Nagyvárosi eleveniszapos szennyvíztisztító telep anoxikus medencéjének hatékonyság-vizsgálata

A nitrogén eltávolítása két lépésben történik. A nyers szennyvízben leggyakrabban redukált formában vannak jelen a szerves nitrogén származékok (ammónium; kis részben aminok formájában). A nitrogén-eltávolítás első fázisában oxidáció megy végbe (azaz a nitrifikáció), amit autotróf mikroorganizmusok végeznek oxigénszegény körülmények között. A nitrifikáció után második lépésben denitrifikáció megy végbe, melynek során a nitrátból elemi nitrogéngáz keletkezik, ami a szennyvízből buborékok formájában eltávozik. A denitrifikáció folyamatához szerves tápanyag jelenléte és oldott oxigén mentes környezet szükséges, hiszen a denitrifikáló szervezetek heterotróf mikroorganizmusok. A denitrifikációra szolgáló anoxikus medencék ezért nincsenek levegőztetve, a rendszer megfelelő átkeverését beépített keverő biztosítja.

A nitrogén eltávolítandó a szennyvíztisztítás folyamán, mert a vízi élő szervezetekre súlyos egészségügyi hatású, karcinogén nitrovegyületek képződhetnek.

Többféle reaktor konfiguráció létezik a denitrifikáció technológiai kivitelezéséhez. Van előrekapcsolt, kaszkádos, szimultán és alternáló denitrifikáció. A dolgozatomban bemutatott medence előrekapcsolt denitrifikációval működik. Alapvetően két féle mód szerint mehet végbe maga a nitrogén eltávolítása a rendszerből; az egyik megoldás a denitrifikáció, a másik a kilevegőztetés.

A vizsgált műtárgy egység egyik anoxikus medencéjébe innovatív megoldást jelenthetne egy újonnan kifejlesztett szabályozható teljesítményű keverő telepítése. Ennek tervezett pozíciója a jelenleg üzemelő állandó fordulatszámú keverőtől eltérő helyre fog kerülni kísérleti jelleggel. Előzetes mérések azt igazolták, hogy a vizsgálandó anoxikus medencét követő eleveniszapos medencében alkalmazott szakaszos levegőztetés miatt az anoxikus medencékben a nitrát eltávolítás csekély. Mivel aktuálisan nem ismert az anoxikus medence nitrogén eltávolítási hatásfokának alakulása egy napon belül, ezért ehhez folyamatos nitrogénmeghatározásra van szükség. Egy napon belül három terhelési esetnél a műtárgy egy-egy reprezentatív pontján mintavétel végezhető, melyből felállíthatók az anoxikus medencére jellemző nitrogénmérlegek. A mintavételek során figyelembe veendő peremfeltételek: csapadék mennyisége, a közeg (szennyvíz) hőmérséklete, a közeg (szennyvíz) redox potenciál értéke, valamint az optimális mintavételi időpont a műtárgy terhelési eseteinek megfelelően. A vizsgálat során szükséges mérések reprezentativitása végett a helyszínen szűröm. A mintavételezés és mérés alacsony, közepes és magas befolyó szennyvízhozam mellett végzem levegőztetés alatt, szüneteltetett levegőztetésnél és folyamatos levegőztetésnél egyaránt. A mérésem célja, hogy a nitrogénmérlegek felállításával bemutassam, hogy különböző terhelések mellett hogyan változik a denitrifikáció hatásfoka a vizsgált anoxikus medencében, valamint, hogy előkészítő méréseket végezzek egy átfogóbb kutatás áramlásméréseihez, és a leendő műtárgy elem költséghatékonyabb működtetése érdekében.

szerző

• 
  Bükkszegi Arlen Zsolt
  Infrastruktúra-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Dr. Patziger Miklós
  egyetemi docens, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék
• 
  Kiss Katalin
  üzemeltetési csoportvezető, FCsM Zrt. Észak-pesti Szennyvíztisztító Osztály (külső)

helyezés