Környezetvédelem | Vízgazdálkodás » A szennyvíztisztítás mesterséges módszereinek áttekintése

A szennyvíztisztítás mesterséges módszereinek áttekintése A szennyvíztisztítás első, mechanikai fokozatát az uszadék, a durva, gyorsan ülepedő, szervetlen hordalék, valamint a finomabb eloszlású szerves és szervetlen, de ülepíthető anyagok eltávolítása képezik. A második, biológiai fokozat levegőztetésből (elevenített iszapos medence, biológiai csepegetőtest) és utóülepítésből tevődik össze. A tisztítás harmadik fokozata - szűkebb értelemben - a kémiai tisztítás. Tágabban értve ide sorolható a biológiailag tisztított szennyvíz másfajta utókezelése is: utókezelő tavak, szétterítés gyepterületen, gyors homokszűrés, stb. A történeti fejlődés során először a mechanikai tisztítás igénye jelentkezett, az 1800-as évek első felében. A biológiai tisztítást (csepegtetőtestek, eleveniszapos berendezések az oxigénfogyasztó anyagok visszatartására) a múlt század második felétől vezették be. Századunk

közepe táján ismerték fel, hogy egyes anyagok (nitrogén, foszfor, stb.) feldúsulása a befogadóban gondokat okoz és ezért a biológiailag is tisztított szennyvíz további (utó)tisztítására van szükség. Az utóbbi évtizedekben terjedő gyakorlat, hogy a keletkezés helyén távolítják el a másképpen nem lebomló, távozó anyagokat. A szennyvíztisztítás során a szennyezőanyagokat a környezet és a befogadó szempontjából szükséges mértékig, az engedélyező hatóság által előírt tisztítási határértékig kell eltávolítani, illetőleg közegészségügyi szempontból ártalmatlanná tenni (pl. lebegő anyag  30 g/m3, BOI 5  g/m3, fertőzésmentesség). A szennyvizet ezért több tisztítási folyamatnak vetjük alá. A tisztítási lépcsők (műtárgyak, berendezések) sorrendje kötött, először a könnyebben, majd a nehezebben eltávolítható szennyezőket vonjuk ki. Ennek megfelelően a tisztítási eljárásokat és

tisztítóberendezéseket a 3-IV. táblázat szerint csoportosítjuk 3-IV. táblázat: Szennyvíztisztítási eljárások tisztítóberendezései Tisztítási TisztítóA szennyeződés formája eljárás Első tisztítási berendezés zsír-, olaj-, Úszó folyékony benzin-, habfogó fokozat rács, aprító- szűrő, rács- szilárd (mechanikai) szemétprés homokfogó, oldómedence, durva Lebegő finom egy- és kétszintes ülepítő, szemcséjű hidrociklon Második Szerves szennyeződés tisztítási amely emulzió, fokozat szuszpenzió, kolloid- és eleveniszapos berendezések, csepegtetőtest, oxidációs tó, aerob tisz- kolloid mesterséges fogó, (biológiai) valódi oldat formájában anaevan jelen títás rob Harmadik Nitrogén tisztítási talajszűrő rothasztó, oxidációs tó denitrifikáció második a fokozattal fokozat foszfor (mechanikai, vegyszeres koaguláció+ ülepítés, igen finom lebegőanyagok, oldott, biológiailag nem

bontható szerves kémiai, anyagok, sók, gázok, biológiai fertőző baktériumok és anyagok egy- és kétrétegű szűrés, aktív szűrés, szerves ioncserélők, gáztalanító berendezések fertőtlenítés Egy nagy terhelésű szennyvíztisztító telep működését szemléleti a 3-35. ábra 3-35. ábra: Egy nagy tisztítótelep működés vázlata A sorszámmal jelölt műtárgyak és művelet csoportok az adott esetben több berendezés, eszköz együttesét szimbolizálják. Minél kisebb a megtisztítandó víz mennyisége, annál inkább módosul az ábrán balról jobbra haladó műveletsor. A változásra példaként egy ún egyesített műtárgy vázlatos rajza látható a 3-36. ábrán, ami teljes oxidációs biológiai tisztításra alkalmas. 3-36. ábra: Egyesített biológiai szennyvíztisztító műtárgy vázlata A mechanikailag tisztított szennyvíz rotoros levegőztetővel ellátott, oxidációs medencerészbe jut, ahol a kialakuló eleveniszapon

