Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / 4. szám - SZAKMAI CIKKEK - Román Pál - Oláh József: Az aerob iszapstabilizációs eljárások értékelése
64 Hidrológiai Közlöny 2016. 96. évf. 4. sz. 1. táblázat. Aerob iszapstabilizáció tervezési kritériumai Table 1. Design criteria for aerobic digesters Paraméter Mértékegység Érték Iszapkor (SRT): • 20 °C nap 40 • 15 °C 60 Szerves anyag terhelés kg/m3 d 1,6-4,8 Oldott oxigén mg/L 1 -2 Szerves lebegöanyag tartalom csökkenés % 38-50 A hagyományos vagy konvencionális aerob iszapstabilizáció hátránya (CAD), hogy télen a kezelő medence hőmérséklete nagymértékben lehűl (<10 °C) és a szervesanyag lebontás során tekintélyes mennyiségű kolloid anyag képződik. A nagy kolloid tartalom rontja a kezelt iszap vízteleníthetőségét. Sok esetben az ily módon stabilizált iszap vízteleníthetősége rosszabb volt, mint a kezeletlen eleveniszap vízteleníthetősége. Ezeket a hátrányokat az 1970-es években a VITUKI-ban kifejlesztett aerob iszapkezelési eljárás a tisztított szennyvíz bevezetésével próbálta kiküszöbölni. A tisztított szennyvizet (mosóvíz) az utóülepítőből az iszapkezelő medencébe (nyitott) vezették. A mosóvizet iszaptól ülepítéssel vagy félszakaszos rendszerben dekantálással választották el. A viszonylag nagy kolloid tartalmú mosó vizet a biológiai rendszer elejére visszavezették. Visszavezetett kolloid az eleveniszapba beépült és az aerob kezelt iszap vízteleníthetősége javult. A tisztított szennyvízzel történő mosással télen stabilizáló medence hőfokát 10 és 15 °C érték között lehetett tartani. A téli üzemelés során a hőmérséklet tartását fentiekben ismertetett megoldás csak részben tudta megoldani. A 2. ábra (Grady és társai 1998) jól szemlélteti a < 10 és > 10 °C feletti üzemelési viszonyait: <10 °C alatt az aerob iszapstabilizáció folyamata gyakorlatilag leáll, ezt jól mutatja, hogy a fajlagos oxigén légzés értéke 2,0 mg02/g VSS-h érték alá esik és ebben az esetben a hosz- szabb tartózkodási idő (SRT) hatására sem javul a stabilizáció hatásfoka. Tehát a hőmérsékletnek meghatározó szerepe van az aerob lebontásban. SRT (nap) 2. ábra. A hőmérséklet és az iszapkor (SRT) hatása a fajlagos légzésre (SOUR) Figure 2. Effect of temperature and aerobic digester SRT on the SOUR of the digested solids A szerves anyag (VSS) lebontás (%) és a légzés (SOUR) változással az iszapkor függvényében nyomon követhető a 3. ábrán (Grady és társai 1998). Az ábra egy elméleti összefüggést közöl, mert a paraméterek között különböző eredetű iszapoknál más és más összefüggés állhat fenn. Ha a SOUR értéke 2,0 mgOVgVSSh érték alá esik a stabilizációt befejezettnek tekinthetjük. Ilyen légzés értékhez kb. 50 %-os szerves-anyag (VSS) csökkenés tartozik, és ezt 30 nap tartózkodási idő (STR) esetében érjük el. SRT (napok) 0 10 20 30 40 3. ábra. Az iszapkor (SRT) a fajlagos légzés (SOUR) és a szerves-anyag (VSS) kapcsolata Figure 3. Effect of SRT on the percent VSS destruction and SOUR in a completely mixed aerobic digester MEZOFIL AEROB ISZAPSTABILIZÁCIÓ A mezofil aerob iszapstabilizáció önállóan, vagy más mezofil/termofil rendszerekkel sorba kapcsolva működhet. Jelenleg a legkorszerűbb eljárás a nitrogén eltávolítást is megvalósító, a Thermal Process Systems, Inc (USA) által kifejlesztett SNDR (Storage Nitrification Denitrification Reactor) technológia. A gyártó cég az alkalmazástól függően, a reaktorok a megnevezésére a Mezoaer C,F,T,A típusjeleket alkalmazza. Önálló mezofil iszapstabilizációra a Mesoaer C és Mezoaer F típusú reaktorok alkalmasak. Az aerob/anoxikus üzemmódban működő rendszerek, 40 - 50% közötti szerves anyag lebontási hatásfok elérésére képesek. A Mezoaer F abban különbözik a Mesoaer C típustól, hogy kialakítása alkalmassá teszi AT AD eljárássá történő tovább fejlesztését (ThermAer 2016). A szennyvíziszap AT AD reaktor utáni kezelésére, mezofil hőmérsékleti tartományban üzemelő Mesoaer T típusú SNDR (Storage Nitrification Denitrification Reactor ) rektorokat alkalmaznak. Az SNDR reaktorok feladata a tároláson kívül a másodlagos szerves anyag lebontás, valamint nitrifikáció és denitrifikáció (Staton 2015). A szakaszos levegőztetésű, 35 °C körüli üzemi hőmérsékletű reaktor típus minimálisan további 10-15%-al csökkenti a szennyvíziszap szervesanyag-tartalmát (ThermAer 2015). A mezofil hőmérsékleti tartomány a nitrogéneltávolítási folyamatokhoz optimális. A nitrifikáció hőmérsékletfüggő, minden 7 °C hőmérséklet növekedés a nitrifikációs sebesség megduplázódását eredményezi. A nitrifikáció ugyanakkor a mezofil tartomány felső határánál (40 - 41 °C) leáll. A redox potenciál és pH alapján vezérelt nitrogénciklus jelentősen csökkenti az iszapvíztelenítés szürletvizének NH4T koncentrációját.
