Pannon Egyetem Környezetmérnöki Intézet Környezetmérnöki szak
DIPLOMADOLGOZAT A bólyi szennyvíztisztító telep rekonstrukciójának és kapacitás bővítésének tervezése
Botlik Dezső
Témavezető: Dr. Kárpáti Árpád egyetemi docens Külső konzulens: Csánk Zoltán
2008
DIPLOMAMUNKA FELADAT KÖRNYEZETMÉRNÖK SZAKOS HALLGATÓK RÉSZÉRE Szakirány
Tanszék
Környezettechnológiai
Környezetmérnöki Intézeti
Diplomamunka pontos címe: A bólyi szennyvíztisztító telep rekonstrukciójának és kapacitás bővítésének tervezése Témavezető:
Jelölt:
A kidolgozás helyszíne:
dr. Kárpáti Árpád
Botlik Dezső
Környezetmérnöki Intézet
Az elvégzendő feladat: A bólyi szennyvíztisztítóban egy A2/0-s kialakítású kombinált műtárgyban, hagyományos eleveniszapos rendszerű tisztítás folyik. Nemcsak Bóly, hanem Szajk és Babarc települések szennyvizét is fogadja, ezt további települések bekötésével kívánják gyarapítani, így kistérségi feladatot látna el. A telep jelen állapotában képtelen az időszakos befogadója miatt megállapított szigorú határértékeket tartani. A téli hónapokban az ammóniumion a szennyvíz alacsony hőmérséklete és a nem megfelelő levegőztetés miatt rendszeresen határértéken felüli. A telep műtárgyai és gépészeti berendezési igen elöregedtek már, jelentős fejújításra, illetve az új települések bekötése miatt a kapacitás növelésére lenne szükség. A Jelölt feladata a hőmérséklet és az oldott oxigénszint ismeretében az ammóniumion alakulásának modellezése. Az eredmények alapján, az új szennyvíztisztító telep megtervezése, szem előtt tartva a már meglévő műtárgyak minél nagyobb kihasználásának lehetőségét. Speciális követelmények: Önállóság a technológiai számítások elvégzésében. Részfeladatok teljesítésének határideje: 1. Szakirodalom áttekintése, rendszerezése. 2. Szükséges technológiai számítások elvégzése 3. Diplomadolgozat elkészítése
2
Nyilatkozat
Alulírott Botlik Dezső diplomázó hallgató, kijelentem, hogy a diplomadolgozatot a Pannon Egyetem Környezetmérnöki Intézetében készítettem Környezetmérnöki diploma (Master of Environmental Engineering) megszerzése érdekében. Kijelentem, hogy a diplomadolgozatban foglaltak saját munkám eredményei, és csak a megadott forrásokat (szakirodalom, eszközök stb.) használtam fel. Tudomásul veszem, hogy a diplomadolgozatban foglalt eredményeket a Pannon Egyetem, és a feladatot kiíró szervezeti egység saját céljaira szabadon felhasználhatja. Veszprém, 2008. december 15.
Hallgató aláírása
Alulírott dr. Kárpáti Árpád témavezető kijelentem, hogy a diplomadolgozatot Botlik Dezső a Pannon Egyetem Környezetmérnöki Intézetében készítette Környezetmérnöki diploma (Master of Environmental Engineering) megszerzése érdekében. Kijelentem, hogy a diplomadolgozat védésre bocsátását engedélyezem. Veszprém, 2008. december15.
Témavezető aláírása
3
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Ez úton is szeretnék köszönetet mondani témavezetőmnek, dr. Kárpáti Árpádnak a dolgozat elkészítésében nyújtott szakmai tanácsaiért, az irányításért és építő jellegű kritikáiért, valamint Somogyi Violának a modellezés terén nyújtott segítségéért, aki szintén nagyban segítette munkámat. Vajda Balázsnak és Pitás Viktóriának, akik a tervezés terén segítettek. Csánk Zoltánnak, külső konzulensemnek is szeretnék köszönetet mondani, aki szívesen szánt rám az idejéből, és akihez bármikor bizalommal fordulhattam kérdéseimmel. Továbbá
köszönet
illeti
szüleimet,
akik
lehetővé
tették
egyetemi
tanulmányaimat, támogattak és ösztönöztek.
4
KIVONAT Diplomadolgozatomban a bólyi szennyvíztisztító telepre váró feladatok és problémák megoldásával foglalkoztam. Jelenleg a két legnagyobb probléma, hogy télen nem megfelelő a nitrifikáció, az alacsony hőmérséklet és a nem megfelelő levegőztetés miatt, valamint csapadékos időszakban a megnövekedett hidraulikus terheléssel a rendszer nem tud mit kezdeni. A telep műtárgyai és gépészeti berendezései igen elöregedtek már, jelentős fejújításra lenne szükség. Továbbá azt tervezik, hogy a szennyvíztisztító a jövőben nemcsak Bóly, Szajk és Babarc települések szennyvizét fogadná, hanem kistérségi feladatot látna el, 5 környező új település bekötésével, ami a csapadékos időben jelenleg is szűkös kapacitás, növelését követeli meg. Az
elérhető
szakirodalom
feldolgozása
után,
átterveztem
az
eleveniszapos
szennyvíztisztítót hibrid rendszerré, biofilmhordozó töltet alkalmazásával. Ezzel elsősorban a téli nitrifikációt kívántam javítani. Továbbá a modellezés segítségével megvizsgáltam a jelenlegi telepet, hogy több információhoz jussak az elvégzendő átalakítások megtervezéséhez. Az üzemeltető már elkészített két tervezetet a szükséges beruházás megvalósítására. Ezeket összehasonlítva az általam tervezettel megpróbáltam választ adni arra a kérdésre, hogy vajon melyik alternatíva lenne a legmegfelelőbb a jelenlegi rendszer kiváltására az üzemeltetést, a tisztítás hatásfokát és az anyagi szempontokat figyelembe véve. Kulcsszavak: bólyi szennyvíztisztító, téli nitrifikáció, hibrid rendszer tervezése
5
ABSTRACT In this dissertation, I would like to present the issues of sewage works of Bóly, and try to find possible solutions for them. The two main problems are that during winter the nitrification level is not satisfactory enough due to low temperature and unsuitable airflow system. The other one is the extended hydraulic load caused by heavy rains, and snow melting. The machine park is getting old and an urgent replacement would be necessary. The city council plans an increase in the numbers of settlements connected to the sewage works. With 5 new villages, connected to the system, the capacity of the plant would need an enlargement. Therefore Bóly would become an important small regional city, serving public interests. After consuming the reachable literature, I retrofitted the activated sludge using municipal sewage works into a plant that applies hybrid technology, by using moving bed bioreactor. This way I would like to improve the nitrification rate in the winter. By modelling the sewage works I’ve obtained more comprehensive information, which can help me in the transformation that needs to be done. The operating company made two project plans already. One of them is going to be brought into effect in the needful investment. Comparing these projects to my own, I tried to answer the question of which alternative would be the most suitable to replace the present system regarding such aspects as the effectiveness of cleaning, money matters along with the operation. Keywords: Sewage Works of Bóly, winter nitrification, planning hybrid system
6
Tartalomjegyzék KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS ........................................................................................ 4 KIVONAT ....................................................................................................................... 5 ABSTRACT..................................................................................................................... 6 BEVEZETÉS................................................................................................................... 9 1. IRODALMI RÉSZ.................................................................................................... 10 1.1. A SZENNYVÍZTISZTÍTÁSRÓL ÁLTALÁBAN .............................................................. 10 1.2. MECHANIKAI SZENNYVÍZTISZTÍTÁS ...................................................................... 10 1.2.1. Rács............................................................................................................... 11 1.2.2. Homokfogó ................................................................................................... 12 1.2.3. Zsírfogó......................................................................................................... 13 1.2.4. Ülepítő .......................................................................................................... 13 1.3. BIOLÓGIAI SZENNYVÍZTISZTÍTÁS........................................................................... 15 1.3.1. Szerves anyag eltávolítás .............................................................................. 16 1.3.2. Nitrifikáció.................................................................................................... 17 1.3.3. Denitrifikáció ................................................................................................ 18 1.3.4. Foszfor eltávolítás......................................................................................... 19 1.4. A CSAPADÉK ÉS A CSATORNAHÁLÓZAT HATÁSA A SZENNYVÍZTISZTÍTÁSRA.......... 20 1.5. ELEVENISZAPOS RENDSZER ................................................................................... 21 1.6. BIOFILMES RENDSZEREK ....................................................................................... 25 1.7. A MOZGÓÁGYAS BIOFILMES TECHNOLÓGIA .......................................................... 26 1.8. AZ ELEVENISZAPOS TISZTÍTÓK INTENZIFIKÁLÁSA ................................................. 31 1.9. MODELLEZÉS ........................................................................................................ 33 1.9.1. A számítógépes modellezés jellemzői .......................................................... 33 1.9.2. Az ASM2d modell ........................................................................................ 34 1.9.3. GPS-X........................................................................................................... 35 2. GYAKORLATI RÉSZ ............................................................................................. 36 2.1. A BÓLYI TISZTÍTÓ BEMUTATÁSA ........................................................................... 36 2.1.1. A természeti környezet jellemzése ............................................................... 36 2.1.2. A befogadó vízfolyás jellemzése .................................................................. 36 2.1.3. Technológiai sor ........................................................................................... 37 2.1.4. Csatornahálózat............................................................................................. 41 2.1.5. Határértékek.................................................................................................. 41 7
2.1.6. A Nyers szennyvíz mennyisége és minősége ............................................... 42 2.1.7. Az elfolyó tisztított szennyvíz minősége ...................................................... 43 2.1.8. A telep jelenlegi tisztítási hatásfoka ............................................................. 46 2.2. MODELLEZÉS ........................................................................................................ 47 2.3. TECHNOLÓGIAI JAVASLATOK A TELEP BŐVÍTÉSÉRE, INTENZIFIKÁLÁSÁRA ............ 53 2.3.1. Javaslat # 1................................................................................................. 53 2.3.2. Javaslat # 2................................................................................................. 55 2.3.3. Javaslat # 3................................................................................................. 57 KÖVETKEZTETÉSEK............................................................................................... 71 ÖSSZEFOGLALÁS...................................................................................................... 73 IRODALOMJEGYZÉK .............................................................................................. 74
8
BEVEZETÉS A víz felhasználása során megváltoznak a fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságai. Általában idegen anyagokkal dúsul fel és az összetétele, úgy változik meg, hogy az eredeti célra már nem használható fel, szennyvízzé válik. A kommunális szennyvíztisztítók feladata a lakosság által elszennyezett vizek megfelelő minőségű tisztítása után a befogadóba vezetni azokat. A szennyvízzel a befogadóba kerülhető szennyezőanyagok mennyiségét egyrészt az üzemméret, másrészt a befogadó környezet érzékenysége határozza meg. Egy nagyobb tisztítótól jobb tisztítási hatásfokot várnak el, mint egy kisebbtől. Az évek alatt nagyon sokféle tisztítási módszert dolgoztak ki kommunális szennyvizek tisztítására, melyek kombinációit is lehet alkalmazni. Fontos tulajdonságaik azonban, hogy ne legyenek érzékenyek a szennyvíz mennyiségi és minőségi váltakozására, tolerálják a hirtelen hőmérsékletváltozásokat és lehetőleg alacsony fajlagos tisztítási költséggel, rendelkezzenek. Napjainkban világszerte megfigyelhető, hogy az elfolyó nitrogén határértékeket egyre szigorítják. Főleg az ammóniumra hoznak szigorú határértékeket, mivel a vízi élőlényekre már kis koncentrációban is mérgező. A régebben épített kis kapacitású eleveniszapos szennyvíztisztító telepek ezt már nem bírják biztosítani, főleg a téli időszakban, ezért fejleszteni kell őket. Sok esetben nem fejlesztést valósítanak meg, hanem növelik a medencék térfogatát. Azonban ennél léteznek jóval könnyebben kivitelezhető,
kevesebb
átalakítással
járó,
takarékosabb
megoldások
is.
Egy
eleveniszapos rendszer intenzifikálására kitűnő megoldás lehet fix- vagy mozgóágyas biofilmes hibrid rendszer kialakítása. Mivel a biofilmben nagyságrendileg nagyobb a mikroorganizmus-koncentráció,
mint
az
eleveniszapban,
ezért
előszeretettel
alkalmazzák az eleveniszapos/biofilmes hibrid rendszereket. Ilyen technológiát alkalmazva a nagy fajlagos felülettel rendelkező tölteteken kialakul a biofilm. A biofilmben kialakulhatnak anaerob, anoxikus és oxikus körülmények is, a vastagságától függően. A filmréteg vastágságának szabályozásával a számunkra fontosabb folyamatokat tudjuk előtérbe helyezni. Ilyen hibrid rendszer alkalmazásával a medencetérfogatok növelése nélkül az iszaphozam csökkenésé és jobb ülepedése mellett lehet megvalósítatni a telep intenzifikálását.
9
1. IRODALMI RÉSZ 1.1. A SZENNYVÍZTISZTÍTÁSRÓL ÁLTALÁBAN A szennyvíztisztítás célja a befogadók védelme, a gondot jelentő szennyezés szükséges mértékű visszatartása, majd annak szennyvíziszap formában történő elkülönítése. Ezután gondoskodnunk kell az így kapott iszapmaradék minimális környezeti szennyezést
eredményező,
biztonságos
feldolgozásáról,
újrahasznosításáról,
elhelyezéséről. Mindezeket a környezetbe illeszthető módon a szennyezés maximális ártalom mentesítésével, minimális anyag/energia ráfordítással, optimálisan kellene biztosítani. Ezt az optimumot, mindig az adott helyhez kell igazítani, az ott érvényes vízigények és a hulladék-elhelyezés egyensúlyának figyelembevételével, a biztonságos környezet és fenntartható vízgazdálkodás elérése érdekében. [1] A felszíni és felszín alatti vizeink rohamos elszennyeződése, fokozottabban ráirányította a figyelmünket a vízzel való takarékosságra, a szennyvíztisztításra azon belül is a biológiai szennyvíztisztításra. Ahhoz, hogy hatásosabb tisztítást érjünk el a mechanikai tisztításon túl, a biológiai tisztítási folyamat előbb szerves anyag-, majd a tápanyageltávolításának bevezetése vált szükségessé. A környezetvédelemre fordított figyelem növekedésével, az egyre szigorúbb szennyvíztisztítási határértékek mellet a keletkező szennyvíziszappal szemben is fokozottabb követelményeket támasztanak. Több feltétele is van annak, hogy a tisztított szennyvizet befogadóba vezethessük, először is nem tartalmazhat toxikus anyagokat, az ott élő növényeket és állatokat nem mérgezheti le, nem lehet káros hatással a befogadóra, valamint az ott végbemenő öntisztulási folyamatokat nem akadályozhatja. [2]
1.2. MECHANIKAI SZENNYVÍZTISZTÍTÁS A mechanikai előtisztításnak a feladata a darabos, durva szennyeződéseket, a homokot illetve homokszerű anyagokat, zsíros szennyezéseket eltávolítani, hogy ezek ne veszélyeztessék a szivattyúk és más tisztítóberendezések működését. [3] A mechanikai tisztítóberendezések az alábbi műtárgyakat foglalják magukba:
10
Kő és kavicsfogók, szennyvízrácsok, szűrők és aprító szűrők, ahol a nagyméretű úszó és lebegő szilárd anyagokat távolítják el szűrőhatás és aprítás révén.
Homokfogók, melyben a nagyrészt kisméretű ásványi anyagok gravitációs esetleg centrifugális elven történő eltávolítását oldják meg.
Ülepítők, nagyrészt kisméretű úszó és lebegőanyagok gravitációs esetleg centrifugális erő segítségével oldják meg a tisztítást.
Hidrociklonok, nagyrészt kisméretű úszó és lebegő szilárd anyagok centrifugális erőhatás illetve kisebb mértékben gravitációs erő hatására távolítják el.
Úsztató berendezések, flotációs medencék, sűrítők és oldó medencék, ahol a kisméretű úszó és folyékony, esetleg szilárd anyagok eltávolítását általában gravitációs erő hatására vagy flotációval illetve sűrítéssel oldják meg. [4]
1.2.1. RÁCS A szennyvízrácsok feladata a szennyvízben található nagyobb méretű úszó és lebegő szennyeződések
valamint
hordalékanyagok
eltávolítása,
amely akadályozza a
szennyvizek átemelését, elvezetését és későbbi kezelését. Rácsokat kell alkalmazni a szennyvíztisztító telepek homokfogó és előülepítői előtt. A rácsok pálcáinak távolsága alapján beszélhetünk finom és durva rácsokról. Durva rácsot elsősorban egyesített rendszerű csatornahálózatban kell betervezni és megvalósítani. A finom rács pálcaköze 10 és 50 mm között van. Durva rács (gereb) 50 mm fölötti úszó lebegő hordalék leválasztására alkalmas, 2:1 arányú hajlásszöggel beépített pálcás rács. A rácsok tisztítása kézi, vagy gépi úton végezhető el. Kézi rácsot általában kis terhelésű tisztítóknál használnak, itt az egyszerű síkrácsról a szemetet kézzel távolítják el. A nagyobb méretű rácsokat, amelyeken napi 0,5-1,0 m3–nél nagyobb mennyiségű rácsszemét gyűlik össze, gépi úton kell tisztítani. A rácsok által visszatartott BOI5 szerves anyag csökkenés 6-7 %-ra tehető. [5] A rácsszemét könnyen rothadó, erős szaghatással bíró anyag, amely külön kezelést igényel. A rácsszemét prések feladata a víztartalom és a továbbkezelési költségek csökkentése. [6]
11
1.2.2. HOMOKFOGÓ A homokfogó feladata a 0,2 mm-nél nagyobb szemcseátmérőjű anyagok szennyvízből történő eltávolítása, egyben ezeknek a rothadó szerves anyagoktól való elválasztása, gépi berendezések kopás elleni védelme. A homokfogót mindig a rács után kell telepíteni. Alkalmazási területe:
egyesített és vegyes rendszerű csatornahálózat esetén,
elválasztott rendszerű hálózatnál, ha Qd > 1000 m3/nap, illetve ha a biológiai egység kialakítása azt indokolja.
A homokfogók lényegében ülepítőknek tekinthetőek, amelyek elsődlegesen szemcsés ásványi anyagok eltávolítását végzik. A homokfogó működési elve ennek megfelelően a Stokes-féle, ülepedésre vonatkozó képlettel határozható meg: [4]
vü =
g ⋅ d 2 ρ sz − ρ f ⋅ 18 ⋅ν ρf
Ahol:
vü: ülepedési sebesség; m/s
g: gravitációs gyorsulás; m/s2
d: az ülepedő szemcse átmérője; mm
υ: kinematikai viszkozitás; m2/s
ρsz: lebegő anyag sűrűsége; kg/ m3
ρf: folyadékfázis sűrűsége; kg/ m3
A homokfogók szerkezetét, méreteit, gép berendezéseit a hozzá csatlakozó csatornahálózat által levezetett mértékadó vízhozam óracsúcsára kell méretezni.
