Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

5. szám - Oláh József–Palkó György–Borbélnyé Jakab Judit–Szilágyi Mihály–Barabás Győző: Az anaerob rendszerek jellemzése és ellenőrzése

OLÁH J. és munkatársai: Az anaerob rendszerek jellemzése és ellenőrzése 13 1. táblázat. Nitrogén hiányos műszennyvíz összetétele Tápanyag megnevezése Koncentráció (mg/l) KOI 4800 Szaharóz 2000 Dextrin 1500 Ecetsav 200 Propionsav 100 Vajsav 30 Tejsav 420 NH

4C1 (mint N) 100 Étolaj 300 Ásványi sók 600 3.2. Szubsztrát terhelés A stabilis (stacioner) rothasztás biztosítása szempontjából elsőrendű fontosságú, hogy milyen sebességgel adagoljuk a lebontandó szubsztrátot a rendszerbe. A terhelés változtatható az átfolyási sebesség változtatásával, amivel megváltozik a térfogati terhelés (tartózkodási idő) a rothasztóban, de változhat a szennyvíz szervesanyag koncentrációjának a megváltoztatásával is. A tökéletesen elkevert rendszerben a rövid tartózkodási idő azt eredményezheti, hogy nagymennyiségű lebontatlan anyag távozik az elfolyóban. Hosszabb tartózkodási idők tökéletesebb lebontást biztosítanak. A gyakorlatban középutat kell választani a tökéletes lebontás és a gazdaságos rövid tartózkodási idő között. A rothasztó terhelése ritkán változtatható a szerves szennyezők koncentrációjának a megváltoztatásával, mivel ez a koncentráció az érkező szennyvízzel adva van. A rothasztók terhelése éppen ezért az átfolyás sebességének a változtatásával változtatható a legkönnyebben. Ismeretes, hogy túlterhelés kiegyensúlyozatlan állapotokat okozhat, ami illó zsírsavak, felszaporodásával járhat együtt. A házi szennyvíz-iszap térfogati terhelését legáltalánosabban a szervesanyag/térfogat x nap paraméterrel jellemezzük. Ez a paraméter nem veszi számításba a mikroorganizmusok számát, azaz a szerves anyag lebontását végző térfogatban foglalt biomassza mennyiségét, illetve feltételezi, hogy elegendő mikroorganizmus áll rendelkezésre. Különböző eredetű szennyvíziszapok folyamatos, laboratóriumi berendezésben végzett KOI lebontását a terhelés függvényében a 3. ábra mutatja be. A különböző eredetű iszapok anaerob bonthatósága között nagy különbség mutatkozik. A kicsiny terhelésnél (0,6 g KOI/1 nap) a vegyipari - házi szennyvíz tisztításából származó eleveniszap 30 %-os, ugyanakkor a szeszipari eredetű iszap 60 %-os hatásfokkal bontható. A stabilis anaerob rothasztási körülmények csak úgy biztosíthatók, ha a terhelési sebesség 35 C°-on kisebb, mint 1,05 KOI g/l lebegőanyag x nap (Oláh, 1973). Sokkal nehezebb az anaerob lebontást végző biomaszsza mennyiségének a megállapítása. Általában előnyben részesítik a biomasszával arányos kémiai módszereket. A legnagyobb nehézség egy olyan paraméter kiválasztása, amely minden körülmények között szorosan összefügg a mikroorganizmusok tömegével. A biomassza tömegének jellemzésére a DNS nukleinsavat használják, mivel ezt csak élő sejtek szintetizálják, és az élő sejteknek egyik legkevésbé ingadozó mennyiségű alkatrésze. További kutatások kimutatták, hogy a DNS tartalom az anaerob iszapban erősen összefügg a rothasztó szerves-anyag tartalmával. Éppen ezért szennyvizek rothasztásánál a szerves lebegőanyag tartalom alkalmas a biomassza mennyiségének a becslésére. Iszapok rothasztásánál, amikor a befolyó iszap nagy mennyiségű szerves anyagot KOI tertielet [g/l ^op] , zárójelben o tt*taz*xln«i 06 [nop] 3. ábra. Különböző eredetű szennyvíziszapok lebontása és terhelés- kapcsolata (Oláh, 1978) A gyakorlatban kis- és nagy terhelésű rothasztó berendezéseket szoktak megkülönböztetni. A kis terhelésű rendszerek szerves-anyag terhelése általában 0,6-1,6 a nagy terhelésű berendezések terhelése pedig 2,4-6,4 kg/ m

3.nap érték között változik (EPA 625/1-79- Oil). Gyakorlatban zömmel nagy terhelésű berendezéseket üzemeltetnek és a szerves-anyag terhelés 3,0—4,0 kg/m

3.nap érték között változik. 3.3. Hőmérséklet A mikroorganizmusok szaporodása szempontjából optimális hőmérsékleti tartományok három tartományra oszlanak, nevezetesen: pszichrofil tartomány (20°C alatt), mezofil tartomány (20-45°C) és termofil tartomány (45-60°C között). A gyakorlatban általában a mezofil rothasztási alkalmazzák, de az utóbbi időben egyre több termofil rothasztó épült. A hőmérséklet, amelyen egy baktériumsejt kialakult, határozott hatással van a sejt kémiai összetételére, az enzim-tevékenységére és a sejt szerves-anyag lebontó képességére. A hőmérsékletnek az egyes fajok szaporodására gyakorolt befolyása alapján belátható, hogy az a hőmérséklet, amelyen egy heterogén populáció szaporodik, erősen kihat az ebben képviselt fajokra és azok egyedszámára is. Ilyen módon a hőmérséklet, amelyet céltudatosan is be lehet állítani, jól felhasználható a rothasztóban lévő baktérium-populáció szelektálására. A hirtelen hőmérsékletváltozások azonban gyakran gátló tényezőként hathatnak a baktériumokra nézve. Egy mezofil tartományban üzemelő rothasztóban üzemzavar léphet fel, ha a hőmérsékletet a termofil rothasztás üzemi hőmérsékletére emelik, amely zavar a zsírsavak felszaporodásában mutatkozik meg. Egyes esetekben üzemi méretű, termofil rothasztással kapcsolatban azt tapasztalták, hogy ha a hőmérséklet viszonylag rövid idő alatt 2,7 °C fokkal csőkkent a zsírsavak felszaporodtak és a lebontási hatásfok erősen csökkent (Öllös, 1995). Az anaerob rothasztóban végbemenő reakciókat egy heterogén baktérium-populáció közös aktivitása eredményezi.