Magyar Vízgazdálkodás, 1980 (20. évfolyam, 1-12. szám)
1980-08-01 / 7-8. szám
A csatornázás és a szennyvízkezelés történetéből (II.) Zsírfogók és ülepítők MAR AZ ÓKORI KELET, valamint a görög- és római birodalom területén napvilágra kefült berendezések is helyenként arról tanúskodnak, hogy a keletkező szennyvizeket egyes esetekben derítő, ülepítő aknákon vezették keresztül. A természetes megfigyelésen alapuló gyakorlati alkalmazásokról van szó elsődlegesen, az ülepedés jelenségének felismerésével és alkalmazásával. Már lényegesen nagyobb fejlettségi fokot jelez a szennyvizeknek mezőgazdasági területeken történő elhelyezése, nem elsődlegesen öntözési, hanem inkább elhelyezési célból. A középkori városok közül Bunzlau (Szilézia) példája emelhető ki. E városban 1531-ben kezdték meg a csatornahálózat kiépítését. A szennyvizet mélyen fekvő területekre vezették és azt esetenként öntözéssel hasznosították. Egyébként ez volt Németországban az első szennyvízöntöző rendszer. Az írásos dokumentumok arra engednek következtetni, hogy a szennyvíztisztítással kapcsolatos kérdések hivatalos szinten elsőként valószínűleg Angliában merültek fel. 1842- ben történt említés Sir E. Chadwick jelentésében a munkáslakosság egészségügyi kérdéseiről és ezzel összefüggésben a szennyvíztisztítási igényekről. A jelentés utal azokra a tapasztalatokra is, amelyeket az Edinburgh melletti Craigentinny mezőkön végzett szennyvízöntözési munkákkal kapcsolatban gyűjtöttek. Egyébként ilyen irányú tevékenységet ezen a területen már a XVII. században is folytattak. Természetesen nem szabad a mai értelemben vett szennyvízöntözésre gondolni. Edinburgh szennyvizének egy részét a város környékén levő domboldalakon, mezőkön osztották szét nyílt felszínű csatornákkal, és a szennyvíz csörgedeztetve folyt az enyhe lejtésű területeken. Hasonló módon helyezték el a szennyvizeket Ashburton és Devon környékén, ahol a módszert a XIX. század kezdetétől alkalmazták. Ugyanakkor meg kell említeni azt is, hogy a XIX. századi Angliában olyan törvények is voltak érvényben, amelyek kifejezetten ellenezték a szennyvizek közvetlen emberi környezetben való felhasználását. A General Board of Heath jelentése 1854-ben arról számolt be, hogy a lakások közvetlen közelében vízzel történő csörgedeztető öntözés veszélyes lehet. A szennyvíztisztítási módszerek hatékonyságának tudományos alapokon történő megítélését valószínűleg 1868-tól számíthatjuk. Sir Edward Frankland egy angol királyi bizottságban fejtette ki úttörő tevékenységet. E bizottság — egyebek közt — szennyezettségi határértékeket állított fel felszíni vízfolyások szennyvízzel való terhelhetőségével kapcsolatban. A századforduló körüli magyarországi viszonyokat jól tükrözi Gayssler D. Vilmos 1912-ben írt tanulmányából származó idézet: „Ha széttekintünk az országban, szomorúan kell tapasztalnunk, hogy ezen a téren (ti. a szennyvíztisztítás terén) még csak a kezdő lépéseknél tartunk. Alig van városunk, ahol a szennyvizek tisztítására valamilyen gondot fordítottak volna. Sajnos a közönség nagy részének szinte természetévé vált, hogy a piszkot, szemetet a patakba, tóba vagy vízbe dobja. Hogy ez így van, bizonyításul azt hozom fel, hogy majdnem minden városban találunk egy pece (pöce) partot, ahová nemcsak a magánosok, hanem a város hordja ki szemetjét és szennyezi vizét. Azt hiszik ugyanis, hogyha visszadobják a szemetet vagy lebocsátják