Hidrológiai tájékoztató, 1984

1. szám, április - ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Dr. Fehérváryné Albert Judit: Javaslat az üdülőterületek szennyvíztisztítási problémáinak megoldására stabilizációs tavakkal

Ez a technológia az építési költségek szempontjából kedvezőbb, bővítése szakaszosan megoldható, üzemeltetése lényegesen egyszerűbb. A stabilizációs tavas szennyvíztisztítási technológia alkalmazását általában az alábbi szempontok indokolják: — kis beruházási költségek, — egyszerű üzemelés, — kisebb érzékenység a terhelés ingadozására, — időszakos üzem lehetősége a biológiai folyamatok megváltozása nélkül, — bővíthetőség — területi adottságok kihasználása. A tavak kezelési és energiaigénye minimális, mely szempont igen pozitívnak ítélhető, ellentétben más hasonló hatásfokú biológiai tisztítóberendezéssel, ahol a folyamatos energiaigény és üzemeltetési költség a beépített gépi berendezésekből adódik, és kezelő személyzetet igényel. Célszerűnek látszik tehát a stabilizációs technológia alkalmazása az üdülőterületek szennyvíztisztítására, mivel a szennyvízkibocsátás nagy része a melegebb nyári hónapokra esik (időszakos terhelés), a kezelendő szennyvíz természetes eredetű szerves szennyeződést tartalmaz, az építési és üzemeltetési költség lényegesen kisebb, mint a biológiai tisztító beredezéseknél, és gazdaságilag értéktelen területeket lehet felhasználni. A tavakat a területi adottságok kihasználásával — pl. felhagyott bányagödrökben — a legcélszerűbb kialakítani. Ezekben a tavakban a természetes biológiai lebontás tervszerűen leszűkített térben játszódik le. A folyamatot a tér korlátozásán és az ebből következő hőmérséklet szabályozáson kívül és más jelentős beavatkozással ( pl. keverés, levegőztetés) nem kell hatékonyabbá tenni. 3. Szennyvíztisztítás stabilizációs tavakkal 3.1. A technológia ismertetése. A stabilizációs tavak a bennük lejátszódó kémiai, biokémiai folyamatok jellege szerint aerob, fakultatív és anaerob tavak lehetnek. Az aerob tavak igen kis mélységűek, nagy vízfelületűek a lebontás oxigénigényének biztosítása érdekében. Az anaerob tavak nagy mélységű, kis vízfelszínű tavak, terhelésük olyan mértékű, hogy teljes térfogatuk-! ban anaerob viszonyok érvényesülnek. A fakultatív tavakat a terhelési" és termális rétegződés aerob felszínre és anaerob fenékre osztja. Mélységük 1,20—1,80 m közötti lehet. ' A felmérések szerint a világon leggyakoribbak az anaerob tavak, melyeket rendszerint előkezelésre használnak. A gyakorisági sorrendben ezek után a fakultatív tó következik, mely legjobban elégíti ki a vízminőségi és gazdaságossági igényeket a mérsékelt égöv alatt. Általában részbiológiai tisztításra alkalmas, tisztítási hatásfoka 60—90% közötti az évszaknak megfelelően. 3.2. A fakultatív tórendszerben lejátszódó stabilizázációs folyamatok. A tisztítási folyamatban két alapvető szakaszt találunk: a szervesanyag lebontást és ennek befejeztével a nitrifikációt. A nitrifikáció megindulása a biológiailag bontható, oldott szervesanyagok oxidációjának befejezését jelenti. A tavak működésénél kimagasló szerepet játszik a vízimélység, a hőmérséklet és a megvilágítás, mely tényezők meghatározó szerepűek a fotoszintetikus oxigéntermelésre és a biológiai reakciókra. A stabilizációs folyamatban az aerob és anaerob baktériumok, valamint az algák tevékenysége hasznosul a szervesanyagok lebontásában. A baktériumok egy csoportja a szervesanyagokat zsírsavakká bontja, továbbá alkoholokká és aldehidekké. Ezt követően a metánbaktériumok a közbenső termékeket metánná alakítják, miközben ammónia, széndioxid és hidrogén fejlődik. A végbemenő biokémiai folyamatokhoz szükséges oxigén az oxigéntartalmú vegyületekből szabadul fel. összefoglalva tehát a stabilizáció során végbemenő biológiai folyamatok: 1. Szerves szénvegyületek oxidációja aerob baktériumok segítségével, 2. nitrogéntartalmú anyagok nitrifikációja (baktériumok közreműködésével), 3. széntartalmú szerves vegyületek redukciója a fenéküledékben és folyadékokban élő anaerob baktériumok közreműködésével, 4. felszín közeli folyadékok oxigénnel való ellátása algák közreműködésével. A fakultatív tó anaerob környezetet biztosít a fenékközeiben, earob zónát a felszín közelben, és a kettő között elhelyezkedő, átmeneti (fakultatív) zónát. Egy fakultatív stabilizáló medence szervesanyag lebontása ideális körülmények között 20 cC-os hőmér séklet mellett 50,4 kg BOI