A homokfogók fajtáik szerint lehetnek:
vízszintes átfolyású,
függőleges átfolyású,
12
légbefúvásos,
forgólapátos,
tangenciális típusúak.
A típus megválasztását az építési (helyigény, talaj, talajvíz, magassági elhelyezés, gépészeti
kialakítás)
szempontok,
továbbá
az
üzemeltetés
(szennyvízhozam,
szennyvízminőség, érkező szemcsés anyag mennyisége és szemcseátmérők eloszlása, kiemelésének és elszállításának módja, az elhelyezés vagy hasznosítás lehetősége) feltételei határozzák meg. [5]
1.2.3. ZSÍRFOGÓ A zsírfogó berendezések célja a szennyvízben levő és a víznél kisebb fajsúlyú anyagok visszatartása. Kialakításukat tekintve olyan medencejellegű műtárgyak, amelyekben az érkező szennyvíz sebessége 5-10 mm/s értékre csökken. Így a műtárgyon átfolyva a könnyebb fajsúlyú anyagoknak van elegendő idejük a víz felszínére felúszni. A műtárgy rendszerint téglalap alakú 1:1,5-2 szélesség-hosszúságaránnyal. [5]
Légbefúvásos zsírfogó műtárgy: A víz egyenletesebb szétosztására a műtárgy elején, valamint a felúszott zsiradék visszatartására a műtárgy végén terelőfalak szolgálnak. A zsíranyagok bomlásként keletkező zsírsav korróziós hatása miatt a medence teljes belső felületét célszerű mészszegény cementtel készült vízzáró vakolattal ellátni. A visszatartott zsírréteg magasságában saválló lapburkolat (csempe) vagy védőbevonat elhelyezése szükséges, a vízszint felett és alatt 20-30 cm távolságig: A műtárgy lefedését vagy előre gyártott, kiemelhető lapokkal, vagy pedig kiemelhető fedlapos (a lebúvónyílás fölött elhelyezve) monolit vasbeton födémmel oldják meg. A műtárgy fenekén a perforált csövön befújt levegő buborékai felfelé terelik a zsiradékot. A víz bevezetése a vízszint fölött, az elvezetése, pedig az üledék eltávolítása végett a fenékről történik. [4]
1.2.4. ÜLEPÍTŐ Az ülepítők feladata a szennyvízből az ülepíthető – rácsok és homokfogók által el nem távolított – finom szemcsék, úszó és lebegő anyagok visszatartása. 13
Alkalmazási területei:
önálló mechanikai tisztító berendezésként,
szennyvízöntözés előtti előtisztításként,
biológiai szennyvíztisztító rendszerben elő-és utótisztítóként,
kémiai tisztítórendszer elő-és utóülepítőjeként. [5]
Léteznek egy és kétszintes ülepítők is. A szennyvíztisztításban általában az egyszinteseket alkalmazzák, az ilyen típusok feladata elsősorban a mechanikai tisztítás. Mivel csak ülepítő terük van, ezért a leülepedett szennyvíziszap eltávolításáról gondoskodni kell. A szennyvíztisztítási gyakorlatban három típusát alkalmazzák.
Függőleges átfolyású tölcséres ülepítők (dortmundi típusú): A több lépcsőben épülő kis-és közepes tisztítótelepek gyakran alkalmazott utóülepítő műtárgyai a függőleges átfolyású tölcséres formájú ún. dortmundi ülepítők, melyeket egyéb helyeken vegyszeres kezelés derítőjeként is alkalmaznak. A műtárgy rendszerint vasbetonból készül, belső felületét vízzáró vakolattal kell ellátni a szennyvíz káros hatása ellen. Elsősorban a kör alakú típust alkalmazzák (Dmax=6m). Egy telepen legfeljebb 4 db ülepítőt célszerű párhuzamosan összekapcsolni. Négyszög alaprajzú ülepítőt csak különleges helyi körülmények mellett javasolt létesíteni. [5] A műtárgy hasznos térfogata ne haladja meg a 100 m3-t. A tartózkodási idő, ha csepegtetőrendszer előülepítője, akkor 2 óra, ha az eleveniszapos rendszer utóülepítője, akkor 2,5 óra. A szennyvíz vízszintes csövön keresztül érkezik, majd a középen elhelyezkedő csillapítóhengerben lefelé áramlik. A henger alsó peremét megkerülve érkezik az ülepítő térbe. A medence működése a lebegő iszapfelhő szűrő hatásán alapul. A szennyvíz felfelé haladva az iszappelyheket is magával ragadja. A pelyhek növekvő méretük és súlyuk miatt lebegő állapotba kerülnek. Az alulról felfelé áramló pelyhek a felhőhöz érve növelik az ott lévő pelyhek méretét, ezáltal szűrőhatást is kifejtenek. A bizonyos méretnél nagyobb pelyhek kiválnak a lebegő iszapfelhőből és a tölcséres medencefenékre, süllyednek. Az ülepített szennyvíz végül a bukóélen átbukva távozik. A medence alsó kúpos felületén leülepedett iszap lecsúszik a tölcsérbe, ahonnan iszapelvezető csövön keresztül vezethető el az iszaprothasztóba. [7]
14
Hosszanti átfolyású ülepítők gépi kotró berendezéssel (lipcsei típusú): Alkalmazható önálló mechanikai tisztítóberendezésként, öntözés előtti előtisztításhoz, biológiai elő-és közbenső, illetve utóülepítőként, csapadékvíz ülepítőként. Az ülepítő fenekét rézsűsen alakítják ki, hogy az iszap könnyebben bekerüljön a zsompba. Innen történik az iszap elvétele. A felszínen egy láncos kotró távolítja el a felúszott réteget. [5]
Sugárirányú átfolyású ülepítők gépi kotróberendezéssel (Dorr típusú): Alkalmazható előülepítő- illetve utóülepítőként a szennyvíztisztításban. A radiális átfolyású ülepítők egyszintű kör alaprajzú, sugár irányú átfolyású rendszerekhez tartoznak, amelyeket általában 15000 lakos egyenérték felett alkalmaznak. A tisztítandó szennyvizet a műtárgy alatt vagy a műtárgy fenékbetonjában elhelyezett csövön keresztül vezetik be, a cső a medence központjában lévő vízelosztó műhöz csatlakozik.[5] A vízelosztó mű feladata a műtárgyat terhelő vízhozam egyenletes bevezetése és elosztása. A bevezetett víz sugárirányban halad végig a medencén, majd a műtárgy kerülete mentén elhelyezett fogazott bukóéllel ellátott gyűjtővályúba jutva hagyja el a műtárgyat. A műtárgy fenékrésze kis hajlásszöggel lejt a középpont felé, így a leülepedett anyag összegyűjtéséről kotrókkal kell gondoskodni. A kotró a leülepedett anyagot folyamatosan bekotorja a vízbevezető műtárgy alatt lévő tölcsérbe, ahonnan folyamatosan vagy szakaszosan a zsompba juttatható. [7]
1.3. BIOLÓGIAI SZENNYVÍZTISZTÍTÁS Célja a nem ülepíthető, lebegőanyagok, kolloid és oldott formában előforduló szerves anyagok, nitrogén- és foszforvegyületek eltávolítása a szennyvízből biotechnológiai módszerekkel. Az ilyen biológiai rendszerekben a mikroorganizmusok irányított tevékenysége hasznosul. Biológiai szennyvíztisztítási folyamatok akkor jöhetnek létre, ha a mikroorganizmusok számára a szennyvízben jelenlévő anyagok táplálékul és energianyerésre szolgálnak. Ezáltal testtömegük növekedhet, valamint képesek szaporodni. A szennyezőanyagokat csoportosíthatjuk tulajdonságaik, illetve megjelenési formájuk szerint:
fizikai forma szerint: darabos, kolloid, oldott
fizikai viselkedés szerint: ülepíthetőek, felúszásra hajlamosak 15
fizikai-kémiai tulajdonság alapján: koagulálhatók, adszorbeálhatók
kémiai tulajdonság szerint: szerves, szervetlen
biológiai tulajdonság alapján: lebontható, nem lebontható, oxigénfogyasztók, eutrofizációt előidézők, szerves eredetű tápanyagok, lebontást gátlók, toxikusak, kórokozóak, paraziták. [3]
1.3.1. SZERVES ANYAG ELTÁVOLÍTÁS A szerves szén-vegyületek lebontását heterotróf mikroorganizmusok végzik, oxikus vagy anoxikus körülmények között. A szén-vegyületeket kétféleképpen tudják hasznosítani, lebontják, vagy beépítik testanyagaikba. A folyamat eredményeként a víz szervesanyag-tartalma lecsökken, a mikroorganizmusok populációja, pedig növekszik. A lebomlás, illetve a baktériumszaporodás reakciósebessége a tápanyagkínálattól, a tápanyag kémiai minőségétől és összetételétől, a hőmérséklettől, turbulenciától, az oldott oxigén mennyiségétől, a megfelelő pH-tól, a baktérium fajtájától és adaptációjuk mértékétől függ. biológiai
Nagy mennyiségű, könnyen lebontható szerves anyag, mind a
foszforeltávolításban
résztvevő,
mind
a
denitrifikációban
résztvevő
baktériumok számára nélkülözhetetlen. Ebből adódóan lakossági szennyvíz esetében általában a nyers szennyvíz előtisztítását a rácsszemét és a homok eltávolításán túl nem indokolt végezni, mert különben nem lesz elegendő könnyen bontható szerves anyag a hatékony tisztításhoz.
1.3.1.1.
Levegőztetés
A levegőztető medencében a szükséges O2-koncentráció általában 0,5–1,5 mg/l, nitrifikáció esetén legalább 2,0 mg/l. A levegőztető medencét hidraulikailag úgy kell kiképezni, hogy holt tér ne keletkezzen a nyers szennyvíz és a recirkulációs iszap, jól keveredjen. Biztosítottak legyenek a gépészeti és automatizálási berendezések beépítési feltételei, gépcserék és egyéb karbantartási feladatok, mintavételi lehetőségek. A levegőztetés az oldott oxigén bevitelén túl az eleveniszapot mozgásban, szuszpendált állapotban tartja. A levegőztetőknek három csoportját különböztetjük meg, a felületi levegőztetést, a légbefúvást és a kombinált levegőztetést.
16
Felületi levegőztetés Ilyen levegőztetésnél az összefüggő vízfelszínt megbontják és a szétszóródó folyadékcseppek, oldják be az oxigént. Két típusa terjedt el, a vízszintes tengelyű forgókefés és a függőleges tengelyű rotor. Melyek a levegőztetés mellett a szennyvízeleveniszap elegy áramoltatását is biztosítják.
Légbefúvásos levegőztetés A légbefúvás esetén a rendszerbe befújt levegőbuborékok végzik az oxigénbevitelt. Az oxigén beoldódásának mértékét a buborékok mérete, mennyisége, a befúvás mélysége, az áramlási viszonyok, és a szennyvíz összetétele határozza meg. A levegőbuborékok méretétől függ a levegő és a szennyvíz közötti határfelület nagysága, mellyel egyenesen arányos az oxigénbevitel mértéke. Tehát a finomabb buborékok több oxigént képesek beoldani a szennyvízbe, a hőmérséklet csökkenésével, nő a szennyvíz oxigén telíthetőségének értéke. A bevitt levegő mennyisége egyenes arányosságban van a bevitt oxigén mennyiségével, de finombuborékos rendszernél egy bizonyos határon túl, a finom buborékok naggyá álnak össze, csökkentve ezzel az anyagátadási határfelületet. Vizsgálatok alapján megállapították, hogy a szennyvízben található sótartalom pozitív, míg a detergensek negatív hatással vannak az oxigénbevitelre.
Kombinált levegőztetés Ilyenkor úgy történik meg az oxigénbevitel, hogy a nyomás alatti levegőt bevezetik a medencében lévő kevertetőbe és az igen finom buborékokra, aprítja azt. Ilyen berendezés például az invent hiperbolid keverő, nagy előnye, hogy meghibásodás esetén egyszerűen kiemelhető a levegőztetett medencéből és így könnyen elvégezhetőek a javítási munkálatok.[3]
1.3.2. NITRIFIKÁCIÓ A nitrifikáció az a folyamat, melynek során a szennyvíz ammónium-ion tartalmát az autotróf szervezetekhez tartozó mikroorganizmusok nitráttá alakítják. Ez oxikus folyamat,
tehát
oxigénre
van
szükség
a
lejátszódásához.
A
nitrifikáló
17
mikroorganizmusok 2mg/l oldott oxigénkoncentrációnál érik el a szaporodási maximumot. Az ammónia biológiai oxidációja két lépésben játszódik le. Első lépésben a nitrosomonas nemzettségbe tartozó baktériumok nitritté oxidálják az ammóniát. +
NH 4 + 1,5 O2 → 2 H + + H 2 O + NO2
−
A második szakaszban a nitrit, nitráttá alakul át a nitrobacter nemzettségbe tartozó baktériumok segítségével: −
NO2 + 0,5 O2 → NO3
−
Mind két folyamat energiatermeléssel jár, de csak elég kicsivel, így az autotrófok sejtszaporulata elég kicsi. Amíg az oxikus környezetben jelen vannak a heterotrófok, addig a nitrifikálók nem igen tudnak elszaporodni. A Nitrosomonas és a Nitrobacter szervezetek környezeti optimuma, növekedési sebessége hasonló, ezért legtöbb esetben technológiai szempontból egységesen, mint nitrifikálók kezelhetőek. Azonban a Nitrobacter érzékenyebb a környezeti változásokra, mint
a
hirtelen
pH,
nagy
hőmérsékletváltozás,
az
alacsony
hőmérséklet,
terhelésnövekedés esetén előfordulhat a nitrit megjelenése. Mivel a nitrit erős méreg ezért lemérgezheti az egész rendszerünket. Tehát megállapítható, hogy a nitrifikálók az eleveniszapos rendszer gyenge pontja. A nitrifikáló baktériumok legfontosabb tulajdonsága a növekedési sebességük mellett a hőmérsékletfüggésük. Az optimális hőmérsékletük 30 °C, ez alatt az aktivitásuk jelentősen lecsökken, 12 °C alatt szinte teljesen megszűnik.[8]
1.3.3. DENITRIFIKÁCIÓ Denitrifikációnak a nitrát energiatermelés érdekében történő redukcióját nevezzük. A denitrifikációs folyamatokat általában heterotróf mikroorganizmusok végzik, amelyek elektronakceptorként kizárólag szerves anyagot képesek hasznosítani. A nitrát redukciója a sejten belül több termék képződésén át vezet nitrogéngázig: −
−
NO3 → NO2 → NO − → N 2 O → N 2
18
Bizonyos szervezetek ezen reakcióút egy részét képesek csak véghezvinni, ezért denitrifikálóknak azokat a baktériumokat nevezzük, melyek megfelelő körülmények között (pH, hőmérséklet, szerves anyag) nitrogén gáz végtermékig végzik a redukciót. A denitrifikáció feltétele az anoxikus körülmény és a szerves anyag jelenléte. A szennyvíztisztításban a denitrifikáció C-forrása lehet a befolyó szennyvíz szerves anyag tartalma, a sejtek (endogén) szerves anyag tartalma és külső szénforrás, például metanol. A denitrifikálás sebességét, amennyiben az egyéb környezeti tényezők megfelelőek (pH, hőmérséklet, anoxikus körülmény, nitrát jelenléte) a denitrifikálás sebességét a rendelkezésre álló szénforrás típusa, mennyisége és bonthatósága határozza meg. Legnagyobb sebességgel a gyorsan bontható, külső szénforrás (metanol, acetát, etanol) felhasználásával folyik a denitrifikáció. [8] A denitrifikáció folyamata az anoxikus medencében játszódik le. Az anoxikus terekben nulla, vagy csak egy-két tized mg/l az oldott oxigén koncentrációja. A medencénél a mélységi korlátozás nem áll fenn, a telepeket azonban az egyszerűbb kiépítés miatt célszerű azonos mélységű medencékkel építeni. Az anoxikus medencékben az iszapos víz folyamatos mozgásban tartása, keverése elengedhetetlen. Léteznek autotróf denitrifikálók is ezek CO2-ot használnak a sejtfelépítéshez, valamint hidrogént vagy redukált kén-vegyületeket használnak elektrondonorként a nitrát redukciójához. Meg kell még említeni még a szimultán denitrifikációt is, ami az oxikus medencében lévő pelyhek belsejében mehet végbe, ha ott anoxikus körülmények alakulnak ki. Tehát az ilyen pelyhek külsején nitrifikáció, míg a belsejükben denitrifikáció zajlik.[3]
1.3.4. FOSZFOR ELTÁVOLÍTÁS A foszfor nem mérgező, de fölös mennyisége a természetet károsítja, oly módon, hogy a befogadóba kerülve a növények, algák túlburjánzásához, eutrofizációhoz vezet. Az emberi kiválasztás naponta, személyenként 2g foszfort eredményez, ez mellett még a hagyományos mosószerek fokozzák jelentősen a vizek foszfor terhelését. A természetben kőzetek mállásterméke és bomlásaként is keletkezhet oldható foszfor. [9] A foszfort a szennyvízből csak szilárd formában tudjuk eltávolítani, ami ülepítéssel oldható meg. De előtte az oldott foszfort szilárd formába kell hoznunk, ami történhet biomasszába való beépítésével, vagy vegyszeres kicsapatással. 19
A foszfor biológiai eltávolításának alapja, hogy az eleveniszap sejtjei a szükséges foszfort a környezetükből veszik fel és beépítik testükbe. A fölösiszap eltávolításakor így ez, a sejtekben tárolt foszformennyiség is eltávozik a rendszerből. Az eleveniszapos eljárásnál, az anoxikus medence elé kapcsolt anaerob térben adják le a polifoszfátbaktériumok az aerob térben akkumulált foszfátot, és helyette tápanyagot vesznek fel. Minél több tápanyagot tárolnak be az anaerob zónában, annál hatékonyabb lesz a foszforeltávolítás az aerob medencében. Tehát ahhoz, hogy hatékony biológiai foszforeltávolításunk legyen elengedhetetlen a könnyen hasznosítható tápanyagellátás az anaerob zónában. Az eljárást lényege, hogy az anaerob reaktorban oldatba ment összes foszfor eltűnik az eleveniszapos reaktor oldatából és az eleveniszapban összegyűlve, majd az utóülepítőben kiülepedve foszforban gazdag fölösiszapként távozik a rendszerből. Általában a biológiai foszforeltávolítás nem elég hatékony a határérték tartásához, ezért vegyszeres kicsapatást is alkalmazni kell. A kémiai foszfor-eltávolításnál oldhatatlan vegyületeket eredményező kicsapást végeznek. Ezek a vegyületek azonban a redoxpotenciál növekedésekor átalakulhatnak oldható módosulattá. Fontos a humin anyagok, humin savak hatása is, ugyanis a kicsapásnál jelenlevő humin anyagok rengeteg Fe(III)at kötnek meg és ezzel késleltetik a foszforkicsapást. Másrészről a huminsavak is képesek az oldhatatlan foszfátot visszaoldódásra késztetni. A szennyvizek vegyszeres foszfor kicsapatásánál, tisztításánál általában a többértékű fémionok, mint vas, alumínium vagy kalcium ionokat használják.[8]
1.4. A CSAPADÉK ÉS A CSATORNAHÁLÓZAT HATÁSA A SZENNYVÍZTISZTÍTÁSRA Ezt a fejezetet a [2] hivatkozás alapján készítettem el. Az olyan szennyvíztisztító telepeken,
ahol
szétválasztott
rendszerű
csatornát
építettek
ki
az
átlagos
