Hidrológiai tájékoztató, 2001

DIPLOMATERV PÁLYÁZAT - Osztovics András: A nitrifikáció vizsgálata kombinált eleveniszapos-biofilmes szennyvíztisztító rendszer eleveniszapos medencéjében

DN öblítővíz /. ábra A Dél-Pesti Szennyvíztisztító Telep 2. ága - előülepítő. L3 és L4 jelű eleveniszapos medence és utóülepítő matosan újraoltja az eleveniszapos medencét, és részben emiatt tapasztalható a fent említett nitrifikáció (I. ábra). Anyag és módszer A Dél-Pesti Szennyvíztisztító Telepen 8 alkalommal gyűjtöttem szennyvízmintát. A vizsgálatokra 2000. március-május között került sor. Ez a tény bizonyos korlátokat jelentett, mivel a nitrifikáció hőmérsékletfüggő, és a folyamat meleg időszaki lejátszódását nem volt alkalmam tanulmányozni. A mintavételi helyek az I. ábra jelöléseit használva az alábbiak voltak: az előülepítő elfolyója (I), a nitrifikáló BIOFOR NP-ről visszavezetett recirkulációs- és öblítővíz (2), a recirkulációs iszap (3) és az eleveniszapos medence (4). Az eleveniszapos medencéből 8 ponton vettem mintát. A mintákat minden esetben a szennyvíz áramlását követve, időarányos mintázással vettem. A mintavételi pontok a befolyási pont, a közbenső szegmensek közepe és a kifolyási pont. A mintavételekkel párhuzamosan az eleveniszapos medence 24 pontján (minden szegmens első, második és harmadik harmadában) helyszíni hőmérséklet, oldott oxigén és néhány alkalommal pH méréseket végeztem. A gyűjtött mintákat a BME VKKT laboratóriumában elemeztem NH;-N, NO,-N, NO;-N, összes oldott N, összes N, K01

I

V, BOl,, lúgosság és iszapjellemzők szempontjából. A mérések mellett a szennyvíztiszító-telep laboratóriuma által mért és az automatikus berendezések által rögzített adatokat is felhasználtam. Eredmények A nil rögénJbrtnák változása az eleveniszapos medencében A medence első részében, az anoxikus térben a nitrifikáló BIOFOR NP egységről visszavezetett víz nitrit- és nitráttartalmának egy része denitrifikálódott. A vizsgált időpontokban eltávolított nitrit és nitrát mennyisége 50-117 kg/d volt. Az eltávolítás mértéke 59-98.5%. Egyértelműen megállapítható továbbá, hogy a medence aerob (levegőztetett) részén nitrifikáció folyt. Ez a márciusi hidegebb időszakban (15-16 °C) még nem nagy mértékű, a képződött nitrit és nitrát mennyisége csak 9-22 kg/d (0.007-0.017 kg/nv'd) volt, ami a befolyó ammóniumhoz viszonyítva 1-4%. Az ezt követő melegebb (17-20 °C) időszakban a nitrifikáció fokozódott, a képződött nitrit és nitrát menynyisége 28-109 kg/d (0.021-0.083 kg/m'd), ami a befolyó ammóniumhoz viszonyítva már 4-17% volt. Valószínű, hogy a hőmérséklet további emelkedésével jelentősebb nitrifikáció is megfigyelhető. A nitrifikáció és a környezeti tényezők közötti összefüggés vizsgálata A nitrifikációt befolyásoló legfontosabb tényezők a mérgező anyagok, az ammónium koncentráció, a pH, a hőmérséklet, a víz oldott oxigén koncentrációja, a szervesanyag-terhelés és az iszapkor (Henze et al., 1995). Ezek a Dél-Pesti Szennyvíztisztító Telep eleveniszapos medencéjében a vizsgált időszakban, az alábbi hatással voltak a nitrifikáció folyamatára. Mérgező anyagok jelenlétére utaló jelek nem voltak, a pH a nitrifikáció számára optimális tartományba esett (pH 7.2-7.8) és az ammónium koncentrációja megfelelően nagy (17.6-26.3 mg/l) volt. A hőmérséklet a vizsgált időszakban 13 °C körüli értékekről 20 °C fölé emelkedett. Ezzel együtt a nitrifikáció által átalakított ammónium mennyisége is nőtt. A hőmérséklet és a képződött nitrit és nitrát mennyisége között a mérések alapján exponenciális összefüggést találtam. A függvény R

: = 0.88 pontosságú illeszkedést mutat a mért értékekre. A víz oldott oxigén koncentrációjának hatása abban nyilvánult meg, hogy 1 mg/l-es oxigén koncentráció alatt nem indult el a nitrifikáció. A levegőztetett zónában azonban az oxigénszint mindig elérte az 1-2 mg/I-es határt, ami a nitrifikáció szemtpontjából már elegendő volt. A medence végére az oldott oxigén koncentrációja még tovább emelkedett, 3-7 mg/les értékekig. Ez a mikroorganizmusok tevékenységét nem fokozta tovább. Az eleveniszapos medencében a teljes iszapkor 1-2, ritkán 2-3 nap, míg a nitrifikáció szempontjából fontos aerob iszapkor csak 0.75-2 nap volt. Ezt döntően a nagyterhelésű rendszerekre jellemző kis iszapkoncentráció okozta (a vizsgált időszak alatt 2-3.5 g/l). A szervesanyag-koncentráció nitrifikációra gyakorolt hatását vizsgálva a mérési eredmények alapján az állapítható meg, hogy nagyobb BOI, koncentrációk esetén a nitrifikáció hatásfoka még nagyobb hőmérsékleten is lecsökkent. A vizsgálati időszakban mért legnagyobb hőmérsékleti érték mellett az átalakított ammónium-nitrogén mennyisége viszonylag kevés volt. Ebben az időpontban azonban a medencébe befolyó szennyvíz oldott BOI, koncentrációja az addigi 40-65 mg/I-es értékekkel szemben 130 mg/l volt. Az egységnyi eleveniszapra jutó szervesanyag-terhelés, afcaz az iszapterhelés a tervezett 0.6 kg BOI./kg SS/d érték alatt maradt (átlaga márciusban 0.5 kg BOI,/kg SS/d, április-májusban 0.34 kg BOI^/kg SS/d) volt. előülepítő eleveniszapos medencék utóülepítők BIOFOR NP rectrkuláció BIOFOR NP és (3) recirkulációs iszap 10