élő (aerob) baktériumok dolgozzák fel a szerves szennyező anyagokat. A tisztított szennyvíz az utóülepítő medencerészbe jut és az onnan távozó víz a befogadóba vezethető. 3-37. ábra: Teljes oxidációs rendszerű tisztítótelep helyszínrajza Egy teljes oxidációs szennyvíztisztító telep helyszínrajzi elrendezése látható a 3-37. ábrán Megfigyelhetők a műtárgyak, a belső úthá-lózat, a kezelő-, szociális- és műhelyépületek. Mindig gondoskodni kell a szennyvízmennyiség méréséről, amire gyakorta a Parshallmérőcsatorna szolgál. Egy hagyományos technológiát alkalmazó, kis szennyvíztisztító telep elrendezését a 3-38. ábra mutatja. 3-38. ábra: Kis szennyvíztisztító telep helyszínrajza 1 rács; 2 homokfogó; 3 kétszintes ülepítő; 4 szivattyúház; 5 csepegtetőtest; 6 utóülepítő; 7 megkerülővezeték; 9 kitorkollófej; 9 iszapágyak A csepegtetőtestek helyett levegőztetett eleveniszapos medencék is

épülhetnek, ha a szennyvízmennyiség ezt indokolja. Ilyenkor több utóülepítőre is szükség van A szennyvíz tisztítási hatásfoka az érkező nyers szennyvízben lévő összes szennyezőanyag mennyiségéhez viszonyított arány, amit százalékban szokás kifejezni. A mechanikai fokozat az ásványi anyagok 65.70 %-os és a szerves anyagok 3035 %-os hatásfokú eltávolítására alkalmas. (A biológiai oxigénigénnyel - BOI - kifejezve 3040 %-os a mechanikai tisztítás hatásfoka.) A biológiai fokozat tisztítási hatásfoka 60.95 % között mozoghat, mivel az igények változóak lehetnek. A biológiai fokozatban - a választott eljárástól függően - a nitrát és a foszfor eltávolítás hatásfoka 40.60 % között változhat 3.32 Mechanikai szennyvíztisztítás Az első, a mechanikai tisztítási fokozat során a szennyezőanyagok eltávolítására a szűrés és a sűrűségkülönbségen alapuló kiválasztás (ülepítés, felúsztatás) szolgál. A

döntően mechanikai folyamatok mellett rendszerint már itt is jelentkeznek biológiai és kémiai hatások. A rácsszűrés a durva úszó és lebegő anyagokat távolítja el. A szivattyúk és a követő berendezések védelme érdekében a tisztítás legelső lépcsőjeként, már az esetleges átemelés előtt alkalmazzák. A szennyvízrács egymással párhuzamosan, meghatározott távolságra összeerősített pálcákból (általában laposacél) álló szerkezet. Jellemző paramétere a pálcaköz, amely durva rácsnál 50-100 mm, finom rácsnál 10-15 mm. A rács elhelyezése függőlegesen, ferdén vagy ívesen történhet, kis telepeknél kézi tisztítással, nagy telepeknél gépi tisztítóberendezéssel működtetik. Nagyobb telepeken alkalmazott, gépi tisztítású íves rácsot szemléltet a 3-39. ábra 3-39. ábra: Gépi tisztítású íves rács A rácsokat úgy méretezik, hogy hidraulikai ellenállásuk (duzzasztásuk) 10-30 cm legyen. Az ezt meghaladó

magasságveszteséget gépi tisztításnál szintérzékelők észlelik és vezérlik a tisztítóberendezést. A rácsszemét többnyire fertőző anyagokkal szennyezett, ezért általában különleges kezelés nélkül egyszerűen elássák. Ez azért is lehetséges, mert mennyisége viszonylag csekély, csak mintegy évi 5-10 l/fő. A szűrés és a rácsszemétkezelés egyesített berendezése az aprítórács, amely gépi úton feldarabolja a rácsszemetet és azt így engedi tovább a következő műtárgyra. Az ülepítő berendezések olyan műtárgyak, amelyekben a víz sebessége lényegesen lecsökken, és ezáltal adott szemcseátmérőnél nagyobb szennyeződések a medence fenekére ülepednek, ahonnan kotró- vagy elszívóberendezéssel eltávolíthatók. Az ülepítőberendezések közül az első a durva szemcsés anyagokat kiülepítő homokfogó (homok elnevezésen a kvarchomokon kívül minden egyéb, a víznél nagyobb sűrűségű szemcsés, általában

