Hidrológiai tájékoztató, 1972

Gyulavári Imre: Biológiai tisztítást biztosító szennyvízstabilizáló medencék fejlesztési irányai

mentes zónába és anaerob lebontási folyamatok alá kerül. E folyamat révén keletkező disszimilációs termékek, mint metán (CH

() és széndioxid (C0

2), valamint egyéb szerves vegyületek a gázbuborékok segítségével a felszínre, a felső aerob zónába emelkednek, ahol az algák és baktériumok révén lebomlanak. Mindkét zónában kedvező üzem érdekében a folyamatoknak egyensúlyban kell lenniök. 4. Mesterségesen levegőztetett szennyvízstabilizáló medencék (tavak) A természetes oxigénháztartásra tervezett szennyvízstabilizáló medencéknél az algák oxigéntermelése, a klimatikus és egyéb adottságok (fény, hőmérséklet, toxicitás stb.) függvényében igen, változó, és nem biztosít minden időben kellő oxigénmennyiséget, illetve oxigénkoncentrációt. Különösen kritikus időszak: az un,, hideg- téli periódus, s ahol a szennyvíztisztítás hatásfokát ebben az időszakban is biztosítani kell, úgy mindenképpen igényként jelentkezik a mesterséges levegőztetés, oxigénbevitel kérdése. A mesterséges, mechanikus levegőztetés történhet felszíni mechanikus szerkezettel vagy légbefúvásos rendszerekkel. A mesterséges oxigénbevitel útján jelentős keveredés is biztosított, így biológiai szempontból az ilyen típusú medencékben inkább a baktériumok, különféle gombák szerepe jelentős a lebontásban, és a phytoplanktonokon, algák szerepe háttérbe szorul. A mechanikus levegőztetés lehet időszakos (főleg éjszakai, vagy nappali kellő fénymen.tes időszak) vagy folyamatos üzemű. Az üzemeltetési mód függvényében változik a különféle mikroorganizmusok szerepe, jelentősége. Ha az átkeverés turbulencia olyan intenzív, hogy a szuszpenzió jelleg biztosított, akkor ebben az esetben, a működési mechanizmus közelít az eleveniszapos mesterséges eljáráshoz (rész-biológiai tisztítás). A lebontási folyamatok optimális oldott oxigén koncentráció min. értéke kb.: 1—2 mg/l kell legyen. A kezdeti BOI-viszonylag gyorsan csökken, a lebontás hatékonysága ezekben az esetekben is igen jelentős a hőmérséklet, idő és szennyvízfajta függvényében. Sok esetben ezen rendszerek előnyösen alkalmazhatók egyes ipari szennyvizeknél, ahol a fénybehatolási viszonyok korlátozottak és algás oxigéntermelés is csak minimális. A felületek intenzív levegőztetése esetén hazai vonatkozásban jelentős hőveszteségek jelentkezhetnek téli időszakban, melyek a biokémiai lebontás sebességének jelentős csökkenését eredményezik. Ajánlatos azért a rendszereket részletbontási (kb. 50% BOI-, csökkenésre) tervezni, mely viszonylag kis felületen és rövidebb (2—4 napos) időtartamban biztosítható. Továbbtisztítás sorba utánkapcsolt (fakultatív) aerob medencékben lehetséges. Mesterséges levegőztetés aerob és fakultatív medencéknél egyaránt megoldható. Szennyvízstabilizáló medencéket (tavakat) sorba kapcsolva, medencesorozat alakítható ki, melyeknél recirkulációt is lehetséges alkalmazni, mely különösen kedvező ni. nagy koncentráltságú, vagy toxikus szennyvizek esetében. A recirkuláció útján, az adott szennyvíz jellegének megfelelően adaptált mikroorganizmusok segíthetik elő, a lebontás első fázisának hatékonyságát. 5. Anaerob szennyvízstabilizáló medencék A nyers szennyvizek anaerob medencékben való biológiai tisztítása során rothadási folyamatok játszódnak le, ahol az anaerob (fakultatív) baktériumok bontják le a leülepedett iszapot, valamint lebegő szerves szennyeződéseket. A bontás két lépcsőben megy végbe, elsődleges a savas erjedés, amikor a szerves savak képződnek, másodlagos a metános erjedés. A metán termelő mikroorganizmusok szerves savakat használnak a metán (CH/j széndioxid (C0