vízbebocsátások a napi vízfogyasztásoknak megfelelően alakulnak. Az ilyen típusú csatornahálózatok esetén is jelentkezik a térfogati terhelés ingadozása, azonban nem annyira erőteljesen, mint az egyesített rendszereknél. A fő ingadozást a talaj és esővíz jelentkezése okozza, de szezonális is változik a vízhasználás (évszak, üdülőhely). Egyesített csatornarendszernél a csapadékok hatása erőteljesebben jelentkezik többlet víz formájában. Az ilyen településeken a szennyvíztisztító méretezésénél oda kell 20
figyelni a hidraulikus terhelésre. Ilyenkor lényegesen meg kell növelni az átemelő és ülepítő kapacitásokat. Különösen kritikus a csapadékvíz hatása, ezért a helyi adottságokat és csapadékviszonyokat is feltétlenül figyelembe kell venni. Ha a tervezésnél ezt nem sikerült kellőképpen figyelembe venni, akkor az üzemeltetés során súlyos problémák léphetnek fel. A korábbi gyakorlatban kénytelenek voltak a telep üzemeltetői rendkívüli csapadékvízterhelések esetén a híg részlegesen tisztított szennyvizet egyenesen a befogadóba vezetni. Bizonyított tény, hogy az ilyen csúcsterhelésekkor kimosódó szennyvíz és szennyvíziszap az első 1-2 órában érkezik. Ezután minimális szerves-anyag, nitrogén és foszforterheléssel, a csapadékvízzel hígított lakossági szennyvíz jelentkezik. Azonban az igazsághoz hozzá tartozik, hogy az ilyen nagy esőzések alkalmával a hígított szennyvizek szennyezettségéhez hozzáadódik az utakról (CH-ek, gumi, ülepedő anyagok, stb.), háztetőkről (nehézfémek, ülepedő anyagok, stb.) a rendszerbe kerülő szennyezés is. Ezekkel nem is az a nagy gond, hogy többletterhelést jelentenek, hanem számos esetben megváltoztatják a tisztítóban lejátszódó folyamatokat, és ez által csökkentik a tisztítás hatásfokát. Nagy lökésszerű térfogati terhelések azonban nemcsak a heves esőzések esetén fordulhatnak elé, hanem abból is eredhetnek, hogy az időjárás hirtelen melegedésével a télen leesett hó elolvad. Ez a rosszabb, mert ilyenkor nemcsak a hidraulikus terhelés jelent gondot, hanem egy tartós károsító hatás jelentkezhet a nitrifikációnál. Ez a beérkező hideg hólé a szennyvizünket annyira lehűtheti, hogy nitrifikáció teljesen le is állhat, ez nagy veszélyt jelent, mert ilyenkor a nitrifikálók annyira kipusztulhatnak a rendszerből, hogy csak hetek-hónapok múlva állhat vissza az eredeti állapot. Súlyosbítja a helyzetet, ha egylépcsős eleveniszapos rendszerről van szó és az utóülepítője többszörösen túlterheltté, válik a dinamikus terhelés hatására, mert ilyenkor az eleveniszap egy része „kimosódik” és nehezebb a nitrifikálókat újra elszaporítani. [2]
1.5. ELEVENISZAPOS RENDSZER Napjainkban a legelterjedtebben alkalmazott szennyvízkezelési eljárás az eleveniszapos biológiai szennyvíztisztítás. Az ilyen rendszerek lényege, hogy a nyers szennyvízben lévő hasznosítható szennyező anyagokat, a tisztítást végző mikroorganizmusok megfelelő oxigénellátottságú és iszapülepítő egységekben, távolítják el a vízből. Az
21
eleveniszapot folyamatosan recirkuláltatják a levegőztetőbe és mindig csak annyi iszapot vesznek el az utóülepítőből, hogy a biológia tápanyag eltávolító hatása stabil maradjon. Ezt úgy tudják elérni, hogy a levegőztetett térben az iszap koncentrációját állandó értéken, tartják. A korszerű megoldásokban a levegőztetett tér mellett anoxikus és anaerob tereket is alkalmaznak, hatékonyabb nitrát és foszfor eltávolítás érdekében. Az így szükséges különböző feltételeket vagy térben való elkülönítéssel, vagy időben történő ciklizálással lehet elérni. A legegyszerűbb megoldás a levegőztetés ciklizálása az aerob medencében lévő oldott oxigénszint szabályozásával. A tisztítás hatásfokát nagyban befolyásolja a tisztítást végző mikroorganizmusok koncentrációja a medencékben, hogy a kellő koncentrációhoz és a hatékony tisztításhoz szükséges recirkuláltatott iszapot biztosítani tudjuk, szükségünk van az iszap megfelelő szeparációjára, ülepítésére. Az ülepítés hatásfoka ugyanakkor a kialakuló iszap, ülepedési jellemzőitől függ. Az ilyen rendszerek két alapvetően szabályozott paramétere az iszap recirkulációjával kialakuló biomassza koncentráció és az iszapkor. Melyeket a tisztítás során folyamatosan biztosítani kell. Ezen paraméterek különösen nagy esőzések alkalmával vannak kitéve veszélynek. Gondoskodnunk kell az iszaptömeg védelméről. A védelem könnyen megoldható, ha a telep tervezése és kivitelezése során kellő térfogatú puffer medencéket alakítottak ki, vagy ha a biológiát elkerülő vezetéket építettek ki. Ha a telepünk nem rendelkezik ilyen védelmi rendszerrel, akkor erősen csapadékos időben az eleveniszap jelentős hányada kerülhet át az ülepítőbe, illetve „mosódhat ki” a befogadóba. Ezt a jelenséget iszapkihordásként is szokták emlegetni. Az iszapkihordás következtében a tisztítási hatékonyságunk leromlik, mivel a biomassza egy részét elveszítettük. Ezért az üzemeltetés egyik fontos feladata, a biomassza „kimosódásának” megakadályozása. [3]
1.5.1.1. Kis kapacitású eleveniszapos szennyvíztisztítók Alacsony téli szennyvízhőmérséklet Az ilyen kisméretű telepeknél a legnagyobb gondot általában az alacsony téli hőmérséklet jelenti. Ezért ilyen kisméretű tisztítóktól nem várhatunk el, olyan tisztítási hatásfokot, mint egy nagyvárosi teleptől, mert a kisebb kapacitású üzemek kisebb helységekben épülnek ki, melyek nem olyan sűrűn lakottak, s ezzel a szennyvíz téli lehűlése esetükben lényegesen jelentősebb, mint a sűrűn lakott városoké.
22
A tisztítás hatékonyságát ezen kívül, még nagymértékben befolyásolja a telep megfelelő tervezése és üzemeltetése. Ezért feltétlenül figyelembe kell vennünk a várható hidraulikai terhelést, amely főleg az utóülepítő esetében lehet kritikus. Sajnos most az látszik, hogy a megépített szennyvíztisztítókat különböző okok miatt nem a terveséskor javasolt terhelés-tartományban üzemeltetik, hanem lényegesen alul, vagy túlterhelten. Mindkét esetben romlik a tisztítás hatásfoka. Részben ennek a kompenzálására alkalmaznak párhuzamos tisztítósorokat, hiszen ezekkel kedvezőbb üzemeltetés valósítható meg. [11]
A tisztító telep általános folyadék-kormányzása A korszerű szennyvíztisztítók ma már rendszerint rendelkeznek anaerob és anoxikus terekkel, máskülönben nem tudnának eleget tenni az egyre szigorodó minőségi előírásoknak. Az ilyen tisztítók tehát anaerob, anoxikus és oxikus terekre különülnek el a nitrát és foszfor eltávolítás érdekében. Ehhez gondoskodni kell a medencék közötti recirkulációk kialakításáról. Az oxikus medencében keletkező nitrátot recirkuláltatni (belső recirk.) kell az anoxikus medencébe, amely nincs levegőztetve, csak kevertetve a denitrifikáció érdekében. Ez a belső recirkuláció nagysága a szennyvízhozam 1,5-3 szorosra kell, legyen. Minél kisebb az elfolyó tisztított víz nitrát határértéke és minél töményebb a tisztítóba érkező szennyvíz, annál nagyobb lesz a nitrát recirkulációs folyadékáram hányad. Az utóülepítőből elvett szekunder iszapot a megfelelő ütemben vissza kell juttatni a tisztítósor elejére, hogy az többszörösen el tudja távolítani az oldott és lebegő anyagokat. Ez utóbbi 30-70%-a iszapként jelentkezik, míg a többi rész CO2 formájában a levegőbe kerül. Rendkívül fontos, hogy a recirkuláltatott iszapot folyamatosan, vagy kellő ciklusokban keringtessük, máskülönben, ha hosszú ideig a medence fenekén tartózkodik, berothadhat (ne legyenek holtterek a rendszerben), valamint a denitrifikációs folyamatok révén a felszínre emelkedhet. Az iszaprecirkuláció térfogatáramát a szennyvízhozam 0,5-1 szeresére célszerű megválasztani. Alapvetően két tényező határozza meg a nagyságát, az iszap ülepedési és sűrűsödési sebessége. Duzzadó, rosszul ülepedő iszapoknál a recirkuláció 1,5 szeres is lehet, mert csak ilyen mennyiségű folyadékárammal lehet az iszapot visszavinni a rendszer elejére.
23
Az egyes reaktorterek hidraulikus tartózkodási idejét a fent említett recirkulációs áramokkal, valamint a nyersvíz árammal kell optimális értékre beállítani. Ehhez megfelelő kapacitású szivattyúkat kell beépíteni, illetve azokat az előírásoknak megfelelően üzemeltetni. Ha nem szakszerűen végzik a folydék-kormányzást akkor az anaerob és anoxikus terekben, nem alakulnak ki a szükséges körülmények. Szélsőséges esetben még az is előfordulhat, hogy ezek tervezett funkciója teljesen megszűnik. [11]
Levegőztetés és szabályozása A levegőztetés nem más, mint az oxigén bevitele az iszapos vízbe a szerves anyag átalakításához szükséges segédtápanyagként. Az oldott oxigén koncentrációja a különböző kialakított terekben nem azonos, azok eltérő funkciói miatt. Az anaerob és anoxikus medencékben szinte nem lehet jelen kimérhető mennyiség. Addig az aerob térben az elérendő céltól függően különböző nagyságú kell, legyen. Ha csak a szerves anyagot és a szulfidot akarjuk oxidálni, akkor néhány tized mg/l oxigén elegendő, viszont a megfelelő nitrifikáció biztosításához körülbelül 2 mg/l oldott oxigén koncentráció szükséges. Mivel az ilyen kicsi telepek legnagyobb költségét a levegőztetés adja, ezért ha túllevegőztetjük a rendszert, akkor az csak fölösleges többletkiadás. Ezért gondoskodni kell arról, hogy a levegőztetett medencében az oldott oxigén koncentrációját, szabályozni lehessen. [11]
Denitrifikáció az anoxikus medencetérben A denitrifikációt biztosító anoxikus medencében az oxigénszintnek mindenképpen 0,5 mg/l alatt kell lennie, mert ez fölött már a pelyhek belsejében sem alakulnak ki anoxikus körülmények. Ezért az oxigén jelentős mennyiségben történő visszaforgatása megzavarja a denitrifikáció folyamatát. Ezt csak egyetlen módon tudjuk elkerülni, ha a levegőztető medencében gondosan szabályozzuk a bevitt oxigén mennyiségét.
Iszapkoncentráció mérése és szabályozása Mérnünk és szabályoznunk kell az iszap koncentrációját a rendszerben, az állandó iszaptömeg biztosítása és az utóülepítés folyamatosságának érdekében. Ezt a paramétert nem lehet egyértelműen jellemezni a 30 perces ülepedési térfogattal, hiszen az iszap ülepedése még sok tényezőtől függ, mint pl. a fonalasodás, iszapduzzadás. A telepeken eléggé eltérő az iszap jellege, különösen a mai többféle reaktortérrel rendelkező rendszereknél. Az iszaptömeg biztonságosabb behatárolása érdekében szükség lenne az 24
iszap koncentrációjának mérésére, azonban a kis telepek esetében a méréshez szükséges analitikai mérleget és szárítószekrényt az esetek többségében túl költségesnek ítélik meg. Az üzemeltető a 30 perces ülepedés alapján is érzékeli az iszapduzzadást, de az ellenkező értelmű iszapminőség változást már kevésbé érzékeli. Ez az iszaptömeg és iszapkor megnövekedéséhez vezethet. Ha az üzemeltetők mérnék az iszapkoncentrációt, akkor jobban érzékelhetnék az iszap viselkedését a tisztítás során, ami a biológiai folyamat üzemeltetésének jobb megértését eredményezhetné részükre.
Túlzott iszap-tartózkodási idő az utóülepítőben Ha az utóülepítőben túlzott az iszap-tartózkodási idő, miáltal az oxigén elfogy, ami a denitrifikáció elősegítését eredményezi. Mivel ilyenkor nitrogén gáz keletkezik, előfordulhat az iszappelyhek flotációja is. Az olyan régebbi utóülepítő egységeknél, mint pl.: a Dortmundi típusú utóülepítő, a felületi forgó kotróhíd hiányában vastag iszapréteg állhat össze a felszínen. Ha ezt a felúszó iszapréteget csak ritkán távolítják el, a pangó iszap hidrolizál. Így a visszaoldódó részekkel megnő a tisztított víz ammónium, szerves nitrogén és oldott foszfortartalma is. Ez a felszínre felúszó iszap egy idő után szétesik, és egy része elkezd ülepedni, amelyet az elfolyó víz magával ragad növelve ezzel a befogadó terhelését. Ezért az újonnan kialakított utóülepítőket már mindig ellátják felszíni iszapkotróval. Azonban a kis telepeken, ahol még nem ilyen ülepítők vannak, az iszap rendszeres eltávolításával törekedni kell a visszaszennyezés csökkentésére. [11]
1.6. BIOFILMES RENDSZEREK Folyamatos átfolyású reaktorokban a biomassza visszatartásának egy lehetséges megoldása a mikroorganizmusok immobilizálása. Amely a lassan szaporodó mikroorganizmusok esetében különösen fontos lehet. Ehhez ki kell alakítanunk egy megfelelő biofilmhordozó felületet, amin a baktériumok meg tudnak tapadni és váltakozó vastagságú biológiai hártyát, alakítanak ki. [12] Az ilyen biofilmekkel történő biológiai tisztítás meghatározója, a film felszíni rétegeiben található baktériumok és protozoák intenzív szaporodása és anyagcseréje. Az ilyen típusú rendszerek a szennyvíztisztítás legősibb formái.[13]
25
Ilyen biofilmes közösségekben élő mikroorganizmusok az eleveniszapos rendszerekhez képest többszörösen nagyobb méretű kolóniákat alkotnak. Ebből kifolyólag a tápanyagfelvételük a vizesfázisból lényegesen eltérő lesz az eleveniszaposéhoz képest. Míg az eleveniszapos rendszerben jelenlévő gömbszerű, folyamatosan megújuló iszappelyhekben az anyagok konvekciója a jelentős, addig a lapszerű biofilmekben a diffúzió fogja az anyagtranszportot meghatározni. Mivel itt csak egy irányból történhet a tápanyag diffúzió, ezért ebben az irányban a tápanyag limitációja lép fel és ennek hatására a biofilm mélység szerint, mikrobiális szelekciót mutat. Időnként a biofilmből kisebb-nagyobb részek szakadnak le és így távozik a szaporulat egy része. A biofilm nem csak diffúzióval, hanem adszorpciós és szűrő hatással is magához köt a szennyvízből lebegő anyagokat, melyek ezekkel a leszakadó részekkel átalakulva vagy eredeti állapotukban távoznak. A szennyvízben lévő darabos szerves szennyeződések hidrolízise döntő mértékben, a biofilmhez kapcsolódva következik be. Amennyiben
vastagabb
biofilm
alakul
ki,
a
mélyen
fekvő
rétegekben
a
mikroorganizmusok már csak korlátozott mennyiségű szerves tápanyaghoz és oxigénhez jutnak. Ezekről a helyekről az oxidáló heterotrófok ki fognak szorulni és itt az anoxikus és anaerob folyamatok fognak dominálni. Melyek gyengítik a biofilm hordozóhoz való kötöttségét, így a film könnyebben leszakad, lemosódik a fellépő hidraulikus nyíróerők hatására. Ha stacioner hordozófelületet alkalmazunk, akkor a biofilm vastagságát egyértelműen a nyíróerő fogja meghatározni, vagyis a folyadék áramlási sebességével tudjuk szabályozni a film vastagágát. Ezért rögzített típusú hordozóknál gyakran szükség van a töltetek átmosására. A mozgó biofilm hordozóknál dinamikus egyensúly alakul ki a biofilm növekedése és ciklikus leszakadása között, így egy nagyjából állandó biofilm vastagság alakul ki.[12]
1.7. A MOZGÓÁGYAS BIOFILMES TECHNOLÓGIA Az eleveniszapos és biofilmes rendszerek pozitív tulajdonságainak ötvözésével hozták létre az úgynevezett MBBR (mozgó ágyas biofilm reaktor) reaktort. A többi biofilmes rendszerrel ellentétben az ilyen reaktorokban a biomassza a teljes térfogatban növekszik. Így a nagyobb térfogati kapacitásnak köszönhetően jobb teljesítmény érhető el a hagyományos biofilmes rendszerekhez képest. Az eleveniszapos rendszerekkel szemben az MBBR reaktoroknál jellemzően nincs szükség az iszap recirkulációjára. Az
26
ilyen reaktorok szabadon mozgó töltetekkel van megtöltve, amelyeken a biomassza növekszik és az elfolyó vízzel, nem távozik. Azért, hogy a tölteteket ne mossa ki az elfolyó víz a rendszerből, szűrőket kell felszerelni, amely gátat szab a hordozó elemek kimosódásának. Az MBBR reaktorokban kialakított körülmények lehetnek oxikusak, anoxikusak és anaerobok egyaránt. Ha aerob a reaktor, akkor nem kell külön kevertetésről gondoskodni, mert rendszerint a levegőztetés képes mozgásban tartani a tölteteket. Erre a célra egy speciális durva buborékos levegőztetőt fejlesztettek ki. A megfelelő buborék mérete fontos, mert ettől függ a kevertetés és a biofilmbe való oxigéndiffúzió. Amennyiben túl nagy méretű a buborék, úgy nem lesz megfelelő a kevertetés, rongálódhat a biofilm szerkezete és az oxigén beoldódás nem lesz elegendő, ha viszont túl kicsi a buborék az sem jó, mert nem képes mozgásban tartani a tölteteket. Tehát az aerob MBBR rendszerek optimális működésének egyik kényes pontja a levegőztetés milyensége és a megfelelő szűrő kialakítása. Míg ha anoxikus vagy anaerob a reaktorunk, akkor kevertetnünk kell a rendszert, hogy mozgásban tartsuk a biofilm hordozókat.[14]
1. ábra Aerob és anoxikus MBBR kialakítás [18]
Rendkívül nagy előnye az MBBR rendszereknek, hogy olyan mértékig tölthetjük fel a reaktort (maximum 70 %), amennyi az éppen adott minőségű szennyvíz tisztításához szükséges. A biofilmbe történő anyagtranszportnak fontos szerepe van a biofilmes rendszereknél, így az MBBR-nál is. Tehát meghatározó lesz a kialakuló biofilm vastagsága, mert diffúzióval a szubsztrát 50-150µm mélységig képes behatolni a filmbe.
