A Magyar Hidrológiai Társaság XX. Országos Vándorgyűlése I. kötet (Mosonmagyaróvár, 2002. július 3-4.)
3. SZEKCIÓ: SZENNYVÍZCSATORNÁZÁS ÉS –TISZÍTÁS - OLÁH JÓZSEF–MUCSY GYÖRGY: A tápanyag-eltávolítási és az utóülepítési folyamatok hatásfoka a téli üzemi viszonyok között
A 2. tábláza t adatai alapján megszerkesztett 1. ábrá n az egyes hőmérsékleti értékekhez tartozó szaporodási sebesség értékek jól mutatják az egyes szerzők adatai között mutatkozó nagy eltéréseket (3; 5; 6; 11). Ismeretes, hogy ha egy folyamat több egymást követő reakcióból tevődik össze, az eredő reakció sebességét a leglassúbb reakció sebessége szabja meg. A nitrifikálás összetett folyamatában a leglassúbb reakció a Nitrosomonas-ok által ammóniának nitritté történő oxidálása. Ennek következtében a tisztított szennyvízben a nitrit sohasem szaporodik fel, mivel a nitrátképző (Nitrobacter) baktériumok gyorsan nitráttá oxidálják. A 2. ábr a Nitrosomonas és a Nitrobacter nitrifikáló baktériumok szaporodási sebességét a hőmérséklet függvényében ábrázolja. Látható, hogy a Nitrosomonasok szaporodási sebessége lényegesen kisebb, mint a Nitrobacter baktériumoké. Ez egyértelműen jelzi, hogy a nitrifikációs folyamatban a nitrit ionok képződése a meghatározó lépés. Az eleveniszapban élő nitrifikáló baktériumok tömegének az összes iszap tömegéhez viszonyított aránya a függ a szennyvíz BOI 5 / összes-N arányától. Amennyiben a heterotróf baktériumok szaporodási sebessége (illetve az ezzel egyensúlyt tartó iszap eltávolítás) meghaladja a nitrifikálók maximális lehetséges szaporodási sebességét a nitrifikálók a fölösiszap eltávolítással kimosódnak a rendszerből. A heterotróf baktériumok szaporodását le kell csökkenteni, hogy a nitrifikáló baktériumok aránya (>0,1) a heterotróf baktériumokhoz képest kedvező legyen. Ezt két módon tarthatjuk kézben, vagy az eleveniszapos telepre befolyó szennyvíz szerves tápanyag koncentrációját csökkentjük, vagy a hidraulikus tartózkodási időt növeljük. A tápanyag csökkentés hatására csökken a lebontási sebesség, azaz iszap eltávolítás sebessége, ugyanezt a hatást lehet elérni a hidraulikus tartózkodási idő növelésével is. Mind két esetben rövid, egykét hetes üzem alatt beáll az egyenlőség a teljes iszaptömeg, valamint a nitrifikálók tömegének szaporodási sebessége között. A 3. ábr a a nitrifikáció sebessége és a hőmérséklet összefüggését különböző baktérium tömegarányok mellett mutatja be. A fentiekben elmondottak alapján, ha a nitrifikálóknak az eleveniszaphoz viszonyított tömegarányát növeljük (arány > 0,1) akkor a nitrifikáció sebessége (oxidált NH 4-N/kg szerves a nap) jelentősen növekszik. Pl. 15 °C hőmérsékleten 0,25 -ös tömegarány (nitrifikálók / heterotrófok) esetében a nitrifikáció sebessége négyszer nagyobb, mint 0,1-es tömegaránynál mért érték (4). 2.2 A nitrifikációt befolyásoló tényezők és téli üzemi körülmények kapcsolata A nitrifikáció folyamatát illetően a téli üzemi körülmények között alapvetően hőmérséklet a meghatározó tényező, azonban az esetek zöménél a nitrifikációt befolyásoló egyéb tényezők (pH, koncentráció viszonyok, inhibitor anyagok, iszapkor, oxigén koncentráció) és a hőmérséklet bonyolult kombinációjának együttes hatásával állunk szemben. Az optimális viszonyoktól leggyakrabban eltérő környezeti tényezők az alábbiak: • A nitrifikáló baktériumokra kifejtett inhibíciós hatás. A kommunális szennyvizek esetében is gyakran tapasztalható inhibíciós hatás. Ez elsősorban olaj származékoktól, növényvédő-szer, háztartási vegyipari termékektől ered. Az esetek jó részében a nitrifikáció teljes lemérgezéséről nincs szó, csak a folyamat részleges gátlásáról beszélhetünk. • A nitrifikáció során a pH értéke gyakran nem éri el az optimális 8,0 - 8,5 értéket. Az átemelős rendszerű csatornahálózatnál a szennyvíztelepre érkező szennyvizek a berothadás következtében pH értéke 6,5 - 7,1 között van. Ebben a tartományban a nitrifikáció ugyan végbemegy, de a folyamat szempontjából a levegőztető medencében a pH értéke nem lesz optimális. Kisebb szennyvíztelepek esetében a pHt mész adagolással célszerű beállítani. 190
