Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)

3. szám - Dr. Benedek Pál: Tervezési irányelvek módosítása az eleveniszapos szennyvíztisztításnál (I. rész)

Dr. Benedek P.: Tervezési irányelvek Hidrológiai Közlöny 1971. 3. sz. 111 lebontásának lesz a következménye viszont, bogy a hidegebb vízben levő eleveniszap szervesanyag tartalma magasabb, tehát pl. teljes oxidációs rendszereknél a kívánt- iszapstabilizációs fok nem érhető el, továbbá, hogy a fölösiszap termelés télen nagyobb, mint nyáron [48, 60]. Idáig a 20° alatti tartományról, mint a leggyakoribb szennyvízhőmérsékleti tartományról volt szó. Egyes ipari vizeknél viszont a magas hőmérséklet okoz gondot. 20- 3!) °C között Rogovskaja és munkatársai végeztek értékes megfigyeléseket [53]. Az eleveniszapban a hőmérséklet emelkedésével egyre kevesebb mikroorganizmus faj fedezhető fel és az iszap egyre nehezebben adaptálódik az emelkedő hőmérséklethez. Ennek ellenére az adaptálódott iszap teljesítménye kb. az elméletileg várható mértékben emelkedik. Érdekes megfigyelés, hogv a nitrifikálók optimális hőmérsékleti tartománya 30 — 35 °C. Rogovskaja és társai megállapították, hogy az utóülepítő hatásfoka javul, annak ellenére, hogy az iszapindex nő a hőmérséklettel. Összevetve ezt Hörler és Pflanz 20 °C alatt végzett megfigyeléseivel, vagyis, hogy a csökkenő hőmérséklettel az ülepedési hatásfok romlott, értékes következtetéseket vonhatunk le az utóülepítőkben várható hőmérsékleti hatásokról [36, 51]. Az eleveniszap biológiai és fizikai állapotát befolyásoló tényezők Az eleveniszap három koncentráció értékkel szerepel a 2. ábrán: X

l a levegőztető medeneebeli elegy koncentráció, X., az utóülepítőből elúszó iszap, X

3 a visszatérő iszapkoncentráció mely az utóülepítő sűrítőjéből kerül ki. Itt a valóságban sajnos nem azonos anyag három különböző koncentrációjáról van szó, — amit a matematikai tárgyalás figyelmen kívül hagy. Az utóülepítőben való tartózkodás (több órás időtartam!) befolyásolja az X

2, de méginkább az X

3 koncentrációval jelzett iszaj) biológiai és fizikai jellegét. Az iszap biológiai és fizikai állapotát a mikroszkópos vizsgálat mellett leghatásosabban a Mohlmann-féle iszap-index (Mi) jellemzi: ahol V.

M a 30 perces iszaptérfogat az 1000 ml-es menzurában és X az iszap lebegőanyag [5]. Ha Mi 100 alatt van, akkor az iszap ülepeilésével semmilyen gondunk nincsen. Általában csak a 200-as index fölötti iszapnál látunk veszélyt. A legáltalánosabb veszély-állapot az ún. felfúvódás, amit régen a Sphaerotilus jellegű organizmusok elszaptu'odásának tekintettek. Ma már tudjuk, hogy ezt más szervezetek elszaporodása is okozhatja, sőt az E. coli-nak is van fonalas megjelenési formája (pH 5 — 6 között) és hogy a felfúvódás elsősorban a pH és csak azután az oxigénkoncentráció függvénye [45)'|. A felfúvódás elleni védekezés formáit is ismerjük, melyekből most csak a legfontosabbakat említjük és részletesebben hivatkozunk az idevágó irodalomra [48J: a) az elegy koncentráció (X,) növelése (kevesebb fölösiszapleeresztés) miáltal csökken az iszap „terhelése"; b) flokkuláló anyagok, vasszulfát, vagy mész (ill. mindkettő) adagolása, utóbbi javít az alacsony pII-án is; r) természetes súly-kölcsönző anyagok adagolása, pl. az előülepítő részleges, vagy teljes megkerülése; d) az utóülepítőben huzamosabb iszaptartózkodás biztosításával (R csökkentésével) részleges anaerobiózis előállítása — mely nem kedvez a fonalas baktériumoknak. Az eleveniszap viselkedésének jobb megértését célozza a pelyhesedés folyamatának tisztázása [50]. Gyakorlatilag nincs különbség a holt ós az élőanvag koagulációja között, mindkettőt a zetapotenciál és a többi fiziko-kémiai állapothatározó befolyásolja [13]. A pehely lehet könnyű és súlyos; attól függően, hogy mennyi benne a szervetlen (nagyfajsúlyú) törmelék, és lehet széteső, ill. tömör a koagulációt elősegítő erőhatások szerint. Ez utóbbiakat ismét a biológiai viszonyok befolyásolják, nevezetesen az iszap összetétele és kora. A 4. ábrán Farkas és Németh nyomán illusztráljuk az iszapindex változását az iszapkor függvényében [24], /. ábra. összefüggés az iszapterhelés és a Mohlmann-index közöli, baromfiipari szennyvíznél Fig. I. Relationship between the sludge loading and the Mohlmann-index, in the case of wastes from the poultryprocessing industry Az iszapindex alakulásában — fentiek mellett az utóülepítés folyamata is fontos tényező. Az eleveniszapos rendszerben a levegőztető és utóülepítő fizikai, kémiai és biológiai szempontból szerves egységet alkot. Ennek a ténynek konzekvenciáit nem mindig tartjuk szem előtt. A hazai kutatás elsősorban a hidraulikai vizsgálatokra irányult, sokszor nem csekély sikerrel [37, 38, 45, 46, 47, 57], azonban a recirkuláció és utóülepítő, valamint az iszapindex és utóülepítés kapcsolatát csak újabban vizsgáltuk [34, 39], Ezek a vizsgálatok még a kezdet kezdetén tartanak, de sok adatot kaptunk a külföldi irodalomból is. Egyértelmű kapcsolat, mutatható ki az utóülepítő ún. lebegőanyagterhelése (LT) és az elfolyó víz lebegőanyagtartalma (Le), valamint a hőmérséklet között [28]. A lebegőanyagterhelés képletét az 5. ábrán látjuk, tehát az a felületi terhelés, beszorozva az elegykoncentráeióval. Az ábra Pflanz nyomán készült, aki különböző iszapindex mellett (100, 1 Ő0, 200 ós 300 ml/g) vizsgálta a lebegőanyagterhelés hatását az utóülepítőből elfolyó víz lebegőanyagtartalmára (Le) és 13 — 15 °C-náI a 30 mg/l átlagértékhez LT = 2,5, 1,0, 1,3, illetve 0,9/kg/m

2-ó értékek tartoztak [51]. Hörler saját kísérletei, valamint Pflanz ós az amerikai kutatók nyomán Összeállította az utóülepítők tervezési irányelveit [36]. Azt találta, hogy 15°C-nál az LT értéke kb. Le százszorosa lehet, de 2 — 3 °C-nál ennek csak fele. 2,5 m utóülepítő mélység és fenti irányértékek mellett az az érdekes szabály adódik hogy az utóülepítőben való tartózkodási idő óra-