Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)

5. szám - Nyári Gábor–Takács János: Új típusú biológiai eljárás a szennyvíztisztításban. I. A biológiai tisztítás elve és eljárásai

308 Új típusú biológiai eljárás a szennyvíztisztításban I. A biológiai tisztítás elve és eljárásai Nyári (íábor l akács János Miskolci Egyetem, Kl járáslechnikai Tanszék 3515 Miskolc-Egyetemváros Kivonat: A szennyvízben tevő oldott szennyezőanyagok lebontásának, eltávolításának egyik leghatásosabb módszere a biológiai tisztítás. A szerzők az aeorob és anaerob biológiai tisztítás elve mellett az újabb biológiai tisztítási eljárásokat ismertetik, különös tekintettel a nagy teljesítményű, nagy hatásfokú dugattyús bioreaktorban lejátszódó folyamatokra Kulcsszavak: biológiai szennyvíztisztítás, aerob- anaerob folyamatok, eljárások, dugattyús-, pulzációs biorcaktorok. 1. Bevezetés Korunk egyik általános problémája a természetes élettér szennyezése illetve elszennyeződése, amihez az utóbbi pár évtizedben az iparosodás valamint a népsűrűség növekedése nagyrészt hozzájárult. Az egyik legnagyobb probléma a vízkincs szennyeződése, mely mértékének a növekedésével nőttek a különböző tisztítási eljárásokkal szemben támasztott követelmények is. A víz, szennyvíztisztítás feladata a vízben lévő káros (szilárd, folyékony, gáz halmazállapotú oldott ill. lebegő) anyagok jó hatásfokú leválasztása. Ebben a sorban az egyik legnehezebb probléma az oldott szervesanyagtartalom lecsökkentése, amely elsősorban biológiai lebontással (mikroorganizmusok segítségével) érhető el. A biológiai eljárások során a lebontás hatásossága, gazdaságossága a kiválasztott mikroorganizmus típusának (baktériumok, gombák, élesztők) valamint az alkalmazott technológia (berendezés, üzemi paraméterek) kiválasztásától függ. Az adott mikroorganizmus állomány mellett az utóbbi időszakban végzett számos kísérlet eredményei újabb berendezések, eljárások kidolgozásához vezetett, amelyek pl. intenzívebb keverés segítségével az oxigén nagyobb hatásfokú hasznosítása révén gazdaságosabb, gyorsabb biológiai lebontást eredményeznek. 2. Biológiai tisztítási eljárások Az ipari, mezőgazdasági és kommunális szennyvizekben lévő organikus szénvegyületek a mikroorganizmusok által messzemenőkig lebonthatók. Ez a folyamat a mikroorganizmusok típusától függően két különböző módon mehet végbe: aerob és anaerob módon. Az aerob eljárásnál a mikroorganizmusok vízben oldott oxigén segítségével oxidálják a káros szerves anyagokat: oldott jaem anyagok * O, co, * no + anyagcseretermékek új sejtanyag A reakció termékei, mint ahogy a 2.1. ábra mutatja, elsősorban széndioxid és biomassza. Az oxigénnek a bioszuszpenzióba történő bevezetése energiaigényes és költséges folyamat. A szennyvíztisztítás aerob biológiai eljárásához ezért nagy energiamennyiség szükséges. oxigén széndioxid biológiailag anyag a szennyvízben 100% mikroorganizmusok 2.1. ábra: Az aerob lebontás sémája Az aerob tisztítási folyamatnál a szennyvízben lévő organikus szénvegyületek kb. 50%-a biomasszává alakul át, amelyben biokémiailag kötött energia van. A biomasszában lévő kötött kémiai energiának jelenleg gyakorlatilag nincs nagy jelentősége. A fölösleges biomassza mennyiségének jelentős növekedésénél, ami szennyezett vizek aerob tisztításakor fennáll, hátrány, hogy a biomasszát valahol el kell helyezni, deponálni szükséges vagy el kell égetni. A szerves anyagok biológiai átalakítása anaerob eljárás esetén a külső oxigén kizárásával történik. Ebben az esetben a reakció termékei, mint ahogy a 2.2. ábra mutatja, elsősorban metán és széndioxid. Ezt az elegyet nevezik biogáznak. Ez az elegy általában