szervetlen anyag értendő.) A tisztítási technológiában a rács után következik, gyakran azzal közös műtárgyban kialakítva. A rács és homokfogó alkalmazását a szennyvíz "előtisztításának" is nevezik. Ez az előtisztítás védi a további gépészeti berendezéseket és csökkenti későbbi technológiai elemek terhelését. A homokfogók az átáramló víz mozgása, a berendezés szerkezete és működése alapján csoportosíthatók, pl. vízszintes-, függőleges vagy sugárirányú átfolyású, forgólapátos vagy légbefúvásos, folyamatos vagy szakaszos üzemű berendezések. A gyakori hosszanti útfolyású homokfogóra a 3-40. ábrán látható példa 3-40. ábra: Hosszanti átfolyású homokfogó Miközben az ikerkivitelű műtárgy egyik csatornája üzemel, a másikat lezárják. A lezártból a kiülepített anyag kitermelhető. A hosszanti átfolyási sebesség max 30 cm/s, a kiválasztott szemcsék átmérője 0,2 mm-nél nagyobb. A

kifogott homok mennyisége a csatornázási rendszertől függően évente 3-10 l/fő. A homokfogóban visszatartott anyag nem tekinthető teljesen szervetlennek, a szemcsék felületére tapadó szerves anyagok elérhetik a 10-40 súlyszázalékot is. Ez az anyag tehát fertőző és rothadóképes, ezért további kezelése (víztelenítés és fertőtlenítés) és biztonságos elhelyezése elengedhetetlen. A homokfogót követően ülepítőmedencékkel fogjuk ki a finomabb szerkezetű, nagyrészt szerves eredetű ülepíthető szennyeződéseket. Szokásos ezekre a berendezésekre az előülepítő elnevezést is használni, mivel ülepítést a további tisztítási folyamatokban is alkalmazunk. A szennyvíztisztításban alkalmazott sokféle ülepítőtípus közül a hazai gyakorlatban a legjellegzetesebbek az alábbiak: Vízszintes, sugárirányú átfolyású a Dorr medence, aminek vázlatát a 3-41. ábra mutatja 3-41. ábra: Sugárirányú átfolyású Dorr ülepítő

A műtárgyat nagyobb telepeken alkalmazzák. Átmérője 20-40 m, az átfolyási sebesség v < 10 mm/s, 1-3 órás tartózkodási idővel. A körbeforgó kotrószerkezet által a központi iszapzsompba gyűjtött laza iszapot víznyomással,csővezetéken vezetik el. Az uszadékot, amelyet a merülőfal tart távol a bukóéltől, fölöző berendezéssel távolítják el. A medence jó működésének alapvető feltétele a hidraulikailag jó kialakítás, a bevezetett víz egyenletes elosztása, az ülepítőtér kiegyenlített sebességeloszlása. A függőleges átfolyású dortmundi ülepítő kisebb telepeken használatos (3-42. ábra) 3-42. ábra: Függőleges átfolyású dortmundi ülepítő Ellenáramú berendezés, a felfelé irányuló vízmozgásban lefelé ülepedő anyag lebegő iszapfelhőt alkot, amely szűrő hatásánál fogva a javítja az ülepítés hatásosságát. A kétszintes ülepítők az ülepítés mechanikai és a rothasztás biológiai

folyamatát egyetlen műtárgyon belül valósítják meg (3-43 ábra). 3-43. ábra: Kétszintes ülepítő A műtárgy felső része az ülepítőtér, ahonnan a kiülepedett iszap az alsó, rothasztó térbe csúszik. A két tér elválasztása olyan, hogy a rothasztás során keletkező gázbuborékok ne juthassanak be az ülepítő térbe, megzavarva a kiülepedés folyamatát. A víznél kisebb sűrűségű (könnyebb) anyagokat felúsztatással távolítják el. Az ún flotálással az olaj-, zsír- és benzincseppek, valamint a kolloid jellegű (méretű) részecskék úsztathatók fel a víz felszínére. A finom szemcséjű szilárd anyagok sokszor könnyebben távolíthatók el felúsztatással, mint ülepítéssel. Az olaj-, zsír- és benzinfogók robbanásveszélyes anyagokat gyűjtenek, ezért ilyen műtárgyakat - a csatornahálózat biztonsága érdekében - gyakran már a keletkezés helyén (ipartelepeken, közlekedési üzemekben) létesítenek. E műtárgyak

kialakítására a 3-44 ábra mutat példát. 3-44. ábra: Benzin- és olajfogó akna 3.33 Biológiai szennyvíztisztítás A második szennyvíztisztítási fokozat a biológiai tisztítás. Célja a szennyvízben maradt kolloidális és oldott állapotú szerves szennyeződés lebontása. A biológiai szennyvíztisztítás mikoorganizmusok irányított tevékenységén alapul. A mikroorganizmusok tevékenységének (enzimekkel katalizált biokémiai reakcióknak) színtere a biológiai tisztítás műtárgya, melyben az irányítást az életkörülményeket első fokon befolyásoló paraméterek (oxigén, tápanyag, pH, hőmérséklet) szabályozásával valósítják meg. A tisztítási (lebontási) folyamat eredményeként a szerves anyag részben gáz halmazállapotú, stabil vegyületekké (CO 2 , CH 4 , H 2 S, NH 3 stb.) alakul, részben nem bomlékony, elásványosított anyagokká. A lebontást végző mikoorganizmus fajták sokasága a tisztítás szempontjából két fő

