A Magyar Hidrológiai Társaság XX. Országos Vándorgyűlése (Mosonmagyaróvár, 2002. július 3-4.)

3. szekció: Szennyvízcsatornázás- és tisztítás - Oláh József – Mucsy György: A tápanyag-eltávolítási és az utóülepítési folyamatok hatásfoka a téli üzemi viszonyok között

A TÁPANYAG-ELTÁVOLÍTÁSI ÉS AZ UTÓÜLEPÍTÉSI FOLYAMATOK HATÁSFOKA A TÉLI ÜZEMI VISZONYOK KÖZÖTT Dr. OLÁH JÓZSEF – MUCSY GYÖRGY Fővárosi Csatornázási Művek Rt. – Hydrochem Kft. 1. Bevezetés A tápanyag-eltávolítás fogalma alatt a szennyvíztisztítással foglalkozó szakemberek a nitrogén – és foszfor tápanyagok eltávolítását értik, amelyek a vizek növényi tápanyagai. A szennyvíztisztítás folyamatában a szerves szénvegyületek lebontása közelítőleg 90 %-os hatásfokkal végbemegy. Ennek ellenére a tisztított szennyvízzel jelentős mennyiségű nitrogén (szerves-N, ammónia, nitrát) és foszfor vegyület távozik, melyek a befogadót terhelik. A foszfor és nitrogén vegyületek a felszíni vizek eutrofizációját elősegítik. Dolgozatunkban - különös tekintettel a téli üzemelési viszonyokra - a nitrogén eltávolítást befolyásoló tényezőkkel és azok összefüggésével foglalkozunk. 2. A nitrogén vegyületek átalakítása és eltávolítása A nitrogén vegyületek átalakítására és a szennyvízből történő eltávolítására az alábbi folyamatok állnak rendelkezésre: • A nitrogén eltávolítás a konvencionális szennyvíztelepen. A nitrogén vegyületek egy részét a tisztítást végző heterotróf baktériumok testanyaguk felépítésére használják. Az átlagos kommunális szennyvizek tisztítása során az összes nitrogénre vonatkoztatott eltávolítási hatásfok 20 – 30 % között mozog. Itt céltudatos technológiai beavatkozásról nem beszélhetünk. A konvencionális biológiai szennyvíztisztítás számottevő mértékű nitrogén eltávolításra nem alkalmas (4; 7). • Az ammónia vegyületek nitráttá történő oxidációja (nitrifikáció). A folyamat ammónia nitrogénre vonatkoztatva 90 – 95 %. Összes nitrogénre vonatkoztatott hatásfok 70 – 85 % között változik. • A nitrát vegyületek redukciója (denitrifikáció). Az elő-denitrifikációval 50 – 60 %, az utó-denitrifikációval pedig 70 – 85%-os hatásfokot lehet elérni (nitrátra vonatkoztatva). 2.1 Nitrifikációt befolyásoló tényezők A nitrifikálást, technikai megvalósítása szerint csoportosíthatjuk „egyesített” és „elválasztott” nitrifikálási eljárásra. Az előbbi azt jelenti, hogy az ammónia oxidálása és a szén-vegyületek lebontása együtt megy végbe, míg az elválasztott eljárásban két fokozatot alkalmazunk, ahol a nitrifikálás a második fokozatban játszódik le. A továbbiakban, amikor a nitrifikációt befolyásoló tényezőket tárgyaljuk az „egyesített” eleveniszapos eljárásra gondolunk (4; 7). A hőmérséklet nitrifikációt befolyásoló hatásának részletesebb ismertetése előtt szükségesnek tartjuk a nitrifikációs folyamatot befolyásoló tényezők rövid összefoglalását: A nitrifikációs folyamat energia termelése Az eleveniszapos tisztításban jelentős szerepet játszó aerob folyamatok energia hozamát az 1. táblázat

ban foglaltuk össze (10; 11). A táblázat adataiból kitűnik, hogy az általános biológiai lebontást végző heterotróf baktériumok energia hozama a legnagyobb. Ez azt jelenti, hogy a nagy energia-termeléssel arányos a baktérium-szaporodás (iszap-szaporodás) és a szubsztrát 187