2) és más illékony anyagok termelésére. A metános erjedés fontos reakció az anaerob medencékben. Jelentős hátrányuk a medencéknek, hogy a tisztított szennyvíz jelentékeny mennyiségű kénhidrogént (H

2S) tartalmaz, (jelentős szagártalom) és nagy a kémiai oxigénigény (KOI). Elérhető tisztítási hatásfok is mérsékelt: éves ingadozás mellett 50—70%-os lebontással lehet csalt számolni. 6. Szcnnyvízstabilizáló medencék alkalmazási lehetőségei A különféle (aerob, fakultatív, anaerob) lebontásra méretezett, illetve oxigénellátású szennyvízstabilizáló medencéket, nyers, előtisztított vagy hagyományos biológiai tisztított szennyvíz tovább tisztítására lehet alkalmazni, házi vagy egyes ipari szennyvíz tisztítására. A biológiailag már tisztított szennyvíz utótisztítására létesített medencéknél a növényi tápanyagok eltávolítása (III. fokú tisztítás) is elérhető. Nyers szennyvíz bevezetése anaerob medencék esetében, előlülepítés nélküli megoldás is lehetséges rész vagy teljes BOI lebontásra. Résztisztítás esetén továbbtisztítás fakultatív és aerob medencék sorozatával lehetséges. 7. Szennyvízstabilizáló medencék méretezési irányelvei A szennyvízstabilizáló medencék aerob és fakultatív fajtáinál a méretezés 'alapelve, hogy a szükséges oxigén felhasználásához megfelelő oxigén-termelést biztosítsunk, akár természetes, akár mesterséges úton. A mindenkori oxigénigény főként a szennyvíz mennyiségétől, minőségétől, a lebontási időtartamtól és a hőmérséklettől függ. mely a lebontási folyamat alatt a medence víztömegében uralkodó. A részletes méretezési, számítási eljárásokra vonatkozóan számos empirikus és elméleti összefüggés ismeretes. (Gloyna, Hanisch, D O' Connor, W. Eckenfelder, Sekulov, Tabasaron, Marais, Saw, Oswald stb.) Egységes méretezési alapelv, hogy a szennyvízstabilizáló medencerendszert téli, nyári viszonyokra külön méretezni kell. Kedvezőtlenebb a téli hőmérséklet. azért ezen téli szélső értékre való méretezés igen jelentős. 8. Kombinált oxigénellátású szennyvízstabilizáló medencerendszer Hazai klimatikus adottságok és az 1—7. pontokban ismeretetett alapelvek; méretezési lehetőségek optimális kombinációjával, 500—3000 m

3nap/5—20.000 lakosegyenérték terhelése, szerves (házi) szennyvizek esetén igen gazdaságos, rendkívül hatékony szennyvíztisztítási rendszer létesítése lehetséges. A BIOMechanikus, a Kombinált Oxidációs (BMKO) szennyvítisztítási technológia, a mesterségesen levegőztetett, továbbá aerob stabilizáló medencék sorozatának egyedi optimálisan kombinált változata (20—40 napon tartózkodási idő mellett). A technológiában kihasználva alapelemeinek előnyeit, kombináltan oldjuk meg a szerves anyagok lebontásához szükséges mindenkori optimális oxigénszükséglet biztosítását. A tervezett rendszerben megoldható az évi ingadozásban jelentkező természetes oxigénnyerési lehetőség kiegyenlítése, és elsősorban a mikroorganizmusok (algák) fotoszintézise által termelt oxigénmenynyiség — főleg a periodikus recirkuláció útján — kerül hasznosításra. A továbbiakban hiányzó oxigénigényt felületi mechanikus levegőztetéssel kívánjuk biztosítani, melynek üzeme automatizált, az optimális oldott oxigénkoncentráció ellenőrzése és szabályozására villamos távadót működtetünk. A szerves anyagok lebontásához szükséges oxigénmennyiséget, tehát biológiai és mechanikai úton biztosítják, időszakos kombinációval, mely oxigén1972.