27
Ideális rendszerhez vékony és homogén biofilmet kell kialakítanunk a mozgó töltetek felületén. Ezt az áramlási sebesség, a fellépő turbulencia megfelelő értéken tartásával tudjuk elérni.[14] Mivel az ilyen MBBR rendszereknél nagyobb az iszapkor, így a tápanyagok teljesebb lebontását érhetjük el, ami kevés iszaptermeléshez és nehézkes iszapülepítéshez vezet. Ezt tovább nehezíti, hogy a töltetekről leszakadó biofilm nem alkot olyan nagy könnyen ülepíthető pelyheket, mint az eleveniszapos medencékben kialakuló mikroorganizmusagglomerátumok. Így az eleveniszapos rendszerek utóülepítőinek a méretezéséhez használt 0,6 m/h- ás feláramlási sebesség nagy az MBBR leszakadó finom iszapjának a kiülepítésére.
Megoldás
lehet
ilyenkor
az
alacsonyabb
feláramlási
sebesség
alkalmazása, vagy ha ez nem lehetséges, akkor speciális technológiát kell alkalmazni, vagy vegyszer adagolásával nehezebb pelyheket kell kialakítani. Ilyen speciális technológia lehet ultraszűrő membránok alkalmazása, amely az ülepítő helyett használható fázis szétválasztásra. Az ilyen membránok az ultraszűrés tartományánál nagyobb szemcséket visszatartják a tisztított vízáramból. [15] Nézzük meg, hogy milyen tölteteket alkalmaznak az MBBR rendszerekben. Rendkívül sokféle töltet alkalmazható, melyek nagy hatással vannak a megtapadó biofilmre ezáltal az üzemeltetésre, és jelentősen befolyásolják tisztítás végeredményét.
A töltetek típusai:
természetes töltőanyagú: bazalttufa, habsalak, érdes felületű szilárd kőzet
mesterséges töltőanyagok: műanyagbetétes (polietilén, poliuretán habok), műanyag gyöngy, kerámia
A töltetek fontosabb jellemzői a nagy fajlagos felület, méretük, alakjuk és anyaguk. A mozgótöltetek
nagyobb
fajlagos
felületet
biztosítanak
a
mikroorganizmusok
megtapadásához, mint a fix ágyas töltetek, tehát kisebb térfogatban nagyobb teljesítményt érhetünk el. A töltetek méretét tekintve a kisebbeket szokták alkalmazni, mert ezek fajlagos felület nagyobb, így jobb lesz a tisztítás hatásfoka. Például 1mm-es nagyságú töltet alkalmazásánál japán kutatók azt találták, hogy a nitrifikáció 15kg N/m3, 5mm-es töltetnél, pedig 7kg N/m3 naponta. [16]
28
Viszont az ilyen kisméretű hordozók hátránya a nagyon magas áruk, illetve az, hogy könnyen kimosódhatnak a rendszerből. A töltetek felületi kialakításának nagyon fontos szerepe van abban, hogy a mikroorganizmusok megfelelően meg tudjanak tapadni rajta. A
megtapadás
termodinamikailag akkor kedvező, ha a szabadenergia csökkenését eredményezi. Pozitív töltéssel rendelkező tölteteket kell kialakítani, mert a baktériumok felületi töltése negatív és így jobban meg tudnak kötődni.[17] Megfigyelték, hogy pozitív felületi töltéssel rendelkező tölteteknél a nitrifikáció sebessége felgyorsult. A hordozók felületi töltése mellett az érdességnek és a porózusságnak is fontos szerepe van a biofilm kialakításában. Az érdesség megkönnyíti a mikroorganizmusok megtapadását, valamint az elemek ütközése révén a biofilm kellő vastagságát eredményezi. A pórusok méretének csökkentésével igaz, hogy nagyobb fajlagos felülethez jutunk, de egy bizonyos határon túl, nem jutunk nagyobb aktív felülethez. Mert a kisebb pórusokban, kisebb lesz a diffúzió mértéke, így a tápanyag és az oxigén nem jut el a mélyebb rétegekbe.[16] Másik nagyon fontos tulajdonsága a tölteteknek a sűrűségük. A nagy sűrűségű töltetek, mint a bazalt vagy ásványi őrlemények mozgásban tartásához több energiára van szükség. Ilyen tölteteknél maximum 10%-os lehet a reaktor töltöttsége.[17] Ezért célszerűbb kisebb sűrűségű tölteteket alkalmazni, mint például a Kaldnes polietilénből (sűrűsége 0,96 g/cm3), vagy a Linpor poliuretánból (sűrűsége 1,2 g/cm3) készült elemek. A Kaldnes esetében a reaktor töltöttsége akár 70%-os, míg a Linpor habok esetén maximálisan 40%-os lehet a töltöttség. [18] Az ilyen fajta hordozók mozgásban tartását, levegőztetéssel vagy kevertetéssel könnyen biztosíthatjuk. Nem célszerű túl magas töltöttséget alkalmazni, mert erőteljesen megnő a keverés energiaigénye, valamint előfordulhat, hogy a levegő oxigéntartalma nem elegendő és ezért tiszta oxigénnel kell levegőztetni, ami tovább növeli a költségeket. Ha nagy töltet koncentrációt alkalmazunk, akkor kellően vékony biofilm tud kialakulni (200 µm). Mint már említettem az oxigén 150 µm mélységig képes behatolni a biofilmbe, így ha azt szeretnénk, akkor megfelelő oldott oxigénszint esetén a biofilm nagy része az aerob lebontási folyamatokban fog részt venni. Amely főleg a nitrifikációs folyamatoknak fog kedvezni. [17]
29
Széles körben alkalmazzák az MBBR rendszereknél a Kaldnes biofilmhordozó tölteteket, melyet Norvégiában fejlesztettek ki az 1980-as évek végén. Polietilénből készül, 0,96 g/cm3 a sűrűsége, henger alakú töltet. Az ilyen elemek 95%-a üreges hányad.[18]
2. ábra K1-es Kaldnes biofilm hordozó [29]
A Kaldnes tölteteknek három fajtáját fejlesztették ki, amelyek jellemzőit az 1. táblázatban vehetjük szemügyre. 1. Táblázat Különböző Kaldnes töltetek jellemzői
Kaldnes biofilm hordozó típusok K1
K2
K3
Névleges átmérő (mm)
9,1
15
25
Névleges hossz (mm)
7,2
15
12
Agglomerátum sűrűség (kg/m3)
150
95
100
Fajlagos felület (az agglomerátumban) (m2/m3)
500
350
500
Fajlagos felület 60%-os telítettségnél (m2/m3)
300
210
300
Az 1970-es években a Linde az USA-ban kifejlesztett egy LINPOR® márkanévre hallgató technológiát. Ezt az eljárást a már létező szennyvíztisztító telepek esetében, minimális átalakítással jól lehet alkalmazni, azok intenzifikálására. A LINPOR® eljárás használható szerves anyag (LINPOR®-C), nitrogén (LINPOR®-N) illetve mindkettő (LINPOR®-CN) eltávolítására, a töltetek kialakításától függően.
30
Az ilyen rendszerekben a rektort erősen porózus, poliuretánból készült habkockákkal töltik meg. Ezek a hordozók nagy aktív felülettel rendelkeznek, éves kopásuk kevesebb, mint 1%. A töltetek mozgásban tartásáról finom buborékos levegőztetés gondoskodik, hogy a töltetek ne kerüljenek át a rendszer többi részébe, rozsdamentes acélból készült szűrőket alkalmaznak. Az ilyen töltetek gyártásakor nagyon oda kell figyelni a megfelelő homogén, porozitás kialakítására, továbbá a felhasznált anyagok minőségére, mert a hordozóknak ellen kell állniuk a mechanikai, kémiai és biológiai igénybevételeknek.
3. ábra Linpor tölte használat előtt
4. ábra Linpor töltet használat után
A LINPOR®-CN eljárással növelhető a biomassza koncentrációja az aerob reaktorban, miáltal megnő az iszapkor. Ez számunkra hatékonyabb nitrifikációt fog eredményezni nagyobb szerves anyag terhelés esetén is. Ennél a technológiánál a reaktorokat általában 20%-ig töltik meg habtöltetekkel, így az eleveniszapos rendszereknél használt biomassza koncentráció akár 2-3szorosa is elérhető. Tehát azonos medencetérfogat esetén hatékonyabb lesz a szerves anyag, és nitrogén eltávolítás. Az ilyen rendszerekben nincs szükség anoxikus tér kialakítására, mert a habtöltetek belsejében oxigénszegény környezet alakul ki és itt szimultán denitrifikáció megy végbe.[19]
1.8. AZ ELEVENISZAPOS TISZTÍTÓK INTENZIFIKÁLÁSA A befogadók védelmére hozott egyre szigorodó határértékek, betartását nehezíti a szennyvíz mennyiségi és minőségi ingadozása. Amit tovább nehezít, hogy az elfolyó szennyvizek
egyre
töményebbek
az
alacsony
vízfelhasználás
miatt,
így
a
szennyvíztisztítóknak nagyobb hatásfokkal kell üzemelnie a határértékek betartása érdekében.
31
Egyik módja a hatékonyság növelésének, ha a különböző folyamatokat végző mikroorganizmusokat, térben elválasztjuk egymástól. Az ilyen megoldásokat két iszapkörös rendszereknek nevezzük. [20] Másik lehetőség, ha az aerob medencében lejátszódó folyamatok hatékonyságát növeljük, ezt az üzemvitel javításával tudjuk elérni, mint a hatékonyabb levegőztetés és keverés. Egy újabb megoldás lehet, egy a szennyvíztisztító telepek minimális átalakításával járó, az eleveniszapos reaktorok mozgó ágyas biofilmes rendszerekké történő alakítása. Ezzel a megoldással képesek vagyunk a túlterhelt vagy esetleg alulterhelt eleveniszapos rendszer intenzifikálására, valamint folyamatos stabil üzemvitelt tudunk kialakítani.[12] Most nézzük meg, hogy milyen különleges előnyökkel, adottságokkal rendelkeznek az ilyen biofilmes rendszerek. Jól használhatóak túlterhelt szennyvíztisztítók bővítésére. Rendkívül kedvező a hatásuk a lassan szaporodó mikroorganizmusokra, mert kevesebb idő alatt el tudnak szaporodni a biofilmben, mint egy eleveniszapos rendszerben, így hamarabb érhetünk el kellő tisztítást. Olyan esetben is nagyon jól használhatjuk a biofilmes rendszert, amikor nem tudjuk biztosítani az eleveniszap megfelelő koncentrációját a recirkulációval a reaktorokban. Ahhoz hogy a mikroorganizmusok hasznosítani tudják a tápanyagokat, diffúzióval be kell jutniuk a biofilm mélyebb rétegeibe. Ezáltal a biofilmes rendszerek teljesítményét a tápanyag-diffúzió sebessége és a biofilm fajlagos felülete fogja meghatározni. Egy vastag biofilm egymás feletti rétegeiben, különböző feltételek alakulhatnak ki (oxikus/anoxikus/anaerob), így az egyes rétegekben különböző szimultán végbemenő folyamatokra van lehetőség. Az eltérő mikroorganizmusoknak köszönhetően szimultán ammónium oxidáció, valamint nirit és nitrát redukció megy végbe. Ha megnöveljük a biofilm hordozók fajlagos felületét, akkor nagyobb tisztítási kapacitást biztosíthatunk a szerves tápanyag és a nitrogénformák lebontásához. Tehát az ilyen rendszerekben a diffúzió korlátozó hatásának következtében az ammónium oxidáció és a nitrogén-oxidok redukciós sebessége nem a biomassza teljes mennyiségétől függ, hanem inkább a biofilm, biofilm hordozó felületével lesz arányos.
32
Biofilmes rendszer alkalmazásakor magasabb az iszapkor, ami a nitrifikáló fajok elszaporodásának kedvez, miáltal nő a rendszerünk nitrifikációs kapacitása. Az így kialakuló döntően nitrifikálókból álló biofilm tenyészet jobban képese ellensúlyozni az alacsony hőmérsékletű szennyvíz negatív hatását. Tehát a biofilmes rendszerek nem annyira érzékenyek az alacsony hőmérsékletű nitrifikációra, mint az eleveniszaposak. Mivel a biofilmben igen magas az iszapkor, ezért így egy igen változatos mikrobiális környezet alakul ki, sokkal változatosabb, mint eleveniszapos rendszerekben. Így jobb tápanyag lebontást érhetünk el, miáltal lényegesen kevesebb iszapunk fog keletkezni. [21]
1.9. MODELLEZÉS Az elfolyó tisztított szennyvíz minőségének javítására tett erőfeszítések oda vezettek, hogy a szennyvíztisztító telepek felépítése és üzemeltetése egyre bonyolultabbá vált. Ezért, a mai telepek tervezéséhez és üzemeltetéséhez nagy segítséget nyújtanak nekünk a dinamikus
modellek. Fő céljuk
az, hogy minél
pontosabban
leírják
a
szennyvíztisztítóban lejátszódó folyamatokat. Amelyeket ismereteink alapján csak közelíteni tudunk, a folyamatok összetettsége miatt. Azonban ezek a modellek kellően a pontosak a kitűzött feladatok megoldására. [22] A számítógép bevonása természetesen nem azt jelenti, hogy az összes felmerülő probléma megoldható, de sok esetben megkönnyítik, leegyszerűsítik és felgyorsítják az eredmények kiértékelését. Mielőtt nekifogunk egy kérdés számítógépes megoldásának, mindig mérlegelnünk kell, hogy a várható eredmény megéri-e vajon a belefektetett munkát. [23]
1.9.1. A SZÁMÍTÓGÉPES MODELLEZÉS JELLEMZŐI A modellezések során mindig a valóság egy leegyszerűsített változatát használjuk azért, hogy jobban megértsük a lejátszódó folyamatokat, és következtetni tudjunk a később bekövetkező eseményekre. A modellezésnek sok előnyös tulajdonsága, de néhány buktatója is van, vegyük ezeket sorra.
33
1.9.1.1. Előnyök Költségkímélés: Lényegesen olcsóbb és egyszerűbb dolog, egy számítógépes modellezést végrehajtani a szennyvíztisztító egy kritikus helyzetére, mint egy kísérleti vagy egy üzemi reaktorban előidézni azt. Ha már elkészítettük a számítógépes modellt, a szimulációt akárhányszor lefuttathatjuk, kisebb módosításokkal, különösebb költségráfordítás nélkül.
Gyorsaság: Ha mondjuk egy többnapos periódust szeretnénk megismerni, akkor a kísérletet is annyi ideig kellene végezni, míg egy számítógép ezt néhány perc alatt lefuttatja.
Különleges helyzetek vizsgálata: Minden nehézség nélkül szimulálhatók a valóságban ritkán előforduló, különleges helyzetek. Például, meg lehet állapítani azt, hogy milyen várható hatása lesz egy szennyvíztisztító telepre, ha arra valamilyen ipari létesítményt kötnek rá, vagy valami miatt megnövekszik a telep hidraulikus terhelése. Így előre meg tudjuk határozni, hogy szükséges-e a telep fejlesztése, ha igen milyen mértékű fejlesztés válik szükségessé.
Oktatási célokra is jól használható: A programot bármikor meg lehet állítani, és egy adott helyzetet könnyen ki lehet elemezni és onnan más paraméterekkel folytatni a szimulációt, ami az életben nem lehetséges. Így könnyen kapunk választ a kérdéseinkre.
1.9.1.2. Hátrányok Kisebb a pontossága: Egy modellel soha sem fogjuk tudni tökéletesen leírni a valóságot, mert ehhez a folyamatban résztvevő összes alkotóelem pontos ismerete szükséges lenne.
