8.12 A szakaszosüzemű technológia

8.12. A SZAKASZOSÜZEMŰ TECHNOLÓGIA - a jövő?

A hagyományos eleveniszapos eljárás folytonos átfolyású technológia. A szakaszos üzemű eleveniszapos szennyvíztisztítás ezzel szemben ciklikus műveletekből áll (lásd 8.12-1. ábrát).

Forrás: Garai: Szakaszos üzemű ...

8.12‑1. ábra

A szakaszosüzemű szennyvíztisztítás ciklikus műveletei

Az SBR (Secquencing Batch Reactor) reaktor kialakítása egyterű, amelyben mind az oxikus, mind az anoxikus lebontási folyamatok egyaránt lezajlanak.

A Nereda eljárás is a szakaszos üzemű eljárások családjába tartozik. A Nereda reactor tulajdonképpen egy álló henger, amelynek a fenekén és palástján alul a levegő és a szennyvíz bevezetési csonkjait találjuk. Az elvezető csonkokból három van. Legfelül a tisztított vizet vezetjük el. Némiképp lejjebb a fölös iszapflokkulátumot, a fenék közelében a fölös granulált iszapot vezetik el.

8.12‑2. ábra

A Nereda reaktor felépítése.

A hagyományosan 5 lépésből álló ciklus a Nereda eljárás esetében 3 szakaszra egyszerűsödik ciklus is, amelyet a szimultán töltés/ürítéssel valósítanak meg. Az egyes lépések időtartamát a 8.12-3. ábrán láthatjuk.

8.12‑3. ábra

A Nereda cilkus és a granulálódás

A technológia kifejlesztői szerint a javarészt a 2. Levegőztetés fázisban lezajló iszap granulálódás döntő jelentőséggel bír. A granulálódás mechanizmusát Loosdrecht és munkatársai a következőképpen magyarázzák:

A granulátumot alkotó aerob szemcsés eleveniszapot mikrobiális eredetű aggregátumként kell érteni, amely nem koagulálódik csökkentett hidrodinamikai nyírás mellett, és amely ezt követően lényegesen gyorsabban ülepszik, mint az eleveniszap pelyhek.

Az idea meglehetősen bonyolultnak tűnik. Függetlenül a feltevés helyességétől tény azonban az, hogy az iszapgranulátum felületén rétegesen aerob és anoxikus zóna alakul ki. Ezt is mutatja a ciklus felépítés mellett a 8.12-3. ábra.

A ganulálódásnak két fontos következménye van. A vízhez képesti nagyobb fajsúly következtében az ülepedés gyorsabban zajlik le, amely a ciklusidő lényeges rövidülését hozza. A 8.12-4. ábra baloldali poharában a granulátum leülepedett már, a jobb oldaliban az eleven iszap ülepszik még.

8.12‑4. ábra

Az ülepedés gyorsasága

A másik előny a granulátumon kialakuló nagyobb baktériumsűrűség. Ezt összehasonlító mikroszkopikus felvételek segítségével igyekeznek bizonyítani. A 8.12-5. ábrán jól érzékelhető módon ábrázolt a „többlet munkaerő”. Az eleven iszap laza szerkezetén a baktérium sűrűség alacsonyabb, míg a granulált biomassza esetében ez lényegesen nagyobb.

8.12‑5. ábra

A baktériumsűrűségek különbözősége

A fajlagosan kisebb térfogatban megtelepedő nagyobb számú baktérium a műtárgyak méretét csökkenti, a kialakuló rétegeződés pedig a műtárgyak egyikét-másikát teszi feleslegessé, ahogy azt a 8.12-6. ábra PR fogásokkal jelzi.

8.12‑6. ábra

A feleslegessé váló műtárgyak

Fogadjuk el tényként a fenti empirikus megfigyeléseket. A biológiai szűrési modell segítségével azonban az okokat illetően más magyarázatokra juthatunk:

Az iszap-granulálódással kialakuló fajsúlynövekedés szemléletes módon könnyen belátható. Így a gyors ülepedésnek megalapozott fizikai magyarázata van. A jelenség számszerűsítéséhez szükség van a granulált iszap sűrűségének ismeretére.

A baktériumsűrűség megnövekedése úgy képzelhető el, ha a granulálódás a fajlagos felület növekedésével jár. Az iszapszerkezet úgy alakul át, hogy a külső felszín mellett, a baktériumok által is belakható belső felületi struktúra jön létre. Ezzel a képpel magyarázható a rétegződés is. A külső aerob zóna bomlástermékei a belső anoxikus rétegben felszaporodó mikrobák szubsztrátumát adják. A rétegződés kialakulása ezzel minőségi módon magyarázható. A jelenség mennyiségi megítéléséhez azonban a fajlagos felület ismeretére van még szükség.

Az egyenértékű szemcseátmérő aztán az iszapsűrűség (a szárazanyagtartalom) és a fajlagos felület segítségével határozható meg. Végül a Pe-szám kiszámításával (becslésével) adható meg a Nereda eljárás tápanyag-lebontási hatékonysága, amely a Pe-szám reciprokával arányos.

Vissza