Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)

9-10. szám - Dr. Csanády Mihály: Az eleveniszap-minőség értékelése tisztítástechnológiai szempontból

406 Hidrológiai Közlöny 1973. 9—10. sz. Az eleveniszap-minőség értékelése tisztítás-technológiai szempontból Dr. CSANÁDY MIHÁLY* 1. Bevezetés Az urbanizáció fokozódásával és az ipar fejlődésével szükségszerűen együttjár a szennyvizek mennyiségének a növekedése. Mivel a befogadó vízfolyások öntisztuló-képessége véges, egyre nagyobb mértékű beavatkozásra van szükség, hogy a felszíni vizek további elszennyeződése megelőzhető legyen. A szennyvizek tisztítása terén jelentkező mennyiségi és minőségi igény egyaránt az eleveniszapos tisztítási rendszert állította előtérbe. Közel másfél évtizeddel ezelőtt helyezték üzembe hazánkban az első ilyen berendezést [1] — nem számítva a háború előtti néhány próbálkozást [2] —, azóta viszont kis és nagy telepek egész sora épült meg (kb. 60—80), és épül jelenleg is [3, 4]. Az eljárás hazai alkalmazása általában eredményesnek mondható [5], azonban még ma is vannak az eljárásnak olyan tisztázatlan pontjai, amelyeknél a fennálló bizonytalanság a tervezők és üzemeltetők részére egyaránt nehézséget jelent. Az egyik ilyen téma az eleveniszap tulajdonságai és a tisztítási folyamat egyéb paraméterei közötti összefüggés. Ezen belül például a levegőztető medencékben beállítandó optimális iszap-koncentráció alapvető fontosságú a tervező számára, hiszen a medence-méretezés lényegében erre épül; és ennek meghatározására nincs egzakt módszer, sőt a gyakorlati tapasztalatok sincsenek összegyűjtve ill. mások számára is hozzáférhetően közzétéve. Hasonló a helyzet az iszap ülepedőképességével és sűrí the tőségé vei, amely adatok az utóülepítő méretezéséhez szükségesek. A túlméretezés a beruházás gazdaságosságát veszélyezteti, az alulméretezés viszont a berendezés működését teszi megbízhatatlanná, illetve a hatásfokot rontja meg nem engedhető mértékben. A tanulmány célja az eleveniszap tulajdonságaira vonatkozó adatok összegyűjtése és rendszerezése; az iszap tulajdonságai és a tisztítástechnológia egyéb paraméterei között összefüggések feltárása; a ténylegesen, gyakorlati körülmények között működő berendezéseknél nyert adatok értékelése alapján a levegőztető medencében elérhető iszapkoncentráció és ülepedőképesség megállapítása, ennek a tervezési alapadatokra gyakorolt hatásának értékelése; végeredményben hazai üzemi tapasztalatok összegyűjtésével és értékelésével a tervezés és az üzemeltetés megalapozottabbá tétele, ami a szennyvíztisztítást teheti gazdaságosabbá illetve megbízhatóbbá. 2. Az eleveniszapos rendszer legfontosabb jellemzői 2.1. Fajlagos iszapterhelés Fajlagos terhelésnek nevezzük az eleveniszap egységnyi mennyiségére^ jutó napi szervesanyagterhelést, amit általában g (vagy kg) BOI

5/kg nap mértékegységben fejezünk ki. * Országos Közegészségügyi Intézet, Budapest. Nagy fajlagos terhelés esetén (a baktériumok számára bőségesen rendelkezésre áll a táplálék) a sejtszaporodás a legfontosabb folyamat: az oldott és kolloid szennyező anyagok adszorbeálódnak és sejtekké alakulnak, a képződő — sok ós boinlókony — iszap alakjában kiülepíthetőkkó válnak. Ebben a tartományban dolgoznak a hagyományos (nagyterhelésűnek is nevezhető) eljárások. Reakeiókinetikai szempontból — megfelelő oxigónellátottság esetén —- a folyamat nullarendűnek tekinthető, a rendszer lebontókópessógót a jelenlevő iszap mennyisége szabja meg elsősorban [0, 7,]. Kis fajlagos terhelés esetén az adszorpciót ós sejtszaporodást követi az autooxidáció, a szenny-anyag zöme vízzé ós szóndioxiddá alakul. Az iszapszaporulat csekély (ezért nevezik „teljesoxidációs" eljárásnak), és ez is stabil, nem rothadókópes, főleg poliszaharid jellegű — nem boinlókony — baktórium-nyálkából áll; külön kezelésre nem szorul. Reakciókinetikai szempontból a folyamat elsőrendűnek tekinthető, a reakciósebesség a szubsztrát (szenny-anyag) koncentrációjával arányos [8, 9]. 2.2. Az iszapkoncentráció szerepe Az eleveniszapos tisztítás, amint a neve is mutatja, az „eleven" iszapra, azaz a benne élő szervezetekre. illetve azok élettevékenységére épül. A várható aktivitás illetve működőképesség első kritériuma, hogy a tisztítást végző szervezetek összmenynyiségét (mint biomasszát) ismerni kell. A szervezetek összmennyiségét legegyszerűbben az eleveniszap mennyiségével, helyesebben: szerves hányadának mennyiségével jellemezhetjük. (Adott iszapminőség esetén a tisztításban résztvevő szervezetek mennyisége az iszaptömegnek egy adott hányada, vagyis az iszap mennyiségével arányos.) A fajlagos iszapterhelés — amint fentebb már szerepelt — az eleveniszapos szennyvíztisztítás legfontosabb paraméterének tekinthető, a tisztítás hatásfokával is közvetlen, függvényszerű kapcsolatban van. Kiszámításához illetve értékeléséhez tehát ismerni kell az iszap mennyiségét, illetve — mivel a levegőztető térfogat ismert — a koncentrációját. Az eleveniszapos rendszer csaknem minden paraméterét erre kell vonatkoztatni — mintegy ez a közös nevező —, értékét tehát minden, a tisztítási folyamat lényegét érintő vizsgálathoz ismerni kell. Így például alapvető az iszapkoncentráció ismerete az oxigónszükséglet, ezen belül is az ún. endogen légzés (az iszap saját anyagcseréjének fenntartása) kiszámításához is [10], Az iszapkoncentráció értéke a gyakorlatban fölösiszap-elvótellel vagy a recirkuláció változtatásával befolyásolható. A változtatás lehetősége azonban -— adott szennyvíz és adott berendezés esetében — korlátozott, ezért a gyakorlatban ténylegesen beállítható érték ismerete alapvető fontosságú, hiszen a rendszer legfontosabb egységének, a levegőztető (eleveniszapos) medencének a méretezése lényegében erre épül. 2.3. Az iszap ülepedőképessége Az eleveniszapos medencében beállítható iszapkoncentrációt a recirkulációs arány és a recirkulációban tartható iszapkoncentráció, ez utóbbit viszont — egy adott berendezés esetében — az iszap ülepedőképessége szabja meg. Az iszap