Nagyobb szaktudást igényel: A kapott modellünk pontossága nagyban függ a paraméterek pontos beállításától, ami minden tisztítóra más és más. Ezek pontos beállítását csak megfelelő szakmai tudással rendelkező szakember tudja elvégezni. Ilyen szakemberekkel jellemzően nem rendelkeznek a szennyvíztisztító telepek. [23]
1.9.2. AZ ASM2D MODELL Az ASM2 az ASM1 modellnek a kibővített változata, összetettebb, több komponenst tartalmaz azért, hogy jobban le tudjuk írni vele a szennyvizet és az eleveniszapot. 34
Új biológiai folyamatokat is tartalmaz, elsődlegesen a biológiai többletfoszfor eltávolítás leírásának érdekében. A legnagyobb különbség a No1. és a No2. modellek között, hogy a 2. modellben a biomasszának már van belső struktúrája, és ezért a koncentrációját már nem írhatjuk le csak az XBH komponenssel. Ez előfeltétele annak, hogy le tudjuk írni a foszforeltávolítást. Az ASM2d modell csak kisebb újításokban, fejlesztésekben különbözik az ASM2 modelltől. Két új folyamatot tartalmaz, ami számításba veszi azt a tényt, hogy a foszforakkumuláló organizmusok használni tudják az elraktározott szerves anyagokat a denitrifikáláshoz. Amíg az ASM2 azt feltételezi, hogy a foszforakkumuláló organizmusok csak aerob körülmények között fejlődnek, addig a 2d denitrifikáló PAOkat is tartalmaz. Az ASM2-re tett megjegyzések érvényesek az ASM2d-re.[24]
1.9.3. GPS-X A GPS-X az egyik legnagyobb fejlesztői gárdával rendelkező cég, a Hydromantis terméke. Kiforrott, modern kezelőfelülettel rendelkezik. A klasszikus modelleken kívül számos újabb fejlesztésű modellt is tartalmaz. A termék több szabadon kombinálható egyedileg megvásárolható alprogramból áll. A szimuláció során nagyszámú beépített műtárgy közül választhatunk. A GPS-X rendszer optimalizációs feladatok ellátására is alkalmas, ilyenkor iterációs elv alapján vagy kézzel beállított számítási sor eredményeinek összehasonlítására van lehetőség. Széleskörű szolgáltatásokat nyújt tervezőmérnököknek és egyszerű kutatások elvégzésére.[23]
1. Kép A GPS-X kezelő felülete, rajta a felépített modellel
35
2. GYAKORLATI RÉSZ 2.1. A BÓLYI TISZTÍTÓ BEMUTATÁSA 2.1.1. A TERMÉSZETI KÖRNYEZET JELLEMZÉSE A bólyi szennyvíztisztító telep a várostól délre található, így földrajzi szempontból a Dél-Baranyai dombság és a Nyárád- Harkányi síkság határán helyezkedik el. A NyárádHarkányi kistáj 89-125 m tengerfelszín feletti magasságú, teraszos hordalékkúp-síkság, mely dél-délkeleti irányban enyhén lejt. A felszín észak-déli és észak-nyugati völgyekkel erősen szabdalt, az átlagos relatív relief 2-30 m/km2 között változik. A terület mérsékelten meleg, mérsékelten száraz éghajlata mellett a vízháztartás egyensúlyban van. Az évi napsütéses órák száma átlagosan 2050. Nyáron körülbelül 830, télen 210 napsütéses óra várható. Az évi középhőmérséklet 10,6-10,8 °C. A napi középhőmérséklet április 8 után már meghaladja a 10°C-ot, ez az időszak körülbelül október 21.-ig tart. Az évi abszolút hőmérsékleti maximumok és minimumok átlaga 34,7 C illetve -16 C körül alakul. A csapadék évi mennyisége 600-800 mm. A téli időszakban a várható hótakarós napok száma 32, az átlagos maximális hóvastagság 25cm. A terület ariditási indexe 1,05. Az uralkodó szélirány észak- nyugati, az átlagos szélsebesség 2,5-3 m/s között változik. A Nyárád- Harkányi fennsík felszíne mérsékelt lefolyású terület. Bóly keleti részén a felszíni vizeket a Borza-patak szállítja el, vízgyűjtő területe 247 km2. Ezen patak mellékvize a bólyi szennyvíztisztító telep befogadója, a Nagynyárádi vízfolyás. [25]
2.1.2. A BEFOGADÓ VÍZFOLYÁS JELLEMZÉSE A tisztított szennyvíz a Nagynyárádi-árokba kerül bevezetésre, amely Sátorhelynél csatlakozik a Borza-patakba, mely végül a Karasicán keresztül a Dunába ömlik. A kibocsátási pont feletti vízgyűjtő terület nagysága 16km2. A befogadó árok időszakos vízfolyásnak számít, mert nyári hónapokban, főleg augusztusban előfordulhat, hogy kiszárad. A kiszáradás időtartama nagy valószínűséggel nem haladja meg a 30 napot. Az átlagos középvízhozam értéke, 41,6 l/s, ami augusztusban 80%-os valószínűséggel átlagosan 2,9 l/s. 36
A kibocsátott szennyvíz folyamatos vízsugárral történő kivezetés esetén 7,82 l/s. Ebből látszik, hogy az átlagos vízhozam mellett több mint ötszörös a kibocsátott szennyvíz hígulása, ugyanakkor ez az augusztusi időszakban nagy valószínűséggel 1 alatti. A felszín alatti vizek védelméről szóló 219/2004. (VII.21) Kormányrendelet 4. pontja értelmében a telep üzemeltetőjének engedélyt kellett kérnie (az ott meghatározott tartalmú dokumentáció elkészítésével) a kibocsátott tisztított szennyvíz időszakos vízfolyásba történő bevezetésére, ezzel a felszín alatti vízbe történő közvetett bevezetésre. A dokumentáció elkészítéséhez a Nagynyárádi vízfolyástól 10 méterre 2db 4 méter mélységű fúrást mélyítettek le, 50 méterrel a tisztított szennyvíz bevezetés fölött illetve alatt. Megvizsgálták a talajvíz és a mederiszap minőségét. Az iszapban a nehézfémek koncentrációja a háttér koncentrációhoz képest 5-10%-al magasabb, de a vizsgálati eredmények mindegyike a (B) szennyezettségi határérték alatti. A talajvízben az elvégzett laboratóriumi vizsgálatok alapján a nitrát tartalom a háttér ponton meghaladja a (B) szennyezettségi határértéket, a kibocsátási ponton, pedig jelentős mértékben meghaladja azt. A foszfát a kibocsátás alatti ponton némileg meghaladja a határértéket. A nehézfémek lényegesen a határértékek alatt vannak. A vízben jól oldódó kémiai elemek (klorid, szulfát, nátrium) 2-3 szorosára emelkedtek a háttérhez képest. Az ammónium esetében, pedig a háttér mutat magasabb értéket. A vízfolyás melletti területhasználatok, a talajszerkezet és a talajvíz viszonyok alapján a kibocsátott tisztított szennyvíz okozta környezeti kockázatokat kis mértékűnek, ítélték. [25]
2.1.3. TECHNOLÓGIAI SOR A telep jelenlegi állapotát az AnperOx Kft. Tervei alapján az 1990-es évek első felében nyerte el. A telepen jelenleg Bóly, Szajk és Babarc szennyvizeit kezelik. Azonban tervezik, hogy a telep feladatát kiterjesztik és Monyoród, Szederkény, Máriakéménd, Pócsa, és Borjád települések szennyvizeinek a kezelésére is.
37
5. ábra A bólyi kistérség térképe
A térképen jól láthatóak a bekötni kívánt települések. Pócsa és Bórjád felől jönne az egyik új csatorna, a másik vonalon Máriakéménd, Monyoród és Szederkény szennyvize érkezne a bólyi tisztítóba.
2.1.3.1. Mechanikai lépcső A mechanikai előkezelést a telepen egy durva rács biztosítja, résmérete 20mm. A víz innen egy Vickeris-BVG ívszitára jut, résmérete 1,5 mm. A fogadóaknából egy 195 m3/nap kapacitású szivattyú emeli a szennyvizet a biológiai műtárgyakra.
2.1.3.2. Biológiai lépcső Régebben a mechanikai tisztítást követően a nyersvizet előkezelés érdekéből egy SBR reaktorba vezették, ami a nagy mennyiségű tejüzemi és húsipari szennyvíz miatt volt elkerülhetetlen. Ez a reaktor 340m3 térfogatú, itt egy Aqua-Aerobic levegőbekeverővel és mésztejadagolással kezelték elő a nyers vizet. Innen az előkezelt szennyvizet egy oxidációs árokba (420m3) vezették, ahol egy medencében történt meg a biológiai lebontás. Innen a szennyvíz egy dortmundi típusú ülepítőre került, majd egy fertőtlenítő labirintusba. Végül a fertőtlenítés után a Nagynyárádi-árokba vezették. Az Oxidációs árkot 2004 óta nem használják, mert a megnövekedett terheléssel már nem tudott megbirkózni, és elöregedett a technológia. Helyette jelenleg egy kombinált műtárgyat alkalmaznak a tisztításra, amely A2/O-ás rendszerű.
38
2. Kép A kép bal oldalán a gravitációs iszapsűrítő mellette az SBR reaktor látható
Az SBR reaktor üzemelésére már nincs szükség, mert 2000-ben a MiZo bezáratta a bólyi tejüzemet, valamint néhány éve a sertés telepet is felszámolták. Így a korábban erősen szennyezett víz ma lényegesebben hígabb, átlagos töménységű, tulajdonképpen a ma befolyó szennyvíz esetében már csak lakossági szennyvízről beszélhetünk. A műtárgy anaerob, anoxikus, aerob és fertőtlenítő medencékből áll, melyek elrendezése az 1. számú mellékleten látható
2.1.3.3. Lég-és vegyszerellátás A levegőellátást három Aerzener típusú légfúvó látja el, amelyek az aerob medence fenekén lévő gumimembrános levegőztető elemekbe nyomják a levegőt. A rendszer megfelelő működésénél apró buborékok keletkeznek, és a nagy aktív felület biztosítja az oxigén beoldódását a vízbe. Az oldott oxigén szükséges az aerob mikroorganizmusok életfunkciójához. Azonban a gumimembrános levegőztetők több helyen szét vannak szakadva, így nem képesek kellően kicsi légbuborékokat létrehozni, amint az a 3. képen is látható. A cseréjük igen körülményes, mivel nem rendelkeznek egy párhuzamos tisztító sorral, ami a szervizelés idejére ideiglenesen el tudná látni a tisztítás feladatát.
39
3. Kép Az aerob medence levegőztetése
A vegyszerek (vas-klorid, nátronlúg, mésztej, polielektrolit, klór) adagolására az öt, egyenként 200 literes oldó tartály és a hozzájuk kapcsolt adagoló szivattyúkkal van lehetőség. Ha nem megfelelő a foszfor eltávolítása vas-klorid adagolásával rá tudnak segíteni a biológiára. Már nem alkalmaznak fertőtlenítést a telepen, hogy elősegítsék a befogadó természetes lebontóképességét.
2.1.3.4. Iszapkezelés A telepen keletkező fölösiszapot gravitációs sűrítőn víztelenítik, ahonnan további víztelenítésre szalagprésbe kerül. A jobb víztelenítés érdekében polielektrolitot adnak az iszaphoz. Az így kapott iszap elszállításáért 10 forintot fizetnek kilónként. Az iszapból fűrészpor és szalma bekeverésével, komposztot állítanak elő. A telepen, egy héten átlagosan 6000 kg víztelenített iszap keletkezik. A telep technológiai sorát a 2. számú melléklet mutatja. A telep műtárgyai és gépészeti berendezési igen elöregedtek már, jelentős fejújításra lenne szükség. A nem megfelelő O2 ellátás, valamint a rossz hatásfokú utóülepítés miatt a tisztított szennyvizek ammóniumion és
lebegőanyag tartalma időszakosan
határértéken felüli.
40
2.1.4. CSATORNAHÁLÓZAT Bóly község szennyvízgyűjtő hálózata: Elválasztott rendszerű gravitációs csatornahálózat anyaga
átmérője
hossza
beton
NÁ 300 mm
6494 fm
beton
NÁ 200 mm
41 fm
KG PVC
NÁ 300 mm
368 fm
KG PVC
NÁ 200 mm
3731 fm
KG PVC
NÁ 150 mm
919 fm
Összesen:
11.553 fm
Szajk és Babarc község csatlakozó vízgyűjtő hálózata is elválasztott rendszerű gravitációs csatornahálózat.
2.1.5. HATÁRÉRTÉKEK A tisztított szennyvíz határértékei időszakos vízfolyásra lettek megállapítva, ennek megfelelően a befogadóba vezethető tisztított szennyvíz szennyezőanyag tartalma nem haladhatja meg a 28/2004 (XII.25.) KvVM rendeletben meghatározottakat. 2. Táblázat A bólyi telepre megállapított egyedi határértékek
Sorsz.
Szennyezőanyag
Határértékek
1.
KOI
75 mg/l
2.
BOI5
25 mg/l
3.
Összes lebegő anyag
50 mg/l
4.
TP
5 mg/l
5.
Összes N
50 mg/l
6.
NH4-N
10 mg/l
7.
SZOE
5 mg/l
41
2.1.6. A NYERS SZENNYVÍZ MENNYISÉGE ÉS MINŐSÉGE A telep hidraulikus kapacitása 1100 m3/nap, a beérkező szennyvíz mennyisége 6001100m3/nap mennyiség között ingadozik száraz időben. A csapadékos időszakban erősen megnövekszik a befolyó vízmennyiség, ami annak köszönhető, hogy a településen többen is a csapadékvizüket a szennyvízcsatornába vezetik. Az 6. ábrán látható, hogy főleg a tavaszi hóolvadáskor lehet nagy beérkező mennyiséggel számolni.
6. ábra A 2006-2008-as időszak napi befolyó szennyvíz mennyiségeinek havi átlagai
Az ilyenkor jelentkező, nagymértékben megnövekedett hidraulikus terheléssel a telep nem tud mit kezdeni, mert a nagy mennyiségű szennyvizet átmenetileg nem tudják hol elhelyezni. Ha rávezetik a tisztítósorra, akkor az utóülepítőben annyira megnő a feláramlás, hogy bukóél fölött ömlik át a víz és folyik a befogadóba. A 2. táblázatban a telepre érkező nyers szennyvíz minőségi, átlagos értékeit láthatjuk, 2006. évi mérések alapján. A nyers szennyvíz minősége kissé hígabb a hasonló lélekszámú településeknél jelenleg megszokottnál. Amint látható a minőségi adatokból, egyáltalán nem számolhatunk ipari-, csupán lakossági szennyezéssel. A befolyó és a kibocsátott tisztított szennyvíz minőségét a Komló- Víz Vízközmű Üzemeltető és Szolgáltató kft. akkreditált laboratóriumában végzik. Havonta egyszer vesznek 8 órás átlagmintákat. 42
3. Táblázat 2006-os nyers szennyvíz átlagos minősége
pH
7,8
KOI
g/m3
531
BOI5
g/m3
296
NH4-N
g/m3
46
TP
g/m3
9
SZOE
g/m3
33
Összes lebegő anyag
g/m3
273
2.1.7. AZ ELFOLYÓ TISZTÍTOTT SZENNYVÍZ MINŐSÉGE A 4. táblázatban feltüntettem a telepen 2006-ban tisztított víz átlagos minőségeit. 4. Táblázat A 2006-os tisztított víz méréseinek átlagai
pH
A
bólyi
7, 2 - 8, 4
7,8
KOI
g/m3
30 - 94
47
BOI5
g/m3
3 - 42
12
NH4-N
g/m3
1, 4 - 36
8,4
TKN
g/m3
1, 5 - 36
21,4
TP
g/m3
0, 8 - 18
3,7
SZOE
g/m3
2-3
2,4
Összes lebegő anyag
g/m3
8 - 191
53
szennyvíztisztító
telep
elfolyó
vizének
NH4-N
és
lebegő
anyag
koncentrációjának alakulását a 2005-2008-as időszakban a következő diagramokkal szeretném bemutatni. Ezeket a Délvíz Zrt. mint üzemeltető megbízottja ként a Komlóvíz Kft. akkreditált laboratóriumának mérési adatai alapján készítettem. [28]
43
7. ábra Az NH4-N alakulás az utóbbi években
A 7. ábrán látható mérési adatokat összehasonlítva a határértékkel, láthatjuk, hogy egyes időszakokban az NH4 értéke jóval a határérték felett van. Ezt a téli-tavaszi időszakban a hőmérséklet csökkenése és a megnövekedett befolyó vízmennyiség okozza, melynek a hatására a nitrifikáció erőteljesen lecsökken és az elfolyó, tisztított szennyvíz ammónia koncentrációja a határértéket nem elégíti ki. Ez a probléma különösen azokon a szennyvíztelepeken jelentkezik, ahol a tisztítandó szennyvizet átemelők sora, illetve távolabbi településről nyomócsöves rendszer juttatja el a szennyvíztelepre, mert ilyenkor több ideje van kihűlni a szennyvíznek. Ha a tervezett beruházás megvalósulna, akkor ez a hatás a bólyi szennyvíztisztítónál is jelentkezne. A 2006 szeptembere utáni határérték túllépéseket az okozta, hogy abban az időszakban meghibásodott a levegőztető rendszer és több hónapon keresztül nem működött megfelelően. A 8. ábrán az elfolyó tisztított víz lebegő anyag koncentrációi a 3 éves időszak alatt egyszer sem mutatnak határérték túllépést.
44
8. ábra A lebegő anyag alakulása az utóbbi években
Ha így ránézünk a diagramra, akkor azt állapítanánk meg, hogy nincs probléma az utóülepítéssel. Tudjuk azonban, hogy a heves esőzésekkor jelentkezik súlyosan az utóülepítő túlterheltségének problémája, (ami 1 hónapban csak néhány órát tehet ki) ezért ha a mintavételezés nem ilyenkor történik, akkor a mérési eredmények nem tükrözik hűen a valós helyzetet, mert csak a telep stabil üzemét mutatják. Ha pontosabb eredményt szeretnénk kapni a havi egyszeri 8 órás átlagminta vétel helyett, napi két órás átlagmintákat kellene megvizsgálni.
4. Kép A képen a kotróhíd nélküli utóülepítő látható
45
Az utóülepítő nem rendelkezik a felúszó iszap eltávolítására kotróhíddal, ami jelentős mértékben lerontja a hatásfokát. Az olyan régebbi utóülepítő egységeknél, mint pl.: a dortmundi típusú utóülepítő, a felületi forgó kotróhíd hiányában vastag iszapréteg állhat össze a felszínen. Ha ezt a felúszó iszapréteget csak ritkán távolítják el, a pangó iszap hidrolizál. Így a visszaoldódó részekkel megnő a tisztított víz ammónium, szerves nitrogén és oldott foszfortartalma is. Ez a felszínre felúszó iszap egy idő után szétesik, és egy része elkezd ülepedni, amelyet az elfolyó víz magával ragad növelve ezzel a befogadó terhelését.[11] Ez is hozzájárulhat tehát az időnkénti ammónia határérték túllépésekhez és ahhoz, hogy lebegőanyag kerül az utóülepítőből a befogadóba.
2.1.8. A TELEP JELENLEGI TISZTÍTÁSI HATÁSFOKA 5. Táblázat 2007-es KOI eltávolítás hatásfokai
Határérték 2007 KOI be.[mg/l] KOI el.[mg/l] 75 mg/l hatásfok Június KOI be.[mg/l] 778 KOI el.[mg/l] 30 hatásfok 96%
Január 412 77 81% Július 1171 30 97%
Február Március 358 476 40 89% ~99% Augusztus Szeptember 843 1031 62 ~99% 94%
Április 710 49 93% Október 1263 39 97%
Május 622 30 95% November 791 34 96%
Ahol a táblázatban nem szerepel érték, ott az önellenőrzéshez használt mérés, kimutatási határértéke alatti a KOI mennyisége. Decemberben nem történt mérés. 6. Táblázat 2007-es BOI5 eltávolítás hatásfokai
2007
Határérték
BOI5 be.[mg/l BOI5 el.[mg/l] hatásfok
25 mg/l
Január
Február
Március
Április
Május
250
65
250
350
300
17 95% Október
~99% November
Június
12 95% Július
5 9 92% 96% Augusztus Szeptember
BOI5 be.[mg/l
370
550
380
460
430
320
BOI5 el.[mg/l] hatásfok
4 99%
7 99%
~99%
3 99%
7 98%
4 99%
A 6. táblázatban látható BOI5 értékeknél egyszer sem történt határérték túllépés és jó hatásfokkal történik meg a tisztítás.
