Szennyvíztisztítás környezetbarát lehetőségei ritkábban lakott térségekben - 4. oldal
4. oldal / 5
6. Az öntözés, elszivárogtatás szabályozása
Megfelelő talajviszonyok esetén akár növényzetes árokból, csatornából is elszivárogtatható a tisztított víz a környező talajba. Ezzel a tápanyagok visszatartását, hasznosítását tovább fokozhatjuk, csökkentve a mélyebb rétegekbe szivárgó víz nitrát-tartalmát. Az ilyen elszivárogtató árkok tervezése, kiépítése is megfelelő gondosságot igényel, hiszen a víz megfelelő elosztásának, az egyes árokszakaszok ciklikus öntözését biztosítania kell.
7. A szennyvíztisztítás kiegyenlítése, szabályozása
A kiegyenlítési igény igaz a tisztításról az öntözésre történő folyadékfeladás szabályozására is, mivel annak keletkezése a tisztítás típusától függetlenül szinte mindig szakaszos. Ennek az az oka, hogy a tisztítót az időjárás behatásától (szennyvíz túlzott lehűlése) megvédendő, célszerűen a földfelszín alá, többé-kevésbé termosztált környezetbe kell helyezni. A szennyvíz keletkezése szakaszos, a mindenkori vízigénynek megfelelő. Ezért a tisztító belépő és kilépő pontján is valamilyen kiegyenlítő térfogat kialakítása szükséges. Csak így biztosítható a biológiai folyamatok egyenletessége, a mikroorganizmusok hasonló tápanyag-ellátottsága.
A belépő ponton célszerű egy hidrolizáló tér kialakítása, melynek feladata a hidraulikus- és tápanyag-terhelés kiegyenlítésén túl a szerves anyagok anaerob előkezelése. Ez a tápanyagok oxidációját és a denitrifikációt végző mikroorganizmusok számára jobban hozzáférhetővé, gyorsabban felvehetővé alakítja a nagy molekulasúlyú szerves vegyületeket. Különösen fontos ez a denitrifikáció folyamatánál a kellő sebességű és hatékonyságú nitrát redukció biztosítására.
A szerves anyag eltávolítása a szennyvízből a már említett széndioxiddá történő oxidációt, illetőleg a szerves anyag kisebb részének szilárd állapotú maradékká (elhalt sejtek, sejtfal anyag) történő alakítását jelenti. Minél kisebb egy tisztító fajlagos (relatív térfogati-, iszap-) terhelése, annál kisebb a fajlagos iszaphozama. A szerves tápanyag döntő része széndioxiddá alakul. A széndioxid a tisztítóból a levegőbe kerül. A szilárd maradék elválasztása a tiszta víztől, attól függően, hogy milyen a tisztítás (eleven iszapos, vagy valamilyen rögzített filmes) eltérő. Az eleven iszapos, vagy a csepegtetőtestes megoldásnál ülepítésével történik. Ez folyamatos, vagy ciklikus lehet. Az elkülönített iszap nagyobb részét vissza kell vezetni, vagy tartani a biológiai részbe a mikroorganizmusok tevékenységének sokszori, ismétlődő hasznosítása érdekében. A fölöslege, mint már említésre került, évente egy-két alkalommal kiszippantva az öntözött területen kialakított szikkasztó árokba is helyezhető.
A szűrő elven működő rögzített filmes megoldásoknál, mint amilyen a gyökérszűrös, vagy mesterséges biológiai szűrő, a fölösiszap eltávolítása nehézkes, eltömődése esetén a szűrőréteg teljes cseréjét is igényelheti. Ezeknél a terhelés pontos méretezésével kell biztosítani, hogy a biológiai szűrőben a fölösiszap terhelés annyira kicsi legyen, hogy csak igen ritkán váljon szükségessé szűrőcsere. A szűrő anyaga azt követően komposztként hasznosítható.
A két említett szűrőtípus működése persze nagyon eltérő. A gyökérszűrő rendszer az oxigénellátást döntően a növények gyökerein keresztül biztosítja. A mesterséges bioszűrőknél az oxigénellátást a szűrő felületi folyadékterhelésével, locsolásával kell biztosítani. Ilyenkor a tisztított víz többszöri visszaforgatása, esetleg a szűrő több rétegből történő kialakítása és a rétegek közötti levegőztetés biztosítása is szükséges lehet a kellő oxigénellátáshoz. A szűrők esetében azonban az eleveniszapos rendszerekhez hasonlóan a megfelelő denitrifikáció biztosítása csak a nitrifikált víz nem levegőztetett szakaszba történő visszaforgatásával lehetséges. A gyökérszűrőknél ezek a folyamatok szimultán játszódnak le az oxigénnel gyengébben ellátott elárasztott iszaptérben. A rögzített filmes szűrőknél ezzel szemben a nyers szennyvíz betáplálásánál kialakított, nem levegőztetett, elárasztott szűrőréteg biztosíthatja ezt a feladatot.
