Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)
5. szám - Oláh József–Kovács György–Borbélyné Jakab Judit–Kucsák Mónika: A dél-pesti szennyvíztelep bioszűrő tisztító-egységével elért eredmények értékelése
263 A dél-pesti szennyvíztelep bioszürő tisztító-egységével elért eredmények értékelése Oláh József 1 - Kovács György 1 - Borbélyné Jakab Judit 1 - Kucsák Mónika 2 ' Fővárosi Csatornázási Művek Rt. 2 Ph. D. hallgató, Szent István Egyetem, Gödöllő Kivonat: A bioszűrös tisztító rendszerek kifejlesztése nem egyszerűen az eleveniszapos tisztítás mtenzifikálásának tekinthető, hanem teljesen újszerű technológiai megoldást jelent, amelynek segítségével a nitrogén-formák (ammónia, szerves-N, nitrát) eltávolítása hatékonyan megoldható Kulcsszavak: 1. Bevezetés szennyvíztisztítás, bioszürő. A biológiai szennyvíztisztításban a csepegtető - és forgó tárcsás csepegtető testek alkalmazása már régóta ismert. A biofilm rendszerek tovább fejlesztésében áttörésnek tekinthető a bioszürők és a mozgó áramló biotöltetek alkalmazása. Valamennyi kialakításánál hordozóanyag felületén megtelepedett baktériumok biofilmet képeznek és a hordozóanyagok felületén lejátszódó biológiai folyamatok közel azonosak. Értékelésünkben a bioszürési technológia általános, és a dél-pesti szennyvíztelep bioszürő berendezéseivel elért konkrét eredmények értékelésével foglalkozunk. 2. A biofilm rendszer tápanyag hasznosítási mechanizmusa Biofilm rendszerben a biomassza vékony rétegben (20 1000 |im) nagy fajlagos felületű, rögzített vagy mozgó, áramló hordozó anyagokra telepítve (fixálva) végzi a szubsztrát (BOI 5 ) KOI) lebontását. A tápanyag-hasznosítás mechanizmusát vázlatosan az 1. áAra mutatja be. Hordozóanyag • Biofilm • Szennyvíz Anaerob H 2S Szerves savak Aerob i BOI NH/ 57 1. ábra. A tápanyag hasznosítási mechanizmusa (ÖUös és Szilágyi, 1996) A tápanyag-hasznosítás mechanizmusa: a.)Az irreverzibilis módon biopoltmerek által a hordozóanyaghoz és egymáshoz kötött sejtek a vízben lévő oldott tápanyagokat lebontva szaporodnak és a sejtanyag termékek a tisztított szennyvízzel távoznak. - Aerob szervesanyag lebontás Szervesanyag + oxigén + nyomelemek = sejtanyag + anyagcsere termékek - Nitrifikáció és denitrifikáció Aroj + B o x + nyomelemek = A^, + B ^ + sejtanyag b.) A sejtek felületéhez adszorbeálódott egyéb lebegő szervesanyagok és a biofilm növekedése következtében a biofilm egy része leválik és a szűrt-vízzel, vagy a szűrő mosóvizével távozik, majd a biofilm megújulása az a.) pontban vázoltak alapján megkezdődik. Meghatározók a diffúziós folyamatok. Kétirányú diffúzió: oxigén és a szubsztrát a biofilmbe, metabolikus termékek (anyagcsere termékek és széndioxid) a biofilmből a szűrt vízbe diffundálnak. A biofilm felületén lejátszódó biokémiai folyamat eredményeként a bioszürő térfogatra vonatkoztatott tápanyag lebontási sebességét (r ef f) Mildenberger (1999) nyomán a következő összefüggéssel írhatjuk le: •c. r eff = K, + Co Kv + Vr (1) ahol: t cb = A bioszürő tényleges tápanyag eltávolítási sebessége (g N/m'nap) r O T = Maximális tápanyag eltávolítási sebesség (g N/m'nap) Cs = Tápanyag koncentráció (g N/m 3) K s = Fél-telítési állandó (g N/m 5) v F = A szűrőben fenntartott áramlási sebesség (m/óra) K, = A hordozóanyagra vonatkoztatott konstans (m/óra) Az (1) összefüggés szerint, ha a tápanyag és a biofilm felületén lévő baktérium koncentráció nem változik, akrsm Cs kor a összefüggést egy állandóval, az ún. kiK s +C S netikus szubsztrát lebontási sebességgel (r^) helyettesíthetjük, s így az (1) összefüggés alábbiak szerint módosul: reff = r sk Kv + v z (2) ahol: r^ = kinetikus szubsztrát lebontási sebességi állandó (g N/m 3nap) A (2) összefüggés alapján megállapíthatjuk, hogy a bioszürő térfogat egységre vonatkoztatott, tényleges tápanyag eltávolítási sebessége (r ef f) kizárólag a diffúziót befolyásoló áramlási sebesség nagyságától függ Természetesen ez nem azt jelenti, hogy a nagyobb teljesítmény - az r ef f - növelésének céljából az áramlási sebességet tetszőlegesen növelhetjük. Az áramlási sebesség túlzott növelése azt eredményezi, hogy az r eff értéke ugyan nagy, de az elfolyó, tisztított szennyvízben a tápanyag koncentráció is növekszik, vagyis a tisztított szennyvíz minősége romlik. Tehát a szűrési sebességnek van egy optimuma (5-8 m/óra), ahol a bioszürő hatékonyan működik és a tisztított szennyvíz minősége is megfelelő. A rögzített biomasszával működő eljárások közül legígéretesebbnek a bioszürők mutatkoznak, melyekkel a nitrogén (ammónia, nitrát) eltávolítás jó hatásfokkal elvégezhető. A rögzített biomasszával működő legfontosabb aerob eljárásokat az 1. táblázatban foglaltuk össze.
