Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

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

16 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2005. 85. ÉVF

. 5. SZ. Az egyensúlyi viszonyok felborulásának előrejelzését nem lehet egyetlen paraméterhez kötni, ezért szükséges a fentiekben négy paraméter együttes nyomon követése. Általában igaznak bizonyult az a megfigyelés, hogyha a lúgosság 1500 mgCaCOj/I érték alá esik és ezzel egy időben és az illósav koncentráció ecetsavban kifejezve 2000 mg/l fölé emelkedik a rendszer egyensúlyi viszonyának felborulása várható. 500 1000 2500 5000 10000 Bikarbonat konc. (mgjdm

3 Ca CO3) 7. ábra. A pH, a széndioxid tartalom és lúgosság (CaCOi mg/l) összefüggése (Mc Carty, 1974) ST52551S25 51S25 51S»51S»5 1S»5ß» jun. jul. auq szept oki nov dec 8. ábra. A pH, illósav, lúgosság, savasság és a C0

2 tartalom alakulása egy üzemi rothasztó berendezésnél (Zablatzky és Baer, 1971). Az üzemi gyakorlatban az egyensúlyi viszonyok jellemzésére használják még az összes illósav (mint mg/l ecetsav) és a lúgosság (mint mgCaC0

3/l) arány számát is. Az egyensúly felborulása akkor következik be, ha az ecetsavban kifejezett illósav koncentráció (mg/l) és a CaC0

3 - ban kifejezett lúgosság (mg/l) hányadosa nagyobb, mint 0,8. Az optimális arányszám 0,1 - 0,2 értékek között van. 4.2. Fajlagos gázhozam és a gázösszetétel Egy szubsztrát anaerob biológiai bonthatóságát sokszor a fajlagos gáztermeléssel jellemzik. A mérést szakaszos kísérleti körülmények között végzik. A teljes kirothadást feltételezve az adott szubsztrátra vonatkoztatva meghatározhatjuk a teljes lebontás mellett elérhető fajlagos gáztermelést. Folyamatos kísérleti berendezésben technológiai viszonyok mellett is kimérhető egy adott szubsztrát egységnyi tömegére vonatkoztatott gáztermelés. A fajlagos gáztermelést a reaktorba betáplált vagy a lebontott szerves-anyagra vonatkoztatjuk. Kommunális nyers- és fölös-iszap keveréknél a betáplált szerves-anyag gázkihozatala 0,5-0,75 m

3/kg szerves-anyag. A lebontott szerves-anyagra vonatkoztatva pedig 0,75 - 1,12 m

3/kg szerves-anyag fajlagos gáztermelési értékekkel lehet számolni. Folyamatos laboratóriumi kísérleti körülmények között, a különböző eredetű szennyvíziszapoknak a betáplált szerves-anyagra vonatkoztatott fajlagos gázfejlődés értékeit a 9. ábra mutatja be. A legnagyobb értéket a házi szennyvíz iszapnál és legkisebb gázkihozatalt pedig vegyipari - házi szennyvíz iszap keveréknél értük el. 5 10 15 X X X 3S C?BS) (7,«J) (195) (150) (105) (QfiO) (0.15) TortózkodAst idÄ[nop^ zórójetben a KOI terhet«* [gjl nap] 9. ábra. Különböző'eredetű szennyvíziszapok fajlagos gázfejlődés értékei (Oláh, 1978) A fajlagos gázfejlődés és a gáz összetétele jellemző a rothasztott iszap anyagára. Éppen ezért nem lehet szabályként felállítani valamilyen metán/szén-dioxid viszonyszámot. Az anaerob rothasztók ellenőrzése szempontjából azonban a metán/szén-dioxid arány a fentiekben tárgyalt egyéb paraméterekkel (pH, lúgosság, illósav) együtt alkalmas az egyensúlyi folyamat jellemzésére. A szubsztrát összetételében és koncentrációjában beálló változások kihatnak a rothasztó gáztermelésére. Ismeretes, hogyha ha különböző szubsztrátokat például szénhidrátokat, zsírokat, illetve fehérjéket anaerob úton rothasztunk akkor a biogázban a széndioxid tartalom 50, 30, illetve 16 % érték körül várható. Természetesen a fajlagos gáztermelés is változik a rothasztott anyag minősége szerint. Éppen ezért nem mondható ki szabályként valamilyen metán/széndioxid viszonyszám, és a fajlagos gáztermelésre sem vonatkoztatható valamilyen törvényszerűség. 4.3. Az anaerob lebontás hatásfoka Igen fontos az anaerob rothasztó hatásfokának a meghatározása, mivel ez közvetlenül kihat a végső elfolyó anyag minőségére, valamint a folyamat gazdaságosságára. A hatásfok csökkenése a folyamat meghibásodására utal, és éppen ezért a hatásfok ellenőrző paraméternek tekinthető. Az anaerob rothasztó hatásfoka mérhető a betáplált, illetve távozó anyagok KOI, szerves-anyag vagy széntartalmában is. Egy másik paraméter, pedig megmondja, hogy a betáplált KOI hány százaléka alakult át gázzá. Az ezen adatokból számított hatásfok a szóban forgó szubsztrátra jellemző, és az ettől való eltérések a folyamat egyensúlyviszonyainak a felborulására utalnak. Gyakorlatban a szennyvíz iszap anaerob rothasztásánál a hatásfokot a szervesanyag lebontására vonatkoztatják.