A szakaszos folyadékelvétel miatt a gyökérszűrést kivéve minden esetben megfelelő illesztésre, szabályozásra van szükség a tisztítás végpontján. Jó utóülepítés esetén a szennyvíz belépő pontján a hidraulikus és szerves anyag terhelés kiegyenlítése kevésbé fontos, mert mind a biológiai rendszer, mind az utóülepítő nagy térfogata is kellő kiegyenlítést jelent. A bioszűrőknél az iszap visszatartását maga a szűrőanyag végzi. Iszapterhelésük ezért is kisebb kell, hogy legyen. A folyadékelvétel ennek ellenére a szűrt víz szivattyúzás igénye miatt szakaszos, amihez kellő tározó térfogat szükséges.
Igen fontos a mikroorganizmusok oxigénellátásának a. szabályozása. A szerves szén és ammónium oxidációja ugyanis oldott oxigénnel történik. Az utóbbi oxidációjakor keletkező nitrát redukciójához azonban oxigénmentes környezet kell. Ez azt jelenti, hogy vagy szeparált, levegőztetett, és nem levegőztetett tereken kell a folyadékot cirkuláltatni a tisztítórendszerben, vagy ugyanazon térben, időben kell ciklizálni a levegőztetést, biztosítva ezzel a szükséges körülmények kialakítását. Elvileg mindegyik megoldás alkalmazható az eleven iszapos megoldásoknál. A bioszűrők esetében az utóülepítő hiánya miatt a szűrő kilépés előtti részén folyamatosan jó oxigénellátás kell, amiért is ott a nitrát redukálása célszerűen elárasztott szűrős elődenitrifikálással javasolható.
Az eleveniszapos szennyvíztisztítás gyakorlatában mindkét megoldás egyaránt alkalmazott. Az elsőnél folyamatos lehet a levegőztetés, de folyamatosan recirkuláltatni is kell az iszapos víz egy részét. A másodiknál nem kell két medencetér, illetőleg belső recirkuláció, de a levegőztetést kell célszerűen ciklizálni.
A biológiai szűrük ma még kis és nagy méretekben is kevésbé elterjedtek, bár igen gyors fejlesztés alatt állnak. A kisebb, lakások, vagy lakáscsoportok szennyvízének tisztítására alkalmas egységek ma még alig léteznek, így a levegőztetésük is a lehető legegyszerűbb. A kis kapacitás miatt talán a jövőben sem lesz különösebben érdemes túlzottan bonyolult levegőztető rendszerek kialakítása az ilyen tisztítókhoz. A denitrifikáló, és szerves szén eltávolító szakaszaikat lehet, hogy egyszerűbb lesz elárasztott, hordozó töltetes, rögzített filmes egységként (estlegesen ülepítővel is kiegészítve) kiépíteni, s csak a nitrifikációt bízni rá az igazi szűrőként kialakításra kerülő befejező részre. A denitrifikálció mindenképpen elárasztott megoldású kell, legyen.
Mivel a denitrifikáló – fermentáló szűrőrész a keletkező illó savaktól meglehetősen illatos lehet, ezt az egységet zárt rendszerűvé kell kialakítani, s az eltömődés megakadályozására durvább töltettel kel ellátni. A kis molekulatömegű szerves anyagok és az ammónium ezt követő oxidációjára azután már sokkal finomabb hordozós bioszűrő is alkalmazható.
A fenti folyamatokon túl, további foszfor eltávolítás a talajba történő tisztított víz elszivárogtatás esetén nem szükséges. A teljes biológiai foszforeltávolításra alkalmas tisztítók elvükben is bonyolultabbak az ábrákon bemutatottnál, ismertetésük itt eltekintünk. Csak annyit róluk, hogy ha mégis szükség van ilyenre a nagyobb szennyvíztisztító egységeknél, a hatásos biológiai többletfoszfor eltávolításhoz még egy medencetér kialakítása szükséges megfelelő iszaprecirkulációval, szennyvízbevezetéssel és mechanikus keveréssel.
A vegyszeres foszfor eltávolítás egyébként nagy iszaphozama miatt jelentene gondot a lakóházakhoz, lakóházcsoportokhoz készítendő, kis iszaptermelésre tervezendő tisztítók esetében. A szűrőbiológia működését annak eltömődése miatt egyértelműen leállítaná.