Eleveniszapos lépcső kiépítése csepegtetőtestek után a hazai és európai normák teljesítése érdekében

Bevezetés 

A szennyvíztisztítás célja a befogadókat terhelő szennyezők szükséges mértékű visszatartása. Ez védi meg vízbázisainkat, melyek egyrészt a felszín alatti víztartalékok, másrészt egyre gyakrabban a tisztított szennyvizeket befogadó felszíni vizek.

A gyöngyösi szennyvíztisztító elfolyó vízének ki kell elégíteni a 3/1984. (II. 07.) O.V.H. sz. rendelet VI. vízminőségi kategóriájának határértékeit. Tekintettel a városi tisztító korábbi kialakítására és a városban működő hús- és tejfeldolgozás szennyvízkibocsátására KOI-ra 130 g/m³ egyedi határértéket kapott a telep. A gyöngyösi szennyvíztisztítás átalakításának célja kettős volt. Egyrészt a rosszul flokkuláló leszakadt biofilm maradványok jobb kiszűrésével kellett javítani a tisztított elfolyó víz BOI₅ és KOI mutatóit, másrészt a nitrifikáció növelésével a kategóriának megfelelő határérték alá kellett az elfolyó víz ammónia tartalmát csökkenteni. Ennek megfelelően az utóülepítőbe kerülő folyadék lebegő iszapját úgy kellett átalakítani, hogy annak jó flokkulációja és szűrőhatása révén nagyobb eseti terhelések esetén is biztosítsa a korábbi, lebegő anyag kihordásból eredő KOI eltávolítását. Elsődlegesen a kedvezőbb iszapeltávolítás érdekében került sor csepegtetőtest után az eleveniszapos lépcső kiépítésére. Ebben a rendszerben ugyanakkor a csepegtetőtestről leszakadó adaptált, nitrifikáló biomassza további ammónium eltávolítást is biztosíthat.

A szennyvíztisztító telep átalakítás előtti állapota

A telep névleges kapacitása 7000 m³/nap. Ilyen térfogatáram megtisztítása a rendelkezésre álló csepegtetőtesteken azonban a jelenlegi szennyezettség mellett a kategória határértékére lehetetlen. A csepegtetőtestek csak 0,2 kg BOI₅ / m³ nap fajlagos terhelésig biztosítanak teljes nitrifikációt. A gyöngyösi telep esetében a jelenlegi 6500 m³ / nap terhelés mellett, az előzetes levegőztetés és kétszintes előülepítés igen kedvező hatását is figyelembe véve az említett fajlagos terhelés a megadott érték 2-3-szorosa. A tisztító átalakítás előtt a rendszer mintegy egy órás előlevegőztetésből és az azt követő előülepítésből majd műanyag töltetes csepegtetőtesteken történő biofilmes tisztításból állt. A biológia után a keletkezett iszap eltávolítása négy Dortmundi- és két Dorr- ülepítőben történt. A csepegtetőtestek hígító recirkulációja az utóülepített elfolyó vízből történt, ami túlzott ülepítő kapacitást kötött le az adott esetben.

A húsipar és tejipara városban jelentős részarányban járul hozzá a tisztító KOI, BOI₅, nitrogén és foszfor terheléséhez. A telepre beszállított szippantott szennyvíz átlagosan csak napi 50 m³, amit közvetlenül az érkező szennyvízbe ürítettek.

Az átalakítás előtti, fel nem használt műtárgyakat a 1. táblázat részletezi. Korábban a  2 x 250 m³ szippantott szennyvíz levegőztető medence.  Korábban a napi 500 m³ beszállított szippantott szennyvíz fogadására tervezték a medencét. A környező falvak csatornázása azonban ezt minimálisra csökkentette Ma gyakorlatilag alig van szippantott szennyvíz beszállítás és ez várhatóan nem is változik a közeljövőben.

Mechanikus tisztítás:

       Vízmennyiség mérő és regisztráló

       Iker kialakítású gépi rács

       Iker kialakítású légbefúvós homok és zsírfogó

       Nyers szennyvíz átemelő

       2 x 150 m³ előlevegőztető medence

       4 db kétszintes ülepítő

                   összesen 890 m³ ülepítő és 3200 m³ rothasztó térrel

(az utóbbiban ebben a kiülepedett primer és fölös iszap kriofil anaerob stabilizálása történik)

Biológiai tisztítás:

       2 + 2 biológiai csepegtetőtest, összesen 2300 m³ hexacel-2 töltettel

                   (690 m² permetező felülettel)

       4 db Dortmundi típusú utóülepítő,

az 1. és 2 sz. csepegtetőtesthez összesen 380 m³ térfogattal

       2 db Dorr típusú utóülepítő

a 3. és 4. sz. csepegtetőtesthez, összesen 1260 m³ térfogattal

       nagykörös iszapelvétel (Dorr ülepítőkből az előlevegőztetőbe)

Iszapkezelés:

       pálcás iszapsűrítő

       iszapvíztelenítő gépház (présszalag-szűrő)

Fertőtlenítés:

       labirint fertőtlenítő medence és klórgáz adagoló

A rekonstrukció

A rekonstrukció meghatározó elemei az előlevegőztető és a csepegtetőtest kapacitásának növelése, valamint a befejező eleveniszapos lépcső kiépítése voltak.