46
7. Táblázat 2007-es NH4-N eltávolítás hatásfokai
2007
Határérték
NH4 be.[mg/l]
Január
Február
Március
Április
Május
47
80
45
65
82
43 33% Október
2,2 97% November
Június
15 68% Július
NH4 be.[mg/l]
73
95
69
46
72
77
NH4 el.[mg/l] hatásfok
1,5 ~97%
1,5 ~98%
1,5 ~97%
1,5 ~96%
1,5 ~97%
1,5 ~98%
NH4 el.[mg/l] hatásfok
10 mg/l
17,3 16 78% 64% Augusztus Szeptember
A 7. táblázat elkészítésénél azt feltételeztem, hogy a befolyó nitrogén vegyületek teljesen mennyisége ammónia formájában van jelen. Jól látható, hogy a rendszer a téli időszakot (amikor megnő a befolyó térfogatáram mennyisége és lehűl a szennyvíz), kivéve stabilan nitrifikál.
2.2. MODELLEZÉS A modellt a GPS-X nevű programban készítettem el. Azért ezt a szoftvert használtam, mert kifejezetten szennyvíztisztítás modellezésére készítették, valamint grafikus felülete miatt nem igényel mélyebb programozási ismereteket. Először a jelenlegi szennyvíz telep szerkezeti modelljét építettem fel a programban található grafikus elemekből. Az elkészített modell az 1. számú képen látható. Az egyes medencéket a modell tökéletesen kevert egységeknek tekinti. Aztán beállítottam a rendszer paramétereit (különböző medencék térfogatai, recirkulációk mértéke, vegyszeradagolás, levegőztetés stb.) Ezután bevittem a 2006-os év átlagadatait a modellbe. Azért ezzel az évvel végeztem a modell beállítását, mert az átépítéshez készített tervekhez ezeket az adatokat használták kiindulási alapnak. Az adatokat a Komlóvíz Kft. laboratóriumának mérési adataiból vettem, akik a bólyi szennyvíztisztító önellenőrzését végzik. Miután bevittem az adatokat, azokat többször leellenőriztem, hogy megadtam-e minden szükséges paraméter és megfelelően vannak-e beállítva. Majd következett a modell kalibrálása állandósult állapotra a 2. táblázatban látható 2006-os átlagértékeket alapján, melyek jól jellemző értékek a telep üzemére. Sajnos csak havonta egy 8 órás átlagmintát vesznek, ezért hiába rendelkezem napi mérésekkel a telepre befolyó térfogatokról, hőmérsékletekről, oldott oxigénszintről, azokat is havi átlagokra kellett bontani. Ezáltal pontatlanabb eredményt kapunk, és így nehezebb 47
kideríteni a telepen lejátszódó folyamatok hibáit. Fontos kihangsúlyozni, hogy a modell felépítéséhez és az eredmények összehasonlításához a már említett egyszeri alkalommal vett 8 órás átlagmintákat használtam fel, míg a modell által szolgáltatott adatok havi átlagértékek. Addig állítottam a modell paraméterein, míg az állandósult állapotra kapott értékek, már jól illeszkedtek a 2006-os átlagértékekre. Ehhez a levegőztetést kellett állítani, mert pontos értékek nem álltak rendelkezésre, mivel jelenleg szabályozás nélkül történik az oxigénbevitel. Az ülepítő paramétereit is finomítani kellett, hogy közelíteni tudjam a modell által számított lebegőanyag értékét a mért átlagértékhez. A kalibrálása fontos lépés, nagymértékben függ tőle a modell pontossága. Miután a modellt sikerült kalibrálni (megfelelően illeszteni a mért értékekre), következhetett a 2006-2008-as időszak havi átlagértékeire a dinamikus vizsgálat. A dinamikus szimuláció lefuttatásához az adatokat több helyen ki kellett pótolni, mert sajnos hiányosak az önellenőrzésből származó adatok. Ilyenkor az előző hónap értékét vettem figyelembe és azt az értéket vittem át a következő hónapra. Ezt fontos volt így elkészíteni, mert a vizsgálat lefuttatásához mindenképpen szükség volt egy folyamatos, teljes adatsorra. Ezért a diagramok elkészítésénél ügyeltem arra, hogy az így korrigált értékek ne jelenjenek meg. A vizsgált időszak 2006 januárjától 2008 szeptemberéig tart. Nézzük meg, hogy milyen következtetéseket tudunk levonni a kapott diagramokról.
9. ábra A hiányos adatokra korrigált KOI és BOI5 értékek
48
A 9. ábrán a KOI és a BOI5 értékek szépen együtt mozognak. 2007 októberéig viszonylag stabil üzemben két kiugrást figyelhetünk meg március, április hónapokban. Azokban a hónapokban, ahol a három kiugró csúcs adódott, kiugróan magas volt a nyers befolyó szennyvíz KOI értéke.
10. ábra a KOI mért és számított értékei
11. ábra A BOI5 mért és számított értékei
49
A 10. és 11. ábrán a mért és a modell által számított KOI és BOI5 értékeket tüntettem fel. A modell által számított érték 2007 októbere után három helyen lépi át a határértéket. Ekkor több mint háromszorosa volt a beérkező nyers szennyvíz KOI és BOI5 a kalibráláshoz használt 2006-os átlagértékekhez képest.
12. ábra kémiai oxigénigény összehasonlítása 2008-as évre
A 12. ábrán azt figyelhetjük meg, hogy modell által számolt elfolyó KOI értékek és a befolyó KOI értékek nagyon szépen együtt mozognak. Ezért ebből úgy tűnik, hogy sikerült a modellt megfelelően kalibrálni. Viszont azt is láthatjuk, hogy a valós mérési eredmények egyáltalán nem követi a másik két KOI érték alakulását. Ez megint arra enged következtetni, hogy az önellenőrzésnél alkalmazott, havi egyszeri 8 órás átlagmintából kapott eredmények, nem adják vissza a valós helyzetet kellő pontossággal. A 13. ábrán jól látható, hogy valóban a telep egyik legnagyobb problémája az ammónia határértékének betartásával van. 2007 áprilisában a mért és számított érték is megerősíti. Ezért mindenképpen olyan technológiát célszerű választani az intenzifikálására, amely elősegíti a nitrifikálás javítását. Ilyen megoldás lehet, valamilyen biofilmes rendszer kiépítése.
50
13. ábra Az NH4-N mért és számított értékei
14. ábra A foszfor mért és számított értékei
A 14. ábrán a mért és modell által meghatározott foszfor koncentrációk, nem mutatnak hasonlóságot. Ez abból következhet, hogy a modellbe nem tudtam a jelenleg adagolt
51
helyen bevinni a vas-kloridot, hanem csak a modell elején a befolyó vízzel együtt, mert a program erre nem adott lehetőséget. Ezért az ábra alapján úgy tűnik, hogy a modell nem képes jól leírni a kémiai foszforeltávolítást. A 15. ábrán a lebegőanyag változását figyelhetjük meg. Ha összehasonlítjuk a befolyó térfogatáramokkal, melyek a 6. ábrán láthatóak, akkor összefüggést fedezhetünk fel. A vizsgált időszak mind a három évében a március-áprilisi időben érkezik be a legnagyobb mennyiségű szennyvíz. Jól láthatjuk, mind a modellezés eredményén, mind a mért értékeken, hogy az utóülepítő ilyen csapadékos időszakban erősen túlterheltté válik. Nem tudja biztosítani azt a tartózkodási időt, amely a tisztított szennyvíz és az iszap elválasztásához szükséges lenne. Tehát megállapítható, hogy mindenképpen szükség van egy nagyobb felülettel rendelkező utóülepítőre, mely csúcsterhelések esetén is biztosítja a szükséges szeparációt, és ilyenkor sem engedi a feláramlási sebességet 0,8 m/h fölé emelkedni. A mért és számított értékek közti eltérések a már említett mérési okokra vezethető vissza.
15. ábra Lebegőanyag értékének alakulása
Az # 1. javaslatra nem készítettem modellt, mert pazarlónak találtam ezt a javaslatot a bővítésre, mert a régi műtárgyakat egyáltalán nem használja fel és ez a legköltségesebb terv. A # 2. javaslatról nem állt elegendő információ a rendelkezésre a modell felépítéséhez, sem a töltet fajlagos felülete, sem a medencék töltöttsége nem ismert. A # 52
3. általam készített javaslat, pedig MBBR rendszert alkalmaz, melyről még nem készült ez idáig modell. Ha mind a három javaslatra el lehetne készíteni a modellt, akkor azokat összehasonlítva érdekes következtetéseket lehetne levonni, könnyebben el lehetne dönteni, hogy melyik tervet lenne célszerű megvalósítani.
2.3. TECHNOLÓGIAI JAVASLATOK A TELEP BŐVÍTÉSÉRE, INTENZIFIKÁLÁSÁRA Ebben a fejezetben ismertetett javaslatok közül, az első két tervet a BDL kft. készítette az üzemeltető megbízásából. Először nézzük meg ez a két tervezetet. A kétféle tervezetben a mechanikai tisztítás megegyezik: új gépi tisztítású finomrács és új homokfogó berendezés látná el ezt a feladatot.
A biológiai tisztításban van különbség a két változat között.
# 1: A szennyvíz teljes mennyiségének fogadását és tisztítását új műtárgy kialakításával oldják meg. A régi műtárgyakat nem használják fel.
# 2: A meglévő biológiai műtárgyak lehetséges felhasználásával kívánják megvalósítani a kapacitásbővítést
2.3.1. JAVASLAT # 1 2.3.1.1. Mechanikai tisztítás A csatornahálózatból érkező szennyvizeket egy új átemelő műtárgyba vezetik, ahonnan szivattyúval emelik fel a mechanikai előtisztításra. A gépi rács és a homokfogó berendezés az új technológiai épületben kerül kialakításra. A mechanikailag tisztított szennyvíz innen gravitációsan folyik tovább a biológiai tisztító fokozatra.
2.3.1.2. Biológiai tisztító egység Ebben a változatban két új párhuzamos műtárgysort alakítanak ki, két anaerob, két anoxikus és két levegőztetett térrel. Az # 1. variáns tervét a 3. mellékleten, blokksémáját a 16. ábrán láthatjuk.
53
16. ábra Az 1. tervezet blokksémája
A mechanikai tisztításról lejövő víz az osztóművön keresztül az anaerob térbe jut. Ebben a térben a biológiai többletfoszfor eltávolítás megy végbe, abban az esetben, ha a baktériumok számára nincsen tápanyag és a környezet oxigénmentes. Az eleveniszap lebegésben tartását víz alatti keverőkkel biztosítják. Az anaero90 b térbe történik az utóülepítőből az iszap egy részének a recirkulációja. Mivel a biológiai foszforeltávolítás hőmérsékletfüggő, így az időjárás befolyásolja a hatékonyságát. Ezért ha nem megfelelő a foszforeltávolítás, akkor vas-kloriddal kicsapható a foszfor az anoxikus térben. Az anaerob térből a szennyvíz-eleveniszap elegy gravitációs úton átfolyik az anoxikus medencébe. Ahol a levegőztetett térből, visszavezetik a nitrátos szennyvizet, oxigénszegény környezetben a denitrifikáció eredményeképpen a nitrát nitrogén gázzá alakul. A rendszert itt is víz alatti keverőkkel tartják mozgásban. Az aerob térben mérik az oldott oxigén koncentrációját és ennek megfelelően vezérlik a frekvenciaszabályozóval ellátott légfúvókat. A levegőztetést ebben az esetben mélylégbefúvásos finombuborékos rendszer biztosítaná, a levegőztető elemek FlygtSanitaire típusúak lennének. A műtárgyban 14 napos iszapkorral és 4kg/m3-es iszapkoncentrációval számoltak. A biológiai tisztítás után az eleveniszap-tisztított szennyvíz fázisszétválasztására 2 db hosszanti átfolyású, láncos kotrós rendszerű utóülepítőt terveztek. A kiülepedett iszapot a kotrók az ülepítők zsompjaiba juttatják, innen iszaprecirkulációs szivattyú továbbítja az anaerob medencébe. A felúszó uszadékot a kotró berendezés a gyűjtő vályúba továbbítja, ahonnan a biológiai tisztító rendszer elejére kerül.
54
A tisztított szennyvíz a bukóvályúkban összegyűlve gravitációs úton folyna a befogadóba. A # 1. terv technológiai sorát a 4. melléklet mutatja.
2.3.1.3. Iszapelvétel, iszapvíztelenítés, iszapelhelyezés Minkét változat esetén az elvehető fölös iszapot a recirkulációs iszapszivattyúkkal nyomják a gravitációs pálcás sűrítőbe. Az elvett fölösiszap mennyiségét indukciós mennyiségmérő méri, aminek a jele alapján szabályozhatjuk az elveendő iszap mennyiségét. Az elvett fölösiszap szárazanyag tartalma kb. 0,8 - 0,9 % , a sűrített iszap várható szárazanyag tartalma kb. 2,5 % körül adódik. Az iszapsűrítő műtárgy térfogata 3-4 napi iszap mennyiségének tárolását teszi lehetővé. A sűrítő dekantált vize a csurgalékvíz átemelő aknába folyik vissza. A sűrítőből szív a szalagszűrő prés iszapfeladó szivattyúja. A préselést polielektrolitos kondicionálás előzi meg, amellyel így várhatóan 16-18%-os szárazanyag tartalom érhető el. A víztelenített iszaplepény konténerbe kerül, amelyet elszállítanak, és komposztott készítenek belőle.
2.3.2. JAVASLAT # 2 2.3.2.1. Mechanikai tisztítás Ebben a változatban a mechanikai tisztítás megegyezik az első variánsban már ismertetettel. A # 2. javaslat terve a 4. számú mellékleten látható, a blokksémáját a 17. ábra mutatja.
2.3.2.2. Biológiai tisztító egység Ebben a változatban a biológiai foszforeltávolítást az SBR reaktor látná el, míg a nitrifikáció és denitrifikáció a régi kombinált műtárgyban menne végbe. A szükséges medencetérfogatot a műtárgy medencéinek átalakításával, a fertőtlenítő és az utóülepítő térfogatának bevonásával lehetne biztosítani. Ezzel összesen így (403 m3 anoxikus + 1076 m3 aerob) 1479 m3 biológiai térfogat áll rendelkezésre, amely kevesebb, mint a szükséges 1924 m3 térfogat. Ezért ebben az esetben megnövelték az alkalmazott iszaptömeg koncentrációját az előző esetben alkalmazott 4 kg/m3–ről, 5,9 kg/m3-re.
55
A levegőztető terekben biztosítandó magas eleveniszapkoncentráció biztosításához a Purator Hungária kft. egy speciális technológiáját, a Cleartec®- rendszert tervezik alkalmazni.
17. ábra A 2. tervezet blokksémája
A Cleartec®-technológia meglévő szennyvíztisztító telepek intenzifikálására, bővítésére használható technológia, amellyel gyakorlatilag építészeti átalakítások nélkül lehet túlterhelt szennyvíztisztító telepeket bővíteni a szervesanyag-lebontás fokozása révén. A Cleartec®-technológia a fix-ágyas rendszerek közé sorolható és itt fix-betétként biotextil elemek kerülnek az eleveniszapos medencékbe beépítésre. A beépített biotextil-elemek, a mikroorganizmusok fejlődéséhez kínálnak kedvező felületet. A különböző megtelepedett
baktériumtörzsek
mineralizálják,
egyrészt
a
szerves
szénvegyületeket és másrészt a szerves N-vegyületeket illetve az ammónium-N vegyületeket nitráttá és nitritté alakítják. A cserélhető fixágyas rendszernek komoly előnye egy hagyományos eleveniszapossal szemben az, hogy az iszapkor az immobilizált biomassza által jelentősen hosszabb lehet. Ez a magas iszapkor kedvez a lebontásnak a nehezen lebontható szénvegyületek, illetve a szennyvízben csak szórványosan felmerülő anyagok esetében is.
A Cleartec®-technológia alkalmazásának előnyei:
A rendszer energiaráfordítása alacsonyabb, mint a hagyományos technológiával bővített rendszer energiaráfordítása
A bővítés során nem nő a medencék alapterülete
Nem szükséges az eleveniszapos medence térfogatot növelni, így a meglévő medencék optimálisabban kihasználhatóak, nem kell új műtárgyakat építeni
56
A hagyományos eleveniszapos rendszerhez képest magasabb iszapkor érhető el, különösen a biotextil-elemeken megtapadt iszapnál (> 10 d)
Javul a nehezen lebontható, hosszú szénláncú vegyületek lebontása
A képződött iszap jól ülepedik
Magas üzemstabilitás terhelési csúcsoknál is
Csökkent fölösiszap-képződés.
Ilyen rendszer alkalmazása réven kétféle iszapunk lesz: Egy szilárd felületű hordozón kötött biomassza, amelynek nagy a tartózkodási ideje, ezáltal a biofilmben szaporodó baktériumok iszapkora is. Így lehetővé téve a nehezebben lebontható szerves anyagok lebontását is. Ugyanakkor a lebegő eleveniszap is kialakul a rendszerben, amelynek kisebb az iszapkora és a könnyen lebontható szerves anyag lebontását végzi. A kombinált rendszer jelentős előnye, hogy a biológiai tisztítást végző baktériumok a rendszer hidraulikus túlterhelése esetén is nehezebben mosódnak ki, hiszen jelentős részük szilárd hordozóhoz kötött. A levegőztetést az első megoldáshoz hasonlóan itt is mélylégbefúvásos finombuborékos rendszer biztosítaná, amit az oldott oxigénmérésével, frekvenciaszabályozóval működtetett légbefúvók biztosítanák. A biológiai tisztítást követően az eleveniszap-tisztított szennyvíz, fázisszétválasztása 2db új Dorr típusú utóülepítőben menne végbe. Az iszapkezelés megoldása az első javaslatban ismertetettel megegyezik. Ennek a javaslatnak a technológiai sora az 5. mellékleten látható.
2.3.3. JAVASLAT # 3 Ebben a fejezetben szeretnék egy általam készített tervet bemutatni a bólyi szennyvíztisztító telep intenzifikálására, átalakítására. Ennél a tervnél megpróbáltam a már meglévő műtárgyakat minél nagyobb arányban felhasználni. Először azt határoztam meg, hogy az új telepre várhatóan mekkora mennyiségű nyers víz fog érkezni, és milyen biológiai terhelést fog ez eredményezni.