a szennyvizeket, úgy el is pusztulnak. A tévedés pedig nagy. Arról a helyről talán elvitte a víz, s az illető megszabadult tőle, de az alsó szomszéd kapta meg. Tudok egy esetet a közkórházról, ahol pedig 800 beteget ápolnak, hogy a kórházi szennyvizeket majdnem teljes egészükben és mennyiségükben a város felett vezetik be az aránylag kis, talán alig 500 másodpercliter vizű folyóba.” Mechanikai szennyvíztisztítás A szennyvíztisztítás technológiai berendezései közül legkorábban a mechanikai tisztítás berendezéseit, műtárgyait fejlesztették ki. E fejezetben a homokfogók, az ülepítők, a zsírfogók és a szűrök kifejlesztésével kapcsolatban említünk néhány történeti vonatkozást. A legősibb homokfogótípusok egyszerű négyszögletes vagy kör alaprajzú berendezések, lényegileg csupán az átfolyási keresztmetszet hirtelen bővítését célozták. Ily módon a szennyvízben levő durvább ásványi anyag kiülepíthető. Az egyik legrégibb típus a berlini tisztítótelepen épült kör alaprajzú megoldásban. Annak érdekében, hogy a leülepedett anyagot könnyen eltávolíthassák, a medence fenekét rézsűben képezték ki. Kezdetben -a medencefenék lejtését a vízáramlás irányában alakították ki. Később kitűnt, hogy célszerűbb, ha a homokfogó a vízbevezetési oldalnál mélyebb. Ezt a megoldást Mairich alkalmazta az Ohrdruf-i szennyvíztisztító telepen. Ebben az esetben a lebegő anyag zöme már a vízbevezetési oldalnál leülepszik. A XIX. század második felében a homokfogót úgy méretezték, hogy azokban az áramlási sebesség ne legyen nagyobb, m'int 5—20 om/s. Frühling 1910-ben megjelent tankönyve szerint a homokrészek kiülepedése már 60 cm/s áramlási sebességnél megkezdődik. A finomabb homok kiülepedéséhez a sebességet 20 cm/s-ra kell csökkenteni. Néhány ismertebb, a századforduló idején létesült homokfogótípus: az Ebelfeld-i, a Drezda-i, a Wiesbaden-i típus. Mielőtt a korszerű ülepítők alkalmazása felmerülhetett volna, már évszázadokkal azelőtt foglalkoztak a részecskéknek folyadékokban és gázokban való ülepedési kérdéseivel. Leonardo da Vinci vizsgálata vízben és levegőben mozgó testek ellenállását és magát a mozgás sebességét is. Galilei kísérleteket végzett a közegellenállás elemzésével és a nyugvó közegben mozgó testek sebességével kapcsolatban. Történeti szempontból a jelenség fizikai megalapozása Newton (1642—1727) munkájáig vezethető vissza. („Principia Mathematica Philosophie Naturalis", 1687). A közegellenállás Newton-féle négyzetes törvénye ma is alapvető jelenségű az ülepedési sebesség számításában. Később G. G. Stokes (1819— 1903) elemezte tovább a kérdést, és a lamináris ülepedési tartományra vonatkozó képletet (1845). E témakörhöz kapcsolódik J. d’Alembert (1711—1783) hidrodinamikai paradoxonja is. Az ülepedési folyamatok fizikájának további tisztázását célozzák a későbbiekben H. S. Allen (1900), W. Oseen (1910), S. Goldstein és mások munkái. Bock és Schwarz 1899-ben .végzett úttörő kísérleteket Hannoverben ülepítőik hidraulikájával kapcsolatban. Steuernagel (1901—1902-ben) épített Kölnben hidraulikai kísérleti célra iszapzsomppal kialakított hosszanti átfolyású ülepítőt, és végzett részletes vizsgálatokat. Megállapította, hogy 1,5 órás tartózkodási idő majdnem azonos hatást eredményez, mint 3—4 órás tartózkodás. A függőleges átfolyású rendszerek megalapozását Mairich végezte el kémiai csapadékok útépítésével kapcsolatban. Hasonló elgondoláson alapult a 52