A korábban fel nem használt 2 x 250 m³-es szippantott szennyvíz levegőztető medencék igen alkalmasnak tűntek az előlevegőztetés bővítésére. A korábbi, átlagosan mintegy egy órás levegőztetés csaknem három órásra volt velük bővíthető. Az eleveniszapos lépcső megváltozó minőségű fölösiszapja a korábbinál is jobb beoltást jelent a nyers szennyvíz könnyen hasznosítható tápanyagainak gyors immobilizálásához. Ez az iszap recirkuláció mintegy 120-150 mg/l lebegő iszapkoncentráció növekedést jelent az előlevegőztető reaktorokban a befolyó nyers vízéhez képest. Annak ellenére, hogy az előlevegőztetés viszonylag rövid és közvetlen átfolyású, jelentős KOI és BOI₅ eltávolítást eredményezhet a kétszintes ülepítőkben. Ezzel lényegesen csökkenhet a csepegtetőtestek biológiai terhelése.

A csepegtetőtestekre történő korábbi vízvisszaforgatástól eltérően a rekonstrukciónál megvalósult az átfolyó víz közvetlen visszaforgatása. Ez azt eredményezhette, hogy a biológiai filmről leszakadó, még aktív biomassza többszörösen visszakerül a csepegtetőtest elejére (tetejére), és tisztító tevékenységét részben mint lebegő biomassza (eleveniszap) folytathatja. Ez ugyancsak hozzájárulhat a csepegtetőesten kialakuló tisztítás hatékonyságának növekedéséhez. Mind a BOI₅ és KOI, mind az ammónium eltávolítását fokozhatja.

A levegőztetés további bővítését a csepegtetőtestek utáni eleveniszapos lépcsővel kívántuk megoldani. Ezt a megoldást az amerikai gyakorlatban "csepegtetőtest - iszapkontakt" eljárásként ismerik. A biofilmből leszakadó, rosszul flokkuláló iszaprészek az utólevegőztetés során a tápanyaghiányos környezetben kissé fonalasodó, jól flokkuláló biomassza révén kitűnő szűrőhatást biztosíthatnak. Az iszapkontakt után az utóülepítőben az ilyen iszap nagy sebességgel ülepszik, és egyidejűleg jól kiszűri a korábban iszapkihordást eredményezett, apróbb méretű lebegőrészeket is.

A csepegtetőtestektől leszakadó biofilm ugyanakkor kellő részarányban tartalmaz autotróf mikroorganizmusokat is, melyek az eleveniszapos lépcsőben további nitrifikációt eredményeznek. Annak ellenére, hogy a gyöngyösi telepen az eleveniszapos lépcső átlagos hidraulikus tartózkodási ideje csak mintegy 1,3 óra, illetőleg iszapkora csak 2-2,5 nap, az irodalmi adatok szerint a keletkező beoltás révén a biomassza ennél lényegesen jobb nitrifikációt biztosíthat.

A telep átalakítását követően a technológia az alábbiak szerint alakult:

A nyers szennyvíz egy része a szippantott szennyvíz előlevegőztető medencébe kerül ahol beoltásra kerül az eleveniszapos lépcső folyamatosan érkező fölösiszapjával. A levegőztetést függőleges tengelyű turbinás levegőztetők biztosítják. A nyers szennyvíz, valamint a fölös iszap mikroorganizmusai ebben a medencében, valamint innen felkerülve a kétszintes ülepítők előtt lévő összeses mintegy 300 m³ további előlevegőztetőben megfelelő oxigén ellátottság esetén az érkező szennyvíz könnyen felvehető oldott tápanyagainak döntő részét immobilizálhatják, iszappá alakíthatják. Az utóbbinak volt tulajdonítható a kétszintes ülepítők korábbi igen hatékony KOI és BOI₅ eltávolítása is.

A csepegtetőtestek recirkulációjának rövidre zárásához új vezetékeket kellett lefektetni. Ki kellett alakítani azokhoz egy új gyűjtőaknát is, ahonnan a folyadék a csepegtetőtestek tetejére vihető vissza. A két eddig említett átalakítás 1999 szeptemberében történt, kisebb haváriával, részben tisztítatlan szennyvíz kibocsátással a befogadóba. Ugyanekkor történt meg a korábbi szippantott szennyvíz fogadó előlevegőztetők folyamatos üzembe helyezése is.

A négy Dortmundi-medence eleveniszapos reaktorrá alakítása mélylevegőztető szivattyúk beépítésével valósult meg. Innen kerül az eleveniszapos víz a Dorr-ülepítőkre, ahonnan az iszap egy része recirkulál, más része fölösiszapként az előlevegőztetővé átalakított, korábban szippantott szennyvíz levegőztetőbe (nagykörös iszaprecirkulációba) kerül. Az eleveniszapos lépcső indítására csak az idei év elején került sor, tehát az elmúlt év utolsó négy hónapjában nélkülük üzemelt a tisztítás.

A cikk még nem ért véget!