57
2.3.3.1. Fajlagos vízfogyasztás Az üzemeltetők adati alapján, a kistérségi rendszeren lévő és az ahhoz csatlakoztatni kívánt települések 2005. évi ivóvíz értékesítései és a csatornázottság alapján határoztam meg a települések fajlagos vízfogyasztását. 8. Táblázat A 2005-ös év vízértékesítési adatai
Település
Vízértékesítés m3/év
Lakossági létszám Lakosság
Közterület
Összesen
Bóly
3743
107305
47819
155124
Szajk
817
19449
2544
21993
Babarc
854
18642
2840
21482
Monyoród
182
5230
6776
12006
Szederkény
2092
48614
14303
62917
Máriakéménd
560
11999
741
12740
Pócsa
188
4215
579
4830
Borjád
515
11554
1525
13079
Összesen
8951
227044
77127
304171
Fajl.vízfogyasztás
=
Bóly
127492m 3 / év ⇒ 93,3 l / fő ⋅ nap 3741 fő
Fajl.vízfogyasztás Szajk =
16868 m 3 / év ⇒ 57 l / fő ⋅ nap 817 fő
Fajl.vízfogyasztás
=
Babarc
14598 m 3 / év ⇒ 47 l / fő ⋅ nap 854 fő
Fajl.vízfogyasztás
Máriakéménd
Fajl.vízfogyasztás
Szederkény
=
=
5230 m 3 / év ⇒ 62,3 l / fő ⋅ nap 560 fő
62917 m 3 / év ⇒ 82,4 l / fő ⋅ nap 2092 fő
58
=
5230m 3 / év ⇒ 78,3 l / fő ⋅ nap 182 fő
Fajl.vízfogyasztás
Monyoród
Fajl.vízfogyasztás
Pócsa
=
4830 m 3 / év ⇒ 70,4 l / fő ⋅ nap 188 fő
Fajl.vízfogyasztás
Borjád
=
13079 m 3 / év ⇒ 69,6 l / fő ⋅ nap 515 fő
A már a telepre bekötött tehát Bóly, Szajk és Babarc esetében az ismert csatornázottságot figyelembe vettem, a többi településen még nincs kiépítve csatornahálózat, így ott 100%-os csatornázottságot vettem.
2.3.3.2. A jelenleg várható szennyvízhozamok Itt meghatároztam, hogy az 5 bekötni kívánt településről mekkora szennyvízhozamra lehet számítani.
QTelepülés QMonyoród
m3 = lakosok [ fő ] ⋅ fajlagos vízfogy. + közületi víz fogy. = fő / év 3 3 m m m3 = 182 [ fő ] ⋅ 0,07873 + = 18 , 6 32 , 9 fő / év nap nap
m3 m3 m3 QSzederkény = 2092 [ fő ] ⋅ 0,08240 + = 40 212 , 4 fő / év nap nap m3 m3 m3 QMáriakéménd = 560 [ fő ] ⋅ 0,06233 + 34 , 9 = 39 , 9 fő / év nap nap m3 m3 m3 Q Pócsa = 188 [ fő ] ⋅ 0,07039 + 4 = 17 , 2 fő / év nap nap
Q Borjád
m3 m3 m3 = 515 [ fő ] ⋅ 0,06958 + 4,2 = 40 fő / év nap nap
2.3.3.3. A távlatilag várható szennyvízhozamok A távlatilag várható befolyó szennyvízmennyiségeket, nem a fent kiszámított fajlagos értékekkel számoltam ki, hanem 120 l/fő/napos fajlagos vízfogyasztással számoltam,
59
így
a
várható
csúcsterheléseket
Monyoród
40,4
Szederkény
291
Máriakéménd
72,2
Pócsa
26,6
Bórjád
66
jobban
elbírja
majd
a
rendszer.
m3 496 nap
2.3.3.4. A telep névleges hidraulikai kapacitása A jelenleg beérkező szennyvíz mennyisége ingadozó, jellemzően 600-1100 m3/nap mennyiség közötti. Viszont csapadékos időszakban igen jelentős mértékben megnő a többlet szennyvíz beérkezés az idegen vizek miatt.
A jelenleg beérkező átlag szennyvíz mennyisége
1100
A bólyi lakópark
50
A bólyi ipari park
50
A csatlakozó 5 település
496 m3 1700 nap
2.3.3.5. A LEÉ meghatározása A lakosegyenérték meghatározásánál figyelembe vettem a 8 település lakosainak a számát, valamint azt, hogy Bólyban egy új lakóparkot létesítenek. A 8 település lakosainak száma
9000
A Bólyi lakópark
500 9500 LEÉ
60
2.3.3.6. A telep terhelése A gyakorlatban elfogadott fajlagosok és a már kiszámított lakosegyenérték alapján meghatároztam a telep várható terhelését.
A fajlagosok alapján KOI
110 g/fő·d
TS
70 g/fő·d
⇒ 0,11 kg / fő nap ⋅ 9500 LEÉ = 1045 kg KOI / nap → 615 g / m 3 (1) ⇒ 0,07 kg / fő nap ⋅ 9500 LEÉ = 665 kg TS / nap → 391 g / m 3
(2)
BOI5 60 g/fő·d
⇒ 0,06 kg / fő nap ⋅ 9500 LEÉ = 570 kg BOI 5 / nap → 335 g / m 3 (3)
TKN 12 g/fő·d
⇒ 0,012 kg / fő nap ⋅ 9500 LEÉ = 114 kg TKN / nap → 67 g / m 3 (4) ⇒ 0,002 kg / fő nap ⋅ 9500 LEÉ = 19 kg TP / nap → 11,2 g / m 3
2 g/fő·d
TP
(5)
A 9. táblázatban összehasonlítottam a fajlagos értékek alapján számított koncentrációkat a telep utóbbi négy évében mért átlag koncentrációival. Azt állapíthatjuk meg, hogy a számított értékek jól közelítik a valós értékeket. 9. Táblázat A mért értékek összehasonlítása a számítottakkal
Az utóbbi négy évben mért koncentrációk
KOI
2007
2008
531
426
769
878
651
615
296
246
339
368
313
335
50
-
68,3
76,8
65
67
9
-
13,3
11,2
11,2
11,2
[g/m ] [g/m3] TP 3
[g/m ]
koncentrációk koncentrációk
2006
3
TKN
Számított
2005
[g/m3] BOI5
Mért
A telep tervezése során, a tengelyen érkező szippantott szennyvízzel nem számoltam, mivel a telep üzemeltetési naplója alapján ez nagyon elenyésző mennyiségnek adódott.
61
2.3.3.7. A mechanikai előtisztítás Egy új gépházat kell kialakítani a mechanikai előtisztítás berendezéseinek. A szennyvízcsatornából érkező szennyvizeket a régi kézi rácson történő átfolyás után egy új átemelő műtárgy fogadja, ahonnan frekvenciaszabályozóval működtetett szivattyúval emelik fel a mechanikai előtisztításra. Vagyis az új gépház emeletén kialakított gépi finomrácsra, ahonnan a szennyvíz átfolyik a homokfogóba majd onnan a zsírfogóba. Igaz, hogy jelenleg nincs ipari szennyvíz, de célszerű zsírfogót beépíteni az új rendszerbe, mert várható, hogy a sertés telepet újra üzembe fogják helyezni, és akkor ne érje felkészületlenül a telep üzemeltetőit. A kifogott és a gépi berendezés által víztelenített rács-szemét és a homok zárt surranókon át, hullik le az alsó szinten található szállító konténerekbe. A mechanikailag tisztított szennyvíz innen gravitációs úton folyik tovább, az átalakított SBR reaktorra, amely most, mint anaerob medence funkcionál. A tervezett finomrács és a homokfogó elviszi a BOI5 5%-át és a TS 10%-át. Ezzel korrigálva a számított értékeket:
∆ BOI5 = -5% ∆ TS = -10%
⇒ 570 kg BOI 5 nap ⋅ 0,95 = 542 kg BOI 5 / nap
(6)
⇒ 665 kg BOI 5 nap ⋅ 0,9 = 599 kg BOI 5 / nap
(7)
2.3.3.8. A szennyvíztisztító méretezése Reaktor térfogatok A rendszer biológiai térfogatának meghatározásához az ATV-A131 német tervezési irányelv
lakosegyenértékenként
0,15-0,25
m3
eleveniszapos
összes
biológiai
3
medencetérfogatot ajánl a szennyvíztisztítók üzemeltetéséhez. Én 0,2 m –nek vettem ezt az értéket, mert a 6. ábrán látható, hogy csapadékos időben nagyon nagy mennyiségű többlet vízzel lehet számolni. Az új települések bekötésével ezek az értékek várhatóan nem lesznek sokkal magasabbak, mert 3-4 óra szükséges a környező településeken keletkezett vízmennyiségeknek, hogy beérjenek a bólyi telepre, ezáltal egyenletesebb terhelés várható
62
[ ]
VR = LEÉ ⋅ 0,2 m 3 = 9500 ⋅ 0,2 = 1900 m 3
(8)
A medencetérfogatok felosztására elfogadott értékek, hogy az összestérfogat 55%-a aerob, 30%-a anoxikus és 15%-a anaerob tér.
[ ]
(9)
[ ]
(10)
V Anaerob = V R m 3 ⋅ 0,15 = 1900 ⋅ 0,15 = 285 m 3 V Anoxikus = V R m 3 ⋅ 0,30 = 1900 ⋅ 0,30 = 570 m 3
[ ]
V Aerob = V R m 3 ⋅ 0,55 = 1900 ⋅ 0,55 = 1045 m 3
(11)
18. ábra A 3. tervezet blokksémáját mutatja
Mivel 285m3- re van szükség az anaerob medencéhez, tehát a régi SBR reaktor megfelelő anaerob reaktorként a maga 340m3-es térfogatával. Fel kell mérni, hogy milyen állapotban van, és fel kell újítani. Az anoxikus és aerob tér együttes térfogata 1615m3, amit meg lehet valósítani a régi kombinált műtárgyban, ha az utóülepítőt elbontjuk és a fertőtlenítő medencét is, bevonjuk a biológiai tisztításba, mert így számításaim szerint pontosan 1615m3 térfogatunk lesz. Az anoxikus és aerob medencék mélysége 4m lenne, kivéve az utóülepítőnél, ahol annak elbontása után 5,5 méteres fenékmélységet kapunk és 445m3 térfogatot. Ebben az aerob III-as térben kiválóan meg lehet valósítani a MBBR rendszert. A mozgó töltetként Kaldnes K1-es töltetet alkalmaztam, mozgásban tartásáról és levegőztetéséről egy invent hiperbolid keverő gondoskodik. Mely összeköttetésben van egy kompresszorral, ami levegőt nyom be a keverőbe, és az finom buborékokra aprítja azt.
63
A rendszer teljes biológiai térfogata 1900 m3, az iszap koncentrációját X=4,5 mg/l-es értéknek vettem. Így a rendszerben a teljes iszapmennyisége:
[ ]
kg MLSS M x = VR m 3 ⋅ X 3 = 1900 ⋅ 4,5 = 8550 [kg MLSS ] m
(12)
Hibrid rendszer alkalmazása miatt az eleveniszapos rendszereknél megszokott Y=0,7 hozamkonstans helyett Y=0,75 értékkel számoltam. Így a biológiai fölösiszap értéke (6.) egyenlet alapján 407 kg MLSS-re adódott naponta.
kg MLSS kg kg MLSS Px = BdBOI5 ⋅ Y = 542 ⋅ 0,75 = 407 d kg BOI 5 nap
(13)
Az iszapmennyiség és az iszaphozam hányadosából számíthatjuk az iszapkort a rendszerben:
Θ( d ) =
M x [kg MLSS ] 8550 = = 21 nap kg MLSS 407 Px day
(14)
A 21 nap elegendőnek mondható a szervesanyag-eltávolításhoz és a nitrifikációhoz. A rendszerben a hidraulikus tartózkodási időt a tényleges reaktortérfogat és a befolyó szennyvíz hányadosából számoltam.
HRT =
VRe aktor 1955 m 3 = = 1,15 nap Qbefolyó m3 1700 day
(15)
2.3.3.9. Töltet számítás
[ ]
Töltetigény = V R m 3 ⋅ f töltet [% ] = 445,5m 3 ⋅ 0,55 = 245m 3
(16)
Az alkalmazott Kaldnes töltet fajlagos felülete 500 m2/m3, így a töltetek összes felületére 84.000 m2 adódott (10.) egyenlet.
[ ]
m2 Töltetfelület = Töltetigény ⋅ Atöltet = 245 m 3 ⋅ 500 3 = 122 500 m 2 m
(17)
64
2.3.3.10. Nitrifikáció és denitrifikáció Ha a rendszer a szakirodalom alapján vett elvárások szerint működik, a töltet felületén 2 g/m2 nap mennyiségű N tud nitrifikálódni, ez a (18.) egyenlet alapján 245 kg N/nap mennyiséget jelent.
[ ]
gN kg N Nitrifikálható N = Atöltet ∗ f N ,töltet = 122 500 m 2 ⋅ 2 2 = 245 nap m nap
(18)
A szennyvízzel bejövő TN 120 mg/l, 1700 m3/d hidraulikus terheléssel (Q) számolva a napi N-terhelés 114 kg TN / nap értékre adódott (4. egyenlet).
2.3.3.11. Denitrifikáció Ha jól működik a denitrifikáció, akkor elméletileg a töltet hozzáadásával megvalósítható a teljes N-eltávolítás. A rendszer elejére kapcsolt anoxikus zóna a bejövő
szerves
anyagterheléssel
várhatóan
jó
hatásfokú
denitrifikációt
tud
megvalósítani. Kérdés, hogy ehhez áll-e rendelkezésre elegendő mennyiségű tápanyag a rendszerben. Az eleveniszap szakirodalmi adatok alapján saját tömegére vonatkoztatva mintegy 5%nyi nitrogént tud felvenni. A fölösiszap a telepen 407 kg MLSS/napnak adódott (13. egyenlet), tehát várhatóan ezzel 407 · 0,05=20,4 kg N/nap távozik. Tehát nitrifikálandó: kg kg kg NitrifikálandóN = Bejövő N − Felvett N = 114 − 20,4 = 93,6 (19) nap nap nap Az elfolyó vízzel távozó N-re, külön TN határérték ismeretének hiányában nincs adat, ezért ezt 15 mg/l-nek véve az elfolyó vízzel távozhat:
65
Az elfolyóval TávozóN = TN határérték ∗ Qelf
m3 g = 15 3 ⋅ 1700 = m nap (20)
kg NO3 − N Az elfolyóval TávozóN = 25,5 nap
kg kg DenitrifikálandóN = N nitrifikálandó − N elfolyó = 93,6 − 25,5 = nap nap (21)
kg NO3 − N DenitrifikálandóN = 68,1 nap A telepre érkező KOI terhelés 1045 kg KOI / napra adódott (1. egyenlet). Így a denitrifikálandó KOI / N arány 1045/68,1 =15,3. Mivel ez az érték 10 felett van, így várhatóan elég a szerves tápanyag a denitrifikációhoz. A denitrifikációhoz szükséges minimális hatásfok:
η den.
kg NO3 − N 68,1 nap Denitrifikálandó N = 0,73 = = Nitrifikálandó N kg N 93,6 nap
(22)
2.3.3.12. Foszfor mérleg Mint azt már korábban kiszámoltam a telep terhelése 19 kg TP/nap (5. egyenlet). A foszfor határértékének és a Q hidraulikus terhelésnek a szorzata megadja, hogy mennyi P távozhat a befogadóba, ez az érték 8,5 kg P naponta:
m3 kg P g Az elfolyóval távozhat P = TPhatárérték ∗ Qelf = 0,005 3 ⋅ 1700 = 8,5 (23) m nap nap
Az eleveniszap szakirodalmi adatok alapján saját tömegére vonatkoztatva mintegy 5%nyi foszfort vesz fel. A fölösiszap a telepen 407 kg MLSS / nap (13. egyenlet), tehát várhatóan ezzel 407 kg MLSS / day ⋅ 0,05 = 20,4 kg P távozik naponta . A számítások
66
szerint tehát a biológiai vegyszer (FeCl3) adagolása nélkül is el tudja távolítani a foszfort.
2.3.3.13. Levegőztetés A nitrogén és a szerves anyag eltávolításához oldott oxigénre van szükség a rendszerben. Ahol a denitrifikálandó N értéke a (21.) egyenlet, az elfolyó N értéke, pedig a (20.) egyenlet alapján került kiszámításra, az 1,8 és 4,3 faktorok, pedig a következő egyenletekből adódnak, gramm oxigénre vonatkoztatva: +
Ammónia .oxidálók NH 4 + 1,5O2 → 2 H + + H 2O + NO2
−
Nitrit .oxidálók NO2 + 0,5O2 → NO3
−
−
kg O2 kg kgO2 OC = BdBOI5 ⋅ 1,2 = 407 ⋅ 1,2 = 489 nap nap kg BOI 5
(24)
kgO2 kgO2 kgO2 ON = ON nitr / denitr + ON nitr = 122,3 + 109,7 = 232,3 nap nap nap
(25)
kg O2 kg kg O2 ON nitr / denitr = N denitrifikálandó ⋅ 1,8 = 68,1 ⋅ 1,8 = 122,3 nap nap kg NH 4 − N
(26)
kg O2 kg kg O2 ⋅ 4,3 ON nitr = N elfolyó ⋅ 4,3 = 25,5 = 109,7 nap nap kg NH 4 − N
(27)
Az ON és OC összegeként azt kaptam, hogy az oxidációkhoz szükséges oxigén igény, 721,3 kg O2 / nap. Ennyi oxigén biztosításához ki kell számolni, hogy mennyi levegőt kell bevinnünk a rendszerbe, ez a levegőmennyiség a következőképpen számítható:
Levegő igény =
m3 Oxigén igény ⋅ 25 721,3 kg O2 / nap ⋅ 25 = = 14087 1,28 1,28 nap
(28)
67
A levegőztetésnél az aerob I. térben 0,6-0,8 mg/l-es oldott oxigénszintet tartunk finom buborékolást biztosító mélylevegőztetéssel. Mivel itt úgy is a szerves anyag bontás fog dominálni, ezért nincs szükség magasabb oldott oxigén koncentrációra. Majd az aerob II. térben erősebb levegőztetést alkalmazva felvisszük a DO-t, 2mg/l-es értékre, mielőtt a szennyvíz belépne a harmadik aerob térbe, ahol a nitrifikálás nagy része fog zajlani MBBR rendszerben. 55%-os töltöttség mellett, hiperbolid keverő fog gondoskodni a töltetek mozgásban tartásáról és levegőztetéséről.
