Vízügyi Közlemények, 2002 (84. évfolyam)

1. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók

Eleveniszapos szennyvíztisztítási technológiák és szabályozás igényük fejlődése 143 1. A kommunális szennyvizek teljes tápanyag-eltávolításának lehetősége Az utóbbi évtizedek problémái egyértelművé tették, hogy a kommunális szennyvizek szerves szennyezettségének és szervetlen tápanyagainak (KOI, BOI, TKN, P) az eltávolítása egyetlen levegőztetett medencében, illetőleg levegőztető és iszap ülepítő medence kombinációjával nem lehetséges. A szervetlen tápanyagok, az ammónium, nitrát és foszfát döntő részének eltávolítása ugyanakkor ma már legtöbb helyen szükséges a befogadók védelme, eutrofizálódásának elkerülését érdekében. Ezt biztosította a negyvenes évektől a nitrifikáció, a hatvanas évektől a denitrifikáció, majd a nyolcvanas évektől a biológiai többletfoszfor eltávolítás kifejlesztése és kiépítése a szennyvíztisztító telepeken {Kárpáti—Monozlay 1995, Kárpáti—Rókus 1995). A kommunális szennyvizek átlagos szerves szén/nitrogén/foszfor (C:N:P, vagy KOI:TKN:ZP) aránya olyan, hogy a heterotróf mikroorganizmusok az aerob tisztítás során azok nitrogén és foszfor tartalmának csak a negyedét-harmadát tudják beépíteni a keletkező fölösiszapba. A többlet szervetlen tápanyagok eltávolítását kémiai kicsapatással, vagy más, speciálisabb mikroorganizmus fajok tevékenységének hasznosításával kell biztosítani. A foszfor esetében a vegyszeres kicsapatás nem is nagyon drága, de jelentősen (20-40%) növeli az iszaphozamot. Ez annak elhelyezése, vegyszerszennyezettsége miatt kellemetlen. Az ammónium kicsapatása a jelenleg ismert megoldással (MgNbUPOr-MAP, vagy struvit) annyira drága, hogy a gyakorlat szempontjából nem jöhet szóba. Ezért is terjedtek el a gyakorlatban már az elmúlt évtizedekben a nitrogén és foszfor eltávolítás biológiai megoldásai. A tisztítás során az ammónia oxidációját autotróf mikroorganizmusok végzik, majd a nitrát redukciója ismételten a szerves szenet hasznosító heterotróf fajokkal történik. Az autotrófok kisebb szaporodási sebessége miatt nagy tartózkodási idejű, iszapkorú rendszerek kiépítése vált szükségessé. A denitrifikálók tápanyag érzékenysége (NO3- redukció sebességének függése a szerves tápanyag biológiai bonthatóságától) ugyanakkor elengedhetetlenné tette, hogy a denitrifikáció a rendszer elején a gyorsabban bontható tápanyagban dús, friss szennyvízzel történjen. Ehhez az iszap recirkulációján túl belső recirkuláció kiépítése és nagy folyadékmennyiség mozgatása vált szükségessé (Kárpáti 1998a). A kommunális szennyvizek viszonylag nagy KOI : TKN aránya ugyanakkor kellően hatékony denitrifíkációt tesz lehetővé a tisztítás során. A biológiai többletfoszfor eltávolításnál a specifikus foszfor akkumulációra képes szervezetek még különlegesebb tápanyagigénye (acetát, vagy kis molekulatömegű illó savak) teszi elengedhetetlenné, hogy az anaerob reaktorszakasz legyen a tisztítósor elején. A három szakasz térbeli kialakítása, sorba kötése, netán egy reaktorban, időben történő ciklizálása igen sokféle üzemi technológiai megvalósítást eredményezett az utóbbi évtizedek során. Üzemeltetésük optimalizálásának alapelvei általánosíthatók, a gyakorlati megvalósítás azonban a szabályozásnál is típusonként eltérő megoldásokat eredményezett. Általánosítható megfigyelés, hogy ahogy a nyers szennyvizek KOI:TKN:ZP aránya csökken, a teljes nitrogén- és foszforeltávolítás lehetőségei fokozatosan romlanak. A kommunális szennyvizek esetében éppen ezért bevált gyakorlat a tápanyagarány valamilyen, döntően szénhidrát hulladékkal történő javítása. Erre egyébként veszélyte-