5/ha napra tehető (irodalmi adat). Legegyszerűb esetben a tó előtt semmilyen berendezés nincs, a nyers szennyvíz közvetlenül a tóba folyik. Célszerű azonban legalább egy rács beépítése, mely a durva anyagokat felfogja. A végleges üzemű stabilizációs tavak előtt a későbbi üzemeltetési nehézségek és üzemköltségek csökkentése érdekében célszerű előülepítőt alkalmazni. Erre a célra az iszapkezelés szempontjait is figyelembe véve kis szennyvízhozam esetén a kétszintes ülepítő a legmegfelelőbb. A tavakat sorosan vagy párhuzamosan lehet alkalmazni a jobb tisztítási hatásfok elérésére. 3.3. A technológia költségigénye. A módszerrel kapcsolatos költségek tanulmányozásából kitűnik, hogy a szennyvizek stabilizációs tavakban való tisztítása igen gazdaságos. Számos külföldi telepen végzett értékelő vizsgálattal megállapították, hogy a stabilizációs tavak esetében az egy leé-re eső költségek nem érik el más berendezéseknél jelentkező értékeket. A beruházási költségek 1000—200 000 fő közötti tartományban azonosak. Az építési költségeket vizsgálva, hasonló eredményre jutunk. A stabilizációs tavak fajlagos költségei lényesen kisebbek. Az építési költségek összehasonlítása különböző tisztítótelepek esetében (Clare és Weiner): Lakos egyenérték A tervezett leé-re vonatkozó építési költség (US $) Biológiai tisztítás Stabilizációs tó 100 1 000 10 000 100 000 127,30 64,83 33,02 16,82 29,36 18,52 11,69 7,37 (Az adatok 1957—59-re vonatkoznak, 262 szennyvíztisztító telepen végezték el a költségösszehasonlítást.) A tavak (GLOYNA) üzemi és fenntartási költségei 0,20—1,00 US $/év/leé határok között változnak. Magyarországon igen kevés stabilizációs tó épül, így ezekről megbízható költségadatok nem állnak rendelkezésre. A VITUKI a stabilizációs tó félüzemű kísérleteinek lebonyolításához 1972-ben a gödöllői szennyvíztisztító telepen épített egy kísérleti berendezést. Ebben az időben egy leé kapacitás kiépítése 1750,— Ft-ba került. Ezzel szemben egy biológiai tisztítótelep építési költsége 1 leé-re a vizsgált időszakban 9—11 ezer Ft volt. 3.4. A stabilizációs tavak rövid történeti áttekintése és alkalmazási területei. Tavak, tározók már századokon keresztül álltak a hulladékok kezelésének szolgálatában, s bár a stabilizációs tavak Európában születtek, az éghajlati adottságok és a sűrű beépítettség gátolta elterjedésüket. Észak-Amerikán kívül Indiában, Ausztráliában, ŰjZélandon és Izraelben a legelterjedtebbek. A tavak elterjedése elképzelhetetlen működésük alapos megismerése nélkül. A Világegészségügyi Szervezet felmérése (1964—67) megállapította, hogy a tavakat a sarkvidéktől az egyenlítőig minden klíma alatt lehet alkalmazni, valamint azt, hogy az összehasonlítható területeken, azonos terheléseknél, azonos hatásfokot lehet elérni. 16