2.3.3.14. Utóülepítő Az utóülepítő felületét tíz órás csúcsra (Q10) és v = 0,8 m/h-ás feláramlási sebességre méreteztem, mivel a jelenleg működő rendszerben, az egyik probléma az, hogy a hirtelen nagy mennyiségben lezúduló esőzésekkor az utóülepítő nem bír megbirkózni a megnövekedett terheléssel. Napi szennyvíz mennyiség (Qd)
Qd = 1700 m3/nap
Napi csúcs (Q10)
Q10 =170 m3/nap
Napi átlag (Q24)
Q24 =70,8 m3/nap
Nappali átlag (Q16)
Q16 =106 m3/nap
Maximális feláramlás csúcsnál
v = 0,8 m/h
Az utóülepítő mélysége
h=3m
Fülepítő =
Q10 170 m 3 / day = = 212,5 m 2 v 0,8 m / h
Vülepítő = F ⋅ h = 212,5 m 2 ⋅ 3 m = 637,5 m 3
(29)
(30)
Az utóülepítőből az anaerob tér felé szivattyúzott nagy recirkulációt (Ri) az irodalom alapján a nappali átlag (Q16) szennyvíz mennyiség 70-120 % között szokták megválasztani. Én 100%-nak vettem, tehát az Ri = 1, így a recirkuláltatott iszap Q Re c = 106 m 3 / nap .
A gyakorlatban a nitrát-recirkuláció a napi átlag (Q24) szennyvíz mennyiségnek a 150300%-a szokott lenni. A tervemben a NO3 recirkuláltatása az Aerob III. térből az Anox I. térbe történik. A szükséges belső recirkuláció értéke a (30.) egyenlet alapján 185%-ra 68
adódott. A szokásosnál alacsonyabb érték abból adódhatott, hogy kisebb denitrifikációs hatásfokkal is el tudjuk érni a határértékhez szükséges tisztítást.
η den. =
Ri + Rb ⇒ Rb = 1,85 1 + Ri + Rb
(31)
A belső recirkuláció nagysága általában a szennyvízhozam 1,5-3 szorosra kell, legyen.
2.3.3.15. Fertőtlenítő medence Mint már említettem a telepen jelenleg nincs szükség a tisztított szennyvíz fertőtlenítésére. Azonban az előírások gyakran változnak, így nem tudhatjuk, mikor lehet rá szükség, ezért nem hagyhatom ki a fertőtlenítő medencét a rendszerből. A medence mélységét h=1,5 méternek, a tartózkodási időt t=20 percnek választottam meg és szívóra csúcsra méreteztem:
[ ]
m3 V fertőertőttő = h[m] ⋅ Qszív ⋅ τ [h] = 1,5 ⋅ 144 ⋅ 0,33 = 71,3 m 3 h
(32)
2.3.3.16. Fölösiszap A jelenlegi telepen átlagosan 18,2 m3 fölösiszapot vesznek el naponta, ebből meghatároztam, hogy az elvett szekunderiszap szárazanyag tartalmát, ami 1,2% körüli. A (13. egyenlet) meghatározott biológiai fölösiszapból, amely 407 kg MLSS naponta számolható az elvett fölösiszap:
Fölös iszap =
[
]
[ ]
fölös iszap m 3 / nap ⋅ 100 % 0,407 ⋅ 100 % = = 33,9 m 3 1,2 % 1,2 %
(33)
Az elvett fölösiszapot gravitációsan elősűrítjük körülbelül 2-3%-ra, majd polielektrolit bekeverése mellett szivattyúval adagoljuk fel a szalagprésre. Így körülbelül 16-18%-os szárazanyagtartalmat érhetünk el. Az így kapott iszapot elszállítják és egy komposztáló telepen, kerül hasznosításra. Az így elkészült 3 javaslat tervét a 7. melléklet mutatja.
69
2.3.3.17. Jelentkező Költségek A levegő beviteli költség számításához az irodalomban elfogadott érték, hogy 2,5 kg O2 beviteléhez 1 KWh energia szükséges. A bevinni szükséges oxigén 721,3 kg O2, ebből adódik, hogy 289 KWh óra energia fogy a levegőztetésre. 1 KWh–át 40Ft-tal számolva, egy nap 11560Ft -ba kerül a levegőztetés, ez egy évben 4,2 millió forint kiadást jelent.
Töltet: 1. Kaldnes töltetet alkalmazva, melynek ára 1000€/m3, 55 %-os töltöttséggel számolva. A (16.) egyenletben meghatároztam, hogy 245m3 töltet szükséges 1000 € = 245.000 €, tehát a töltet ára az euró árfolyamától függően körülbelül 60 millió Ft. 2. Bayer töltetet alkalmazva, melynek jóval alacsonyabb az ára 300 €/m3 és a nagyobb fajlagos felület miatt 14%-os töltöttség elegendő. Így 63 m3 töltetre van szükség 300 €/m3 = 18.900 €, azaz mintegy 4,8 millió Ft a töltet ára.
Költségek jelentkeznek a következő műtárgyak építésekor, berendezések beszerzésekor:
Finombuborékos mélylevegőztetés az Aerob I. és Aerob II. terekben
Hiperbolid inventkeverő kompresszorral, az Aerob III. medence levegőzetésére és az alkalmazott töltetek mozgásban tartásához.
Szűrő beépítése, amely nem engedi a töltetek az Aerob III. medencéből a rendszer többi részébe áramolni.
A régi kombinált műtárgy felújítása, az elválasztó falak átalakítása
A régi ülepítő elbontása.
A régi SBR reaktor átalakítása anaerob térré
Az új Mechanikai tisztítósor (gépi finomrács, homokfogó, zsírfogó) kialakítása egy új technológiai gépházban
Az új Dorr ülepítő és az új fertőtlenítő medence megépítése
A szükséges összeköttetések kiépítése a műtárgyak között
Vegyszeradagolás költsége a foszforeltávolításhoz
Mivel ez a munka egy technológiai átalakítási javaslat, részletes költségbecslést a tervezés e fázisában nem végeztem.
70
KÖVETKEZTETÉSEK Megvizsgálva az # 1. javaslatot arra a következtetésre jutottam, hogy a terv előnye, hogy két új párhuzamos tisztítórendszert alakít ki, ami megkönnyíti az üzemeltetést, továbbá műszaki hiba esetén könnyen elvégezhetőek a karbantartási munkálatok, miközben a másik soron zavartalanul mehet a tisztítás. További előnye, hogy a telep átépítése során a régi kombinált műtárgy időközben el tudja látni a tisztítást, ezért az építés alatt a befogadót nem éri a jelenleginél nagyobb szennyezőanyag terhelés. Hátránya ennek a tervnek, hogy megvalósulása esetén tulajdonképpen teljesen beépül a szennyvíztisztító telephez tartozó terület, így a későbbi fejlesztések nehézkesek lesznek. Továbbá szerintem nagy hibája, hogy egyáltalán nem használja fel a régi műtárgyakat, még átmeneti tározóként sem csapadékos időben. Valamint az új telep kiépítés a három terv közül a legköltségesebb. A # 2. javaslatot megvizsgálva előnyként említhetjük, hogy itt a régi műtárgyakat is felhasználták a terv készítéséhez. Ezért ez a megoldás olcsóbban kivitelezhető. A hátránya, hogy az átépítés ideje alatt nem tudja ellátni a tisztítás feladatát, tehát az építés ideje alatt a befogadót erősen szennyezett víz fogja terhelni. De az építési fázis befejeztével olcsóbban kivitelezett, stabilabb rendszert kapunk, amely a beépített rögzítet biofilmes tisztítással hatékonyabb tisztítást, tud megvalósítani. Továbbá kevésbé lesz érzékeny a befolyó nyersvíz mennyiségének ingadozására és az alacsony hőmérsékletre, amiből vannak jelenleg is a problémák. Az általam tervezett # 3. javaslatnál én is, mint a # 2. terv a meglévő műtárgyak minél jobb felhasználásának lehetőségére fektettem a hangsúlyt. Az általam készített terv abból különbözik az előzőtől, hogy én nem fix, hanem mozgó töltetek használatát terveztem. Továbbá ott az utóülepítőt felbetonozták 4m-re, ahol én az 5,5m-es mélységben alakítottam ki az MBBR rendszert. Előnye az ilyen rendszereknek, hogy itt nincs szükség a töltetek átmosására, mint a fix-biofilmes rendszereknél, nagyobb fajlagos felületet biztosítanak. Továbbá az MBBR rendszerben a biofilmben működő nitrifikálókat kevésbé érintik a környezet kedvezőtlen hatásai, mint például az alacsony vízhőmérséklet, ingadozó befolyó mennyiség a vagy toxikus hatású kemikáliák. Az ilyen megoldásnál magasabb a biofilm iszapkora, ami szintén a nitrifikálóknak kedvez. Valószínűleg ezzel a megoldással kezelhető lenne a telep jelenlegi tavaszi hóolvadásból származó nitrifikálási problémája. 71
Előny még, hogy az aerob III. medencében alkalmazott hiperbolid keverő, meghibásodás esetén könnyen kiemelhető és elvégezhető a javítása. Ez a megoldás is lényegesen olcsóbb, mint egy új tisztítósor kialakítása. Hátrányként róhatjuk fel itt is, hogy az átépítés alatt a tisztítás hiányában a befogadót nagy terhelés éri. Ezért arra gondoltam, hogy a régi oxidációs árok és az SBR reaktor felújítása után, azokat egymással párhuzamosan lehetne használni tisztításra az átépítés ideje alatt. Időközben meg lehetne építeni az új Dorr ülepítőt, melyet ideiglenesen össze kellene kapcsolni az oxidációs árokkal és az SBR reaktorral. Így 760m3 tisztító térfogatunk lenne, ami a nyári száraz időjárás mellett elegendőnek mondható a tisztításhoz. Eközben a kombinált műtárgy átalakítását el lehetne végezni. Így is várható romlás a tisztítás hatékonyságában főleg a nitrogén eltávolításban (a foszfort kémiailag el lehetne távolítani), azonban még így is kevesebb lenne az építés alatt a befogadó terhelése. Mindenképpen szükség van a telep átalakítására, egyrészt, mert jelenleg sem tudja ellátni a tökéletesen a feladatát, másrészt a környező települések szennyvizének bevezetése miatt megnő a hidraulikus terhelés. Ezért ezeknek, a feladatoknak az ellátásához feltétlenül át kell alakítani, intenzifikálni kell a tisztítót. A telep rekonstrukcióját természetesen az előtt kell elvégezni, mielőtt a többi települést rákötnénk a bólyi telepre, mert az átmeneti tisztítás kapacitása, így is csak szűkösen oldható meg. Ha most csak annyit tennének, hogy a levegőztető gumimembránokat kicserélnék, és szabályoznák a légbefúvókat, akkor az oldott oxigénszintet közel állandó szinten lehetne tartani. Így is jelentősen lehetne javítani a nitrifikáció hatékonyságán és stabilitásán, nem is beszélve arról, hogy a túllevegőztetést meg lehetne előzni, ezért kevesebb lenne a telep kiadása. Amennyiben az önkormányzatnak sikerülne EU-s pályázatokból forrást előteremtenie a beruházásra, úgy már a közeljövőben megkezdődhetne az időközben elkészített tervezetek egyikének a kivitelezése. Bármelyik változat megépítése esetén, biztosítani lehet a tisztított szennyvíz minőségére vonatkozó hatósági előírásokat.
72
ÖSSZEFOGLALÁS A dolgozatomban modelleztem a bólyi szennyvíztisztító telepet a jelenlegi állapotára. A kapott eredmények megerősítették a mért adatokból is látszódó problémákat, vagyis a téli nitrifikáció elégtelenségét és azt, hogy a csapadékos időszakban jelentkező megnövekedett hidraulikus terhelésnél az utóülepítő nem tudja megfelelően ellátni a feladatát. Az általam készített javaslat tervezésénél fokozott figyelmet fordítottam ennek a két problémának a kiküszöbölésére, és a meglévő műtárgyak minél jobb kihasználására törekedtem az új rendszerben. A téli nitrifikálás javításának érdekében választottam az MBBR technológiát, mert a mozgó biofilmhordozó védett felületet nyújt a nitrifikálóknak, így a rendszer jobban elviseli az alacsony hőmérsékletet, hatékonyabb és stabilabb nitrifikálásra lesz képes. A biológiai tisztítás utáni fázisszétválasztáshoz mindenképpen egy új utóülepítő tervezésére volt szükség, mert a jelenlegi utóülepítő már most az új települések bekötése előtt is túlterhelt. A tervezéshez felmértem a telep jelenlegi terhelését, majd a víz és csatornaszolgáltatási adatok és a fajlagosok alapján megbecsültem a jövőben várható terhelést. Erre elvégeztem a szükséges számításokat, mely során kiderült, hogy a jelenleg rendelkezésre álló műtárgyak átalakításával elegendő térfogat áll rendelkezésre a bővítés és intenzifikálás megvalósítására, nem szükséges új medencetérfogatok kiépítése. Ez után felmértem, hogy milyen költségek várhatóak az általam készített terv elkészítése esetén. Összehasonlítottam a három javaslatot, sorba vettem azok előnyeit és hátrányait. Továbbá javaslatot tettem az átépítés idején megvalósítható átmeneti tisztás kivitelezésére, csökkentve így a beruházás ideje alatt a befogadó terhelését. Az ilyen típusú technológiák üzemeltetési tapasztalatai alapján, feltehetően az általam készített harmadik javasolt technológia üzemelne a legkisebb fajlagos költséggel, a leghatékonyabban.
73
IRODALOMJEGYZÉK [1]
Kárpáti, Á. (2002) Műveleti egységek, típusberendezések felhasználása, üzemeltetése, szabályozása az eleveniszapos szennyvíztisztításnál, Veszprémi Egyetem
[2]
Thury, P. – Kárpáti, Á. – Rédey, Á. – Szentgyörgyi, L. – Molnár, F. (2006) Csatornázás és a záporvizek hatása a kétlépcsős eleveniszapos szennyvíztisztításnál, Pannon Egyetem, Veszprém; Zsigmondy, B. Víziközműveket Üzemeltető Zártkörű Részvénytársaság, Hódmezővásárhely
[3]
Dulovics, D. – Juhász, E. – Kárpáti, Á. – Némedi, L. – Orbán, V. – Szilágyi, F. (2007) Alkalmazott hidrobiológia Magyar Vízközmű Szövetség, Budapest
[4]
Mohácsi, Cs. – Molnár, F. – Lévai, Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium
[5]
Barótfi, I. (2000) Környezettechnika, Mezőgazda Kiadó, Budapest
[6]
Öllös, G. – Boros, J. (1994) Vízellátás és csatornázás I. Műegyetemi Kiadó, Budapest
[7]
Tömösy, L. (2004) Víztisztaságvédelem - szennyvíztisztítás Oktatási segédlet, Budapesti műszaki Egyetem
[8]
Benedek, P. (1990) Biotechnológia a környezetvédelemben Műszaki Könyvkiadó, Budapest
[9]
Kucsera, Gy. (1995) Környezetvédelmi műszaki műveletek II. Oktatási segédlet, PMMF
[10]
van Loosdrecht, M. C. M. - Eikelboom, D. - Gialtema, A. - Mulder, A. - Tijhuis, L. - Heijnen, J. J. (1995) Biofilm structures, in: Int. IAWQ conf. Workshop Biofilm Structure, Growth and Dynamics, Noordwijkerhout
[11]
Kárpáti, Á. (2004) Kis kapacitású eleveniszapos szennyvíztisztítók általános tervezési, üzemeltetési és ellenőrzésük problémái, Veszprémi Egyetem, Környezetmérnöki és Kémiai technológia Tanszék
[12]
Thury, P. – Kárpáti, Á. (2007) Eleveniszapos / biofilmes / hibrid szennyvíztisztító rendszerek, Kutatási jelentés, Pannon Egyetem
[13]
Bishop, p. L. - Kinner, N. E. (1986) Aerobie fixed film process, in Biotechnology, Vol. 8, Weinheim
[14]
Rusten, B. – Eikebrokk, B. – Ulgenes, Y. – Lygren, E. (2005) Design and operation of the Kaldnes moving bed biofilm reactors, Aqacultural Engienering
T.
(2003) Környezettechnika
74
[15]
Groszmann, P. (2005) Ultraszűrő membrán alkalmazása az ülepítő kiváltására a biológiai szennyvíztisztításban, Diploma dolgozat, Veszprémi Egyetem.
[16]
Matsumura, M. – Yamamoto, T. – Wang, P. – C. Shinabe, K. – Yasuda, K. (1997) Rapid nitrification with immobilized cell using macro-porosus cellulose carrier, Water Research
[17]
Chung, Li. (2004) Dynamic variations of carbonaceous and nitrifying activities is hybrid reactors with different operating conditions, Phd thesis, The Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong
[18]
Odegaard, H. - Rusten, B. - Westrum, T. (1994) A new moving bed biofilm r eactor – applications and results, Water Science and Technology
[19]
Szentgyörgyi, E. (2007) Biofilmes rendszerek alkalmazási lehetőségei a lakossági szennyvíztisztításban, Diplomagolgozat, Pannon Egyetem
[20]
Thury, P. – Fodor, M. – Karpati, Á. (2006) Unique N-removal in the wastewater treatment, ICEEM/ 03 Conference, Iasi, Romania
[21]
Pitás, V. – Pulger, V. – Peszmeg, G. (2007) Biofilmes és hibrid szennyvíztisztító telepek tervezése hazai és nemzetközi tapasztalatok alapján /A kiskunlacházai telep téli nitrifikációjának javítása eleveniszapos – biofilmes hibrid rendszer kialakításával/, Tervezési feladat I.-II., Pannon Egyetem
[22]
Domokos, E. – Horváthné, Király V. – Kárpáti, Á. – Kiss, Zs. – Kovács, K. Hulsjoff, Pol L. W.- Kroiss, H. – Lettinga, G. - Van Lier, J. B. - Svardal, K. – Zeeman, G. (2002) Aerob szennyvíztisztítás vizsgálata, modellezése – anaerob szennyvíztisztító rendszerek, iszapkomposztálás, Pannon Egyetem
[23]
Domokos, E. – Utasi, A. – Rédey, Á. (2006) Lehetőségek a szennyvíztisztítás szimulációja terén, Pannon Egyetem
[24]
Henze, M. - Gujer, W. - Mino, T. - Matsuo, T. - Wentzel, M. C. - Marias, G. v. R. – Mark, C. M. - van Loosdrecht (2007) Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3, Scientific and Technical Report No. 9
[25]
Szatmáry, M. (2006) Engedélykérelem a bólyi szennyvíztelep által kibocsátott szennyvíz időszakos vízfolyásba történő bevezetéséről, Pécs
[26]
A bólyi szennyvíztisztító telep vízjogi üzemeltetési engedélye (2005)
[27]
BDL Környezetvédelmi kft.(2007) Bóly és térsége szennyvíztisztító telep bővítése, Elvi vízjogi engedélyezési terv
[28]
Komlóvíz Kft. Laboratóriuma (2005-2008) Mérési adatok
[29]
http://flickr.com/photos/koisplash/1035079048/ (2008)
75
