A Magyar Hidrológiai Társaság XXIV. Országos Vándorgyűlése (Pécs, 2006. július 5-6.)
2. szekció: A VÍZIKÖZMŰVEK HELYZETE - Dittrich Ernő, PTE-PMMK Környezetmérnöki Tsz: A gyökérzónás szennyvíztisztitás és technológiai alternatívái
gyökérzónás rendszerek kivitelezésénél ez a legnagyobb költségtényező. Ezen belül is a szállítási távolság a leginkább meghatározó a töltet beépítési árában. Oxigénháztartási viszonyok, üzemelési rend és szerves anyag lebontási hatékonyság: Érdekes különbség van a függőleges és vízszintes átfolyású rendszerek oxigénháztartási viszonyai között. A vízszintes átfolyású rendszerek oxigén háztartásában jelentős szerepe van a töltetet átszövő rizómák biztosította oxigén bevitelnek. Ez a makrofiták azon tulajdonságából fakad mely a növények gyökérzetének közvetlen környezetében mindig egy vékony oxigénben gazdag réteget tart fenn. A makrofiták által a szennyvíztérbe juttatott oxigén fluxus 0.5–6 gO 2 /m 2 , nap közötti értékre becsülhető (Kadlec és Tanner 2003). Ezzel szemben a függőleges átfolyású rendszereknél a szennyvíztérbe történő oxigén bevitelt döntően a háromfázisú függőleges áramlás által keltett oxigén transzport biztosítja. Ahhoz hogy egyszerre érjük el a megfelelő szennyvíz szétosztást, és megfelelő mértékű konvektív oxigén transzportot a szűrő töltet pórusai között, a szennyvíz rávezetést szakaszosan kell megoldani. Az eltömődési folyamatokra hatással van a naponta rávezetett dózisok száma, és a dózisonkénti szennyvíz mennyisége (Langergraber 2003). Ezeknél a rendszereknél a szakaszos üzemeléssel biztosított oxigén transzporthoz képest elhanyagolható a makrofiták gyökérzetén keresztül bevitt oxigén mennyiség. Morris és Herbert (1997) függőleges átfolyású gyökérzónás rendszerben vizsgálták az infiltrációs sebesség és a szennyvíz terhelési periódusok hossza közötti összefüggéseket. Eredményül az infiltrációs sebesség és a terhelési periódusok hossza között egyértelműen negatív korrelációt mutattak ki. Ebből jól látszik, hogy a gyökérzónás műtárgyakat rövid lökésszerű dózisokkal és hosszabb pihentetési periódusokkal kell üzemeltetni. Ha az aktuálisan adagolt dózis előtt a rendszerbe juttatott szennyvízmennyiség nem tud teljes mértékben átszivárogni az aktív szűrőtölteten, akkor egyes pórusok kétfázisúak maradnak, és ez nagymértékben csökkenti az konvektív oxigéntranszport hatékonyságát. Így a függőleges átfolyású rendszereknél a tervezés során nem csak a hidraulikai terhelés limitálására kell odafigyelni, hanem a ráosztás ütemezésére és az ehhez szükséges puffer-térfogat illetve gépészeti kialakítás (szivattyú, billenő vályú) optimalizálására is. Langergraber (2003) és J. Laber et al (2000) kutatásai alapján 3–6 óra közötti minimális ciklusidő biztosítása tűnik célszerűnek. A vízszintes átfolyású rendszereknél a kétfázisú nem-permanens áramlási viszonyok miatt a szakaszos üzemnek nincs jelentős hatása az oxigénháztartási viszonyokra, bár kismértékben befolyásolhatja a felső szennyvízrétegek oldott oxigén szintjét a műtárgyban kialakuló folyadékfelszín ingadozása. Így ennél a típusnál alapvetően folyamatos üzem a jellemző. A műtárgyban a vízfelszín ingadozását a befolyó szennyvízhozam változása okozza. Természetesen mindkét típus esetében szükség van több medence párhuzamos kapcsolására és a medencék időszakos pihentetésére. A függőleges átfolyású rendszerekben a szennyvíz szűrőtöltetbeli tartózkodási ideje csupán pár perces (Langergraber 2003), míg egy jól tervezett hosszanti átfolyású rendszerben a szennyvíz átlagos tartózkodási ideje 2–7 nap (Crites 1994). A függőleges átfolyású műtárgyakban természetesen a szűrőtöltetbeli függőleges átfolyás időtartama az említett pár perc. A műtárgybeli tartózkodási idő ennél némileg hosszabb, hiszen ehhez hozzáadódik az osztórendszerben és a gyűjtőrendszerben való tartózkodási idő is. A műtárgyak oxigénháztartási viszonyai között további különbség, hogy a függőleges átfolyású rendszereknél az aktív szűrőtöltet megfelelő működés esetén teljesen areob, a vízszintes átfolyású rendszerekben, a töltetben anaerob-anoxikus-areob zónák véletlenszerűen váltakoznak. Megfelelő szervesanyag 8
