Hidrológiai Közlöny 1987 (67. évfolyam)
4. szám - Kőrösmezey László: Energiatakarékossági lehetőségek és energiahasznosítás a szennyvíztisztításben
206 hidrológiai! közlöny 1987. 67. évfolyam, 2—3. szam így teljes szennyvíztisztítási ciklus ( Sora. Mindarnelletez változtatható a nitrogén eltávolítandó mennyiségétől függően 1. ábra. A BIO-DENITRO eljárás működési, vázlata vetett alkalmazása tényleges megtakarítást is lehetővé tesz. Ennek valóságáról meggyőző képet nyújt a nitrogéneltávolítás kémiája (Emde, 1979). A nitrogén a szennyvízben, mint szerves N és mint ammónia-N fordul elő. A biológiai szennyvíztisztítás során háromféle folyamat kapcsán távozik el N a szennyvízből: 1. asszimilációval, és itt jelentős mértékben visszakerül a szennyvízbe az iszap vízzel; 2. nitrifikációval, amelynek során az ammónia formában jelenlevő N először nitritté, majd nitráttá oxidálódik. Ehhez azonban a szerves N-nek ammóniává, NH 4-é alakulására van szükség, amely enzimes reakció, és a biológiai tisztítás folyamatai alatt gyorsabban vagy lassabban ( — a koncentrációtól és hőmérséklettől függően) bekövetkezik; és végül 3. denitrifikációval, amelynek során a nitrát N-je N 2 gázzá redukálódik. A két utóbbi folyamatot érdemes részletesebben is szemügyre venni. A nitrifikáció három lépcsőben következik be: 1. Az ammonifikáció során N„ enzimek ->- NHJ + + C 0 'org r ^org a szerves N enzimek segítségével ammóniává alakul, miközben organikus anyag, iszap képződik. Ezt a folyamatot általában nem kell beavatkozással mesterségesen is befolyásolni. 2. A nitritesités NH 4 + + 3/20 2 •>- N0 2- + 2H++H 20 az ammónia a nitrosomonas ós társai mikroorganizmusok segítségével oxigén jelenlétében -— az eleveniszapos medencében hosszabb ideig tarózkodás során — megy végbe. 3. A nitrátositás N0 2- + l/2 0 2 >"N0 3hasonlóan az előbbihez az eleveniszapos medencében, oxigén jelenlétében, a uitrobakter segítségével következik be. A nitrifikáció egyesített képlete: NH+ 4 + 20, VN0 3- + 2H + +H 20 A fenti képletek a valóságot leegyszerűsítve tartalmazzák. A képletek szerint fogy oxigén és szón, tehát szerves anyag, de ezenkívül keletkezik is salétromsav, tehát a pH-órtók csökken, illetőleg ez reagál a víz kalciumkarbonátjával ós csapadék, iszap keletkezik. A de nitrifikáció ezzel szemben a nitrátoknak disszimilatív redukciója, amely csak oxigén hiányában megy végbe. Oxigén hiányában számos heterotrof baktérium, mint elektron-akceptor képes a nitrát oxigénjét felhasználni: NO3- + 6H++5e- > 1/2 N, + 3H 20 Az elektron donor szerves C, vagy legcélszerűbben maga az eleveniszapos medence masszája. A folyamat CaC0 3 termelő, tehát a nitrifikálódás okozta savanyodás után itt a pH-egyensúly helyreáll. A reakció végterméke pedig oxigén, amely a szennyvízben mindjárt hasznosul — és éppen ez jelenti a megtakarítást — továbbá N gáz, amely a víz felszínére száll fel ós a levegőbe távozik. A továbbiakban álljon itt néhány példa a biológiai denitrifikációra: kis terhelésű és nagy terhelésű rendszerek esetében. Az előbbire jó példa egy dán oxidációs árkokból álló tisztítótetep, amelynek működését az 1. ábra mutatja. Itt több oxidációs árokban váltakozó üzemmódban folyik a szennyvíztisztítás: a legnagyobban folyamatos a nitrifikálás és szerves anyag lebontása, míg a többi árok vagy csatlakozik ehhez, vagy a denitrifikáció, vagy az ülepítés célját szolgája. A szennyvíz bevezetése mindig a denitrifikációs Az I. és III. árok üzemmódja minden it órában váltakozik, így hagyva időt az úlepitésre. AII. árok a folyamatos levegőztetést és egyidejűleg a vizeios?tást végzi