csoportra osztható: aerob mikoorganizmusok, melyek közös jellemzője, hogy a lebontás oxidációs folyamataihoz a környezetükben - tehát a szennyvízben - szabad, oldott oxigént igényelnek; anaerob mikroorganizmusok, melyeknek erre nincs szükségük; lebontási (oxidációs) folyamataikhoz az oxigént, illetve az energiát a vegyületekben kötött formációkból nyerik. Egyes mikroorganizmus fajok - fermentáció révén - környezeti feltételeiknek megfelelően, aerob és anaerob jellegű lebontásra is képesek. E fajokat fakultatív mikroorganizmusoknak nevezzük. A szennyvíz biológiai tisztítása természetes körülmények között is megvalósul, illetve megvalósítható. Hiszen ez megy végbe a folyókban, tavakban is az öntisztulás során, a bejutó szerves anyagokat itt is mikroorganizmusok bontják le, emberi beavatkozás nélkül. Ez a jelenség használható fel tervszerűen pl. a tavas szennyvíztisztítás és a talajszűrés alkalmazásakor.

Célszerű a szennyvíz elhelyezését és a szervesanyag lebontását a szennyvíz hasznosításával is összekötni, a szennyvízöntözés, nyárfatermelés, halastó-gazdálkodás lehetőségeit kihasználni. Mesterséges körülmények között, a szennyvíztisztító telepek berendezéseiben az előülepített (mechanikailag tisztított) szennyvízben lévő, elsősorban oldott állapotú szervesanyagot aerob folyamat bontja le. Ekkor az aerob mikoorganizmusok a szerves anyagot, mint tápanyagot sejtanyaggá alakítják, majd saját sejtanyagukat is felélik, míg a visszamaradó anyag már rothadásra hajlamos, elásványosodott anyaggá válik. Az anaerob folyamatok az ülepítőberendezésekben kiülepedett iszap kezelésénél jutnak szerephez. Az iszapot döntően pelyhes szerkezetbe összeállt kolloidális szerves anyagok és fölös mikroorganizmus szervezetek alkotják. Ezt a nehezebben hozzáférhető szerves anyagot előbb savtermelő baktériumokkal

cseppfolyósítják, majd metántermelő baktériumokkal bontják le a hozzáférhetővé tett szerves anyagot. Az előülepített szennyvíz szervesanyag-tartalmának aerob biológiai lebontása a szennyvíz és a mikroorganizmusok kétféle kapcsolati formájában játszódhat le: egyik esetben a szervezetek többé-kevésbé összefüggő hártya formájában, szilárd felületen rögződnek és a szennyvíz e hártyafelületen végigcsörgedezve érintkezik a mikoorganizmusokkal (ez a megoldás a csepegtetőtestes berendezések jellemzője); a másik esetben a sejtek pelyhekben, a folyadéktérben lebegnek (ez az állapot az eleveniszapos biológiai tisztításban). A biológiai csepegtetőtestes tisztítás során a szennyvíz szilárd szemcsehalmazból álló töltőtesten csörgedezik át (3-45. ábra) 3-45. ábra: Biológiai csepegtetőtest A töltőtest(-anyag) felületén alakul ki a mikroorganizmusokat tartalmazó biológiai hártya, a hézagrendszerben csepeg lefelé a

szennyvíz és áramlik fölfelé a levegő. A műtárgy általában hengeres, felül nyitott. Felülről vezetik rá a nyers szennyvizet, amelyet egy forgó permetező oszt el egyenletesen. A tisztított szennyvíz a lejtős fenéken gyűlik össze A szellőzést a támasztó szerkezet alatti levegőztető nyílások teszik lehetővé. A töltőanyag hagyományosan koksz, zúzott kő, vagy bazalt tufa, újabban pedig darabos műanyag, ami jobban terhelhető. A csepegtetőtestes tisztítás egy ritkábban alkalmazott sajátos műtárgy típusa a merülőtárcsás csepegtetőtest, melynél a szilárd felület-hártya viszony megmarad, azonban nem a szennyvizet vezetjük a hártyára, hanem a hártyát merítjük a szennyvízbe. A 2-3 m átmérőjű, 2 cm vastag korongok egymástól ugyanