Ugrás a tartalomhoz

Szennyvíztisztítási technológiák I.

Dr. Simándi Péter (2011)

Szent István Egyetem

15. fejezet - A szennyvizek aerob kezelése: eleveniszapos rendszer II.

15. fejezet - A szennyvizek aerob kezelése: eleveniszapos rendszer II.

Bevezetés

Az előző tanulási egységben bemutattuk az eleveniszapos szennyvízkezelés fizikai, kémiai és biológiai elméletét.

A megszerzett ismeretekre támaszkodva megismerjük az eleveniszapos szennyvíztisztítás műtárgyait, azok felépítését, működésüket.

Bemutatásra kerülnek a technológia műtárgyai, a levegőztető rendszerek és a különböző eljárások.

Követelmény

  • Értelmezze a műtárgyak működésének alapjait, tudja üzemeltetni azokat!

  • Értelmezze az eleveniszap paramétereinek értékeit és ezek alapján - szükség szerint - tudja korrigálni azokat a technológia módosításával!

  • Tudja kiküszöbölni a gyakoribb üzemeltetési hibákat!

Az eleveniszapos tisztítók méretezése

Az eleveniszapos rendszer a térfogati és biológiai túlterhelésre nem érzékeny, mivel a terhelés növekedtével a lebontás sebessége is nő. A nitrifikáló baktériumok lényegesen lassabban szaporodnak, mint az eleveniszap döntő részét alkotó heterotróf baktériumok, tehát a méretezés során ezt figyelembe kell venni.

Az eleveniszapos tisztítók beillesztése a technológiába

16. táblázat. A szervesanyag lebontás hatásfoka szerinti különböző eleveniszapos rendszerek jellemző üzemelési mutatói

Az eleveniszapos tisztítók alkalmazására a többi biológiai tisztítóhoz hasonlóan a mechanikai tisztítás után a fertőtlenítés előtt kerül sor. Az eleveniszapos berendezések tervezése során fontos feladat a mikroorganizmusok levegőellátottságának biztosítása, erre a leggyakrabban a légbefúvásos technikát alkalmazzák (81. ábra).

81. ábra. Medence keresztmetszetek különféle légbefúvási módoknál (Öllős G.: Szennyvíztisztító telepek üzemeltetése 2.)

82. ábra. Az eleveniszapos szennyvíztisztítás változatai (néhány száz, néhány ezer m3/nap szennyvízre)

83. ábra. Eleveniszapos szennyvíztisztítás

Folyamatos üzemű berendezések az egyesített műtárgyak, melyek a szennyvíz levegőztetésének, utóülepítésének és az iszap recirkuláltatásának ill. elvezetésének folyamatait egy műtárgyon belül valósítják meg. Ilyen folyamatos üzemű berendezések a levegőztető medencék mellett az oxidációs árkok melyek leírásával későbbiekben foglalkozunk.

A levegőztetés

Az eleveniszapos tisztítás meghatározó művelete a levegőbevitel, ami az oxigénellátást és a sejttömeg állandó lebegésben tartását biztosítja. A levegőztető berendezések a beépítési helytől, kialakításától függően csoportosíthatók: vízszintes illetve függőleges tengelyű felületi levegőztetők, felszín közeli levegőztetők, fenék közelében elhelyezett levegőztetők (84. ábra). Bár a levegőztetés hatékonysága (melyet kg O2/kWh fajlagos energiahasznosításban szoktak kifejezni) a felületi levegőztetők esetében valamivel rosszabb, mint a finombuborékos levegőztetőkkel, a felületi levegőztetés számos esetben mégis javasolható. Felületi levegőztetésnél nem jelentkeznek a diffúzorok réseinek eltömődéséből adódó problémák, másrészt a felületi levegőztetők oxigén-átviteli tényezője nem függ olyan mértékben az iszapkoncentrációtól, mint amennyiben a finombuborékos levegőztetőké. Másrészről a felületi levegőztetők téli üzeme, hőgazdálkodása rosszabb, valamint jelentkezik a fokozott aeroszol képződés és cseppelhordás, ami esetenként a kezelő állományon túl a tágabb környezetet is veszélyezteti. A felületi levegőztetéssel működő medencék kialakításánál a perem alatt 1 m a vízfelszín, ami légbefúvásnál 0,5 m-re csökkenthető, stb. A függőleges tengelyű felületi levegőztetők problémája a csapágyazás és a hajtómű. Ha megfelelően terveznek egy ilyen levegőztetést, a karbantartás tulajdonképpen csak a hajtómű kenésére, a hajtómű olajellátásának az ellenőrzésére korlátozódik.

84. ábra. Felszíni levegőztetés. a) forgókefe; b) lemezes elosztó

A légbefúvásos rendszerek azért terjedtek el napjainkra, mivel ezek üzemeltetési energiaköltsége viszonylag kedvező.

Nagybuborékos rendszernél a levegőbuborékok nagyátmérőjű (2-5 mm) nyílásokon jutnak a levegőztető medence vizébe. A hatásfoka viszonylag alacsony, mivel a nagy buborékok vízzel érintkező összes felülete kicsi, ezért az elnyelődés gyengébb hatásfokú, mint a finombuborékos rendszernél.

A nagybuborékos levegőbefúvásos rendszer gyengébb hatásfoka mellett előny, hogy a befúvatott levegőt nem kell szűrni, és nem szükségesek költséges légbefúvó fejek, csak egy perforált csőrács.

A finombuborékos (vagy más néven mélylevegőztetéses) megoldásoknál a levegőbuborékok 0,5-1 mm átmérőjűek, és 4-6 m mélységben kerülnek bevezetésre az eleveniszapos medencébe. A levegőztető fejek anyaga lehet például műanyag, kerámia, szivaccsal bevont fémcső stb. és formai kialakításuk is igen változatos (pl. lemezes, csöves, dómos stb.). Elterjedőben vannak a perforált gumimembrán fejek, illetve műanyag lemezek, ahol a levegő nyomását változtatva megváltozik a perforáció mérete, és így változtatható a befúvatott levegőmennyiség is.

A rendszer üzemeltetéséhez tiszta, szűrt levegőre van szükség, mert ennek hiányában néhány hónap alatt akár felére is csökkenhet a hatásfok.

Felületi (mechanikus) levegőztetésnél alkalmazott berendezések a levegő elnyelődését folyadékcseppek levegőbe juttatásával (a vízfelület megnövelésével), illetve a levegőbuborékok víztérbe keverésével valósítják meg.

A vízszintes tengelyű felületi levegőztető berendezések (Kessener-kefe) 0,5-1,0 m átmérőjű, fém vagy műanyag pálcákból álló kefék. A téglalap alaprajzú levegőztető medence hosszabbik oldalára általában teljes hosszúságban építik be úgy, hogy a bemerülési mélység ne haladja meg a kefe átmérőjének 25%-át. Fontos a tengelyek vízszintes és azonos magasságba történő beépítése az egyforma bemerülés és terhelés miatt. A kefék fölé félköríves védőlemezt szerelnek a vízkicsapódás megakadályozása és a cseppelsodródás csökkentése miatt.

A levegőbevitel függ a fordulatszámtól és a bemerülési mélységtől. A fordulatszám nem minden típusnál változtatható, a bemerülési mélységet a medence vízszint szabályozásával lehet változtatni. A gyártók a berendezések oxigén-beviteli képességét a katalógusokban, gépkönyvekben egy méter kefehosszra a bemerülési mélység és fordulatszám függvényében adják meg, az ehhez szükséges energiaigénnyel együtt. Ennek értéke a Kessener-keféknél 1 m hosszra vonatkoztatva 1,0-1,5 O2/kWh/m.

A függőleges tengelyű levegőztető berendezéseket (aerátorok) a medence fölötti híd(ak)ra fixen építik be leggyakrabban (85. ábra). Úszó tagra szerelhető típusokat is gyártanak, de ezeket inkább szennyvíztavak levegőztetésére használják.

85. ábra. Függőleges tengelyű levegőztető működési elve (Pálhidy A.: Víztisztítás)

Az oxigén-beviteli képesség ezeknél a berendezéseknél is a fordulatszámtól és bemerülési mélységtől függ. Értéke: 1,2-2,0 kg O2/kWh, a berendezés típusától függően. A gyártó a különböző típusú berendezéseihez javasol medenceméretet és mélységet. Egy medencébe több levegőztető gép is beépíthető, de az nagyon fontos, hogy ne következhessen be kiülepedés a medencében (ne legyenek holt terek). A medencék mélysége: 2-4 m.

Növelhető a berendezés hatásfoka, ha a levegőztető lapátokhoz levegőt vagy oxigént vezetnek.

A felületi (mechanikai) levegőztetés előnye a légbefúvásos rendszerekhez képest, hogy nem érzékeny az eltömődésekre és üzemeltetése sem igényel különösen szakképzettséget. Az alkalmazásuk mégis háttérbe szorult a magas energiaköltségek miatt.

Szivattyús levegőztetési eljárásoknál az alapberendezés egy szennyvízszivattyú. A szennyvízszivattyúhoz kapcsolt berendezéstől függően megkülönböztetünk folyadéksugaras és injektoros levegőztetést (86. ábra).

86. ábra. Levegőztető injektor elve és beépítési módja (Öllős G.: Szennyvíztisztító telepek üzemeltetése 2.)

A folyadéksugaras levegőztetőnél a szivattyú a levegőztető medencéből szívja, és ugyanoda nyomja is vissza a szennyvizet a vízfelszín felett, a nyomócsőre épített fúvókákon keresztül. A levegőbevitel a fúvókákon át a levegőbe kilépő vízrészecskékkel és ezek vízfelszínre történő visszacsapódásával történik. A fajlagos oxigénbevitel: 2-3 kg O2/kWh.

Injektoros levegőztető berendezéseknél a szivattyú nyomóoldalára injektort (egy szűkítő fúvókát) szerelnek. A szűkítésnél, a fúvókákból kilépő víz sebessége megnő, nyomása ezért lecsökken, és a felszínről egy légbeszívó csövön keresztül beszívott levegőt elkeveri a szennyvízzel. Vannak olyan típusok is, ahol nem az injektor szívó hatása juttatja a levegőt a rendszerbe, hanem kompresszor nyomja az injektor keverőterébe.

Az oxigénbeviteli képesség és energiaigény egyszerű injektoros levegőztetőnél 1,5-2,2 kg O2/kKWh.

Az injektoros levegőztetésnél külön figyelmet kell fordítani az áramlás fenntartására, a jó átkeverésre, ezért gyakran külön levegőt is alkalmaznak. Elterjedtek Magyarországon is a FLYGT típusú injektoros levegőztetők és búvár rendszerű keverők.

87. ábra. Levegőztető fényképe

A biológiai tisztításban előálló zavarok okai általában az elégtelen levegőztetés, a levegőztető vagy utóülepítő medence falára rakódott, és rothadásnak indult iszap, holt terek kialakulása, a recirkuláció nem megfelelő mértéke, ill. a rendszerbe bejutott toxikus anyag lehet. A biológiai lebontás sebessége a szennyvízlehűlésével nagymértékben csökken. A szennyvíz káros mértékű lehűlése bioreaktorterek kiiktatásával csökkenthető.

A levegőztető medencében káros mértékű üledékfeltöltődés a reaktorteret csökkenti, ezért a lerakódott anyagok eltávolítása szükséges. Az ülepítő medencékben a felülúszó iszap visszatartását a bukóél előtti merülőfallal lehet megoldani. Lökésszerű terhelésekre a nagyterhelésű rendszerek inkább érzékenyek. Lökésszerű terhelések főleg csapadékos időszakban várhatóak, de előfordulhat nagy mennyiségben összegyűjtött szennyvizek egyidejű bevezetése következtében is. Az eleveniszapos medencék (reaktorok) rendeltetése a biokémiai lebontáshoz szükséges feltételek biztosítása, levegő (oxigén) bevitele útján. A levegőztetést végző rotorokat vagy mélylevegőztető berendezéseket folyamatosan kell üzemeltetni, amely a rendszer legnagyobb energiaigényes része. Az eleven iszap nyáron néhány órás áramkimaradás miatt jelentkező oxigénhiányt jelentősebb károsodás nélkül képes elviselni, egy-két napos áramkimaradás esetén a biológiai rendszer teljes kiürítése után a beüzemelést viszont újra kell kezdeni. Ügyelni kell arra, hogy a levegőztető medencében az eleveniszap rothadásmentes legyen, a pelyhek ne ülepedjenek le, az elfolyó vízben a szennyvíz eleveniszap elegy oldott oxigéntartalma legalább 2,5-3 mg/l legyen.

A levegőztetést végző rotorok optimális bemerülési mélységét a próbaüzemeltetés során kell meghatározni. A fölös iszap elvételét a folyamatosan vizsgált iszapkoncentráció függvényében kell végezni. Az iszapkoncentráció erős ingadozását el kell kerülni, mert az a levegőztető működését bizonytalanná teszi. Üzemeltetés szempontjából különös gondot kell fordítani a forgó rotorok tisztántartására, ill. a felülúszó habréteg eltávolítására.

Az eleveniszapos levegőztető berendezéseket több reaktortérbe esetleg több lépcsőben is ki lehet alakítani, melynek célja, hogy a lökésszerűen változó szennyvízhozam vagy szennyvízminőség, továbbá nagy szervesanyag terelésű ipari szennyvíz túlterhelést a telepen ne okozzon.

Az eleveniszapos levegőztető medencéket különböző cirkulációs és átemelő berendezésekkel egészítik ki, melynek feladata, hogy az eleven iszapot visszajutassa a levegőztető medencébe, ill. a fölös iszap elvételét esetenként a csurgalékvizet visszajutassa a rendszerbe. Kisebb telepeken erre célszerűen elhelyezett szivattyút, vagy szivattyúkat, csővezetéket és elzáró szelvényeket, nagyobb teljesítményű telepeken külön átemelő gépházakat alkalmaznak.

Az eleveniszapos levegőztető medencéket kiegészítik utóülepítőkkel, melynek rendeltetése a levegőztetőből érkező jelentős koncentrációjú eleveniszapos elegy szétválasztása tisztított vízre és eleveniszapra. Feladata a fázisszétválasztáson túlmenően az eleveniszap koncentrációjának növelése, vagyis részben iszapsűrítés is. Ezek az utóülepítők lehetnek függőleges átfolyásúak, vízszintes átfolyásúak és ún. sugárirányú átfolyású rendszerűek. A vízszintes és sugárirányú átfolyású rendszerek iszapkotró berendezésekkel vannak ellátva, míg a függőleges átfolyás esetén kotróberendezések általában nincsenek. Műszaki kivitelezésük az előülepítőkhöz hasonlóan történik, amelyet az előző tanulási egységekben tárgyaltunk. Az utóülepítők üzeme folyamatos, ezért a gépi berendezéseket folyamatos üzemben kell működtetni. Az utóülepítők kezelésére hasonlóan az előülepítőknél leírtak érvényesek. Ha a felszínre úszó szennyezést a kotró nem képes eltávolítani, akkor azt vízsugárral kell összetörni, hogy az újra a fenékre ülepedjen. A tisztított vízzel való elúsztatást nem engedhető meg. Az iszapfelhő feletti víznek teljesen átlátszónak kell lennie, benne iszapcsomó vagy iszapszemcse nem mutatkozhat. Ha az iszap a felszínt megközelíti, akkor a fölös iszap elvételével, vagy mennyiségének csökkentésével kell a megfelelő működést beállítani.

Az eleveniszapos rendszerek az iszapkortól függően 3 csoportba sorolhatók.

1. Nagyterhelésű rendszer

A nagyterhelésű eleveniszapos rendszer szuszpendált szilárd anyagainak koncentrációja és térfogati terhelése nagy (88. ábra). Ez a kombináció teszi lehetővé, hogy a tápanyag/mikroorganizmus terhelés aránya ez esetben nagy; 0,4-1,5. Ennek megfelelően az iszapkor 0,5-2,0 d. Az ilyen nagyterhelésű rendszer minden más eljáráshoz képest kisebb tisztított szennyvíz minőséget produkál. A rendszer

  • üzemi egyensúlya a többi eljárásokhoz képest könnyebben felborul,

  • szigorúbb szabályozást és

  • gyakori üzemellenőrzést igényel.

A reaktor elegendő oxigénellátását és a pehelyméret szabályozását levegőztetők teszik lehetővé.

88. ábra. Nagyterhelésű eleveniszapos rendszer fényképe

2. Hagyományos rendszer

A hagyományos eleveniszapos eljárás jelenleg a legáltalánosabban alkalmazott.

A tápanyag/mikroorganizmus terhelés a nagyterhelésű rendszerénél kb. 50%-kal kisebb. Az iszapkor 3,5-7 d. Ez az eljárás jó minőségű tisztított szennyvizet eredményez és bizonyos mértékű lökésszerű terhelést a tisztított szennyvíz minőségének csökkenése nélkül elviseli.

A hagyományos rendszer felépítése (89. ábra):

  • előülepítő,

  • levegőztető (eleveniszapos) medence,

  • utóülepítő,

  • iszaprecirkulációs ág,

  • fölösiszap ág.

89. ábra. Hagyományos eleveniszapos rendszer sémája

Mind a befolyó szennyvíz, mind a recirkuláltatott iszap az eleveniszapos medencébe, annak kezdő pontján lép be. A levegőztetés időtartama általában 6-8 h. Az előülepített szennyvizet és a recirkuláltatott iszapot (keverék szennyvizet) diffúzor-, vagy mechanikai levegőztetők keverik. Eközben adszorpció, flokkuláció és a szerves anyag oxidációja játszódik le.

A medence tervezésekor a következő szempontokat kell szem előtt tartani:

  • a térfogati BOI terhelés felvételekor a gyenge terhelés- eloszlásra gondolni kell;

  • az eleveniszapos medence elején a kezdeti oxigénhiány nagy;

  • a hidraulikai- és szervesanyag-terhelés szélsőséges változtatásakor az üzemelés stabilitása megszűnhet;

  • a levegőztetési (tartózkodási) idő általában 6-8 h.

Ezen üzemeltetési tapasztalatok a fejlődést eleve kikényszerítették. Így fejlődtek ki a következő eleveniszapos eljárás-változatok, melyeket a későbbiekben tárgyalunk:

  • lépcsős levegőztetés;

  • kontakt stabilizáció;

  • teljes keverésű rendszer;

  • mérsékelt levegőztetésű rendszer;

  • kétlépcsős rendszer;

  • tiszta oxigén alkalmazása levegő helyett.

3. Huzamos idejű levegőztetés

A huzamos idejű levegőztetés (totáloxidáció) az endogén respiráció (a baktériumok saját tápanyagának ismételt hasznosítása) fázisába tartozik, ami viszonylag kis szervesanyag-terhelést és huzamosabb idejű levegőztetést igényel. Így ez az eljárás általában a kisebb kapacitású, előregyártott tisztítótelepeken, vagy az ún. totáloxidációs telepeken alkalmazhatók (pl. iskolák, kórházak).

További jellemzőik

  • a legstabilabb üzemű, ami a mikroorganizmusokhoz viszonyított kis tápanyagterhelésnek köszönhető;

  • az iszapkor általában 10-20 nap. A rövidebb iszapkor a magasabb hőmérséklettel társul;

  • az elfolyó szennyvíz szuszpendált szilárd anyag tartalma a hagyományos rendszernél általában nagyobb;

  • a rendszerből az előülepítő hiányzik. Ennek célja az iszapkezelés és elhelyezés egyszerűsítése.

A huzamos idejű levegőztető rendszer alapvetően egy nagy medence két vagy három medencére osztásával létesül (90. ábra). A nagyobb medence a levegőztetést, a kisebb az ülepítést szolgálja. Előülepítőt rendszerint nem kapcsolnak a rendszerhez. A levegőztetés mechanikai vagy diffúzrendszerű lehet. Az ülepítő rendszerint kúpos fenekű, az iszapot mammutszivattyúval recirkuláltatják a levegőztető medencébe. Egyes telepeken a levegőztető és utóülepítő medencén túlmenően aerob rothasztó medence is létezik (91. ábra) Ez utóbbi tisztítási folyamat tulajdonképpen az eleveniszapos folyamat kiterjesztése, hiszen az iszapban (biomasszában) lévő szerves sejtanyagokat, a még elegendő oldott oxigént tartalmazó térben aerob mikroorganizmusok bontják le, oldott oxigén jelenlétében.

90. ábra. Huzamos idejű levegőztető rendszer (totáloxidációs) fényképe

91. ábra. Huzamos idejű levegőztető rendszer felépítése. a) két vagy három medence kialakítása b) aerob rothasztó medencével kiegészítve

Videó: Oxidációs medence

Hagyományos eleveniszapos eljárás módosításai

Kontakt stabilizáció

A kontakt stabilizáció a hagyományos eleveniszapos eljárástól abban különbözik, hogy két levegőztető medence szükséges. A B medence a recirkuláltatott iszapot előlevegőzteti legalább 4 órán át, mielőtt az a következő A medencébe áramlik át. Itt az előlevegőztetett recirkulációs iszap az előülepített szennyvízzel keveredik és a keverék szennyvíz az aerob tisztítás révén bontódik le (92. ábra).

92. ábra. Kontakt stabilizáció

A kontakt stabilizáció legnagyobb érdeme elsősorban akkor jelentkezik, ha a szervesanyag-terhelés zömmel kollodiális állapotban van jelen. Minél nagyobb az oldott BOI hányad, annál hosszabb a szükséges kontakt idő.

Teljes keverésű rendszer

Az üzemelés teljes keverésű módja a medence keverési technika módosítása azért, hogy

  • a szervesanyag-terhelés,

  • oldott oxigén és

  • a recirkulációs iszap

eloszlása a teljes tartályban egyenletes eloszlású legyen (93. ábra).

93. ábra. Teljes keverésű rendszer

A módosítás elve az, hogy

  • a tápanyag,

  • a mikroorganizmusok és

  • a levegő

eloszlása szempontjából a tartály minden része hasonló legyen.

Ennek a rendszernek a hatékonysága a kontakt stabilizációs és a lépcsős levegőztető rendszerekkel összehasonlítva némileg kisebb.

Az egyforma eloszlások érdekében a bevezetett szennyvíz eloszlása és a levegőztető medencéből való szennyvíz-elvezetés érdekében speciális berendezés kialakítása szükséges.

E rendszer korlátja, hogy a rövidzárlatra jóval érzékenyebb lehet.

Lépcsős-táplálású levegőztető medence

Ebbe a rendszerbe az előülepített szennyvíz a levegőztető medencébe annak számos pontján jut be (94. ábra). Az előülepített szennyvíz különböző pontokon megosztott bevezetése következtében a szervesanyag-terhelés a levegőztető medence áramlási terében lépcsőszerűen elosztott, így az oxigénigény a medence elején csökken, így az eleveniszap hatékonyabb hasznosítása lehetséges.

94. ábra. Lépcsős-táplálású levegőztető medence

Előnyei a hagyományos rendszerrel szemben:

  • a kisebb levegőztető térfogat azonos mennyiségű szennyvíz tisztítását teszi lehetővé;

  • a lökésszerű terhelésre jobban szabályozható;

  • az utóülepítőbe kerülő iszap kevesebb.

A lépcsős-táplálású levegőztetés kombinációs módon üzemeltethető (95. ábra).

95. ábra. Lépcsős-táplálású levegőztetés kombinációs módjai

Mérsékelt levegőztetésű rendszer

A mérsékelt levegőztetés a kétlépcsős levegőztető rendszer első lépcsőjeként alkalmazható, amely rendszerben a második lépcső nitrifikál.

Az első lépcsőben való alkalmazás előnyei:

  • a levegőztetés költsége tetemesen csökken;

  • az iszapkor szilárd anyag visszatartás időtartama elegendően alacsony ahhoz, hogy nitrifikáció ne lépjen fel.

Hátrányai:

  • az iszap folyékony ülepítése nehezebben érhető el;

  • az elfolyó szennyvíz szuszpendált lebegőanyag-tartalma nagy.

Kétlépcsős eleveniszapos rendszer

Két, egymástól elválasztott, sorba kapcsolt eleveniszapos folyamatból épül fel (96. ábra). A két elválasztott iszaprendszer két specializált mikroorganizmus populáció kifejlődését és tevékenységét teszi lehetővé. Az első lépcsőben a sokféle heterotróf mikroorganizmus a szennyvíz széntartalmú szerves anyagainak nagy részét lebontja, ez a második lépcsőben a lassabban szaporodó nitrifikáló baktériumok akkumulálódását teszi lehetővé, amelyek nitrifikációt eredményeznek.

96. ábra. Kétlépcsős eleveniszapos rendszer ábrája

Tiszta oxigénes eleveniszapos rendszer

Ez a rendszer az eleveniszapos eljárás egyik változata (97. ábra, 98. ábra). A különbség az oxigénellátásban jelentkezik: levegő helyett tiszta oxigént juttatunk a szennyvíz alsó terébe vagy a felszíni levegőztetőkkel a víztérbe. A medence felül légzáróan lezárt. A keverő-berendezés célja:

  • energiaellátás a reaktor (levegőztető medence) szennyvizének keveréséhez, illetve mozgatásához;

  • a BOI vagy KOI paraméterekkel jellemzett tápanyagok eloszlása a kevert folyadékban (előülepített szennyvíz+recirkulációs iszap) lévő mikroorganizmusokhoz;

  • az eleveniszap reaktorban való leülepedésének megakadályozása.

97. ábra. Tiszta oxigénes rendszer

98. ábra. Az eleveniszapos eljárás tiszta oxigénes változata

A tiszta oxigén használatának előnyei:

  • a reaktor-térfogat csökken;

  • az elfolyó szennyvíz oldott oxigénkoncentrációja nagy;

  • hatékony szagszabályzást biztosít;

  • a fölösiszap mennyisége általában kevés;

  • a fölösiszap koncentrációja nagy.

Hátrányai:

  • az oxigén-előállítás és az oxigént oldó rendszer üzeme lényegesen komplexebb;

  • az alacsony lúgosságú szennyvíz pH csökkenése jelentős (amikor foszforeltávolítás céljából vegyszert adagolnak, vagy amikor nitrifikáció is lejátszódik).

Ha a tiszta oxigén buborékok formájában lép a szennyvíztérbe, a buborékok felfelé mozgása közben az oxigénnek csak kis hányada abszorbeálódik a keverék folyadékban. A medence légzáró fedése, elszigetelése a külső atmoszférától, a folyadékban nem oldódott oxigén-gáz újrahasznosítását teszi lehetővé.

A tápanyag/mikroorganizmus arány 0,07-től kiindulva 1,0 fölé is emelkedhet, általában a 0,5-0,8 tartomány elfogadott.

Tiszta oxigént alkalmazó rendszereknél az oxigént vagy a helyszínen kell előállítani, vagy tartálykocsival a tisztítótelepre szállítani. Előnye a rendszernek, hogy jóval kevesebb gáz bejuttatását kell elvégezni, mint a hagyományos levegőztető rendszereknél, mivel a levegőnek csak mint egy negyed része a hasznosítható oxigén.

A mechanikus keverés ennél a megoldásnál nem kerülhető el, ugyanis a kis oxigénmennyiség nem képes mozgásban tartani a szennyvizet és a kiülepedést megakadályozni. Magyarországon az eljárást nem alkalmazzák, külföldön is nem annyira a szennyvíztisztításban, hanem inkább az aerob termofil (fűtött) iszapkezelésben vannak működő berendezések. Az oxigén bekeverésére leggyakrabban injektort alkalmaznak.

Összefoglalás

Az eleveniszapos szennyvíztisztítókat a néhány ezertől a több tízezer lakosegyenértékre tervezik. Kialakításuk az oxigénbeviteltől (levegőztetés) függ.

Megkülönböztetünk:

  • felületi levegőztetők: vízszintes tengelyű, függőleges tengelyű,

  • felszín közeli levegőztetők,

  • fenék közelében elhelyezett levegőztetők.

Az iszapkortól függően lehetnek:

  • nagyterhelésű rendszer,

  • huzamos idejű levegőztetés,

  • hagyományos rendszer:

    • kontakt stabilizáció,

    • teljes keverésű rendszer,

    • lépcsős-táplálású levegőztető medence,

    • mérsékelt levegőztetésű rendszer,

    • kétlépcsős eleveniszapos rendszer,

    • tiszta oxigénes eleveniszapos rendszer.

Ellenőrző kérdések

  1. Ismertesse az eleveniszapos szennyvíztisztítás műtárgyait!

  2. Ismertesse a felületi levegőztetők típusait és működésüket!

  3. Ismertesse a fenék közelében elhelyezett levegőztetők típusait és működésüket!

  4. Jellemezze a nagyterhelésű rendszereket!

  5. Jellemezze a kétlépcsős eleveniszapos rendszert!