (DN) szűrők alkotják. A szennyvíztisztító telep technológiai vázlatát és az egyes műtárgyak kapcsolatát Oláh és mtsai e folyóirat 2002. évi 5. számában megjelent tanulmányának 2. ábrája mutatja be. A dél-pesti szennyvíztelepre befolyó, nyers, és az elfolyó, tisztított szennyvizek átlagos minőségi mutatóit a 3. táblázatban foglaltuk össze. A dél-pesti szennyvíztisztító telep általános jellemzését és eredményeit Oláh és mtsai 2002-ben megjelent tanulmányukban egyébként már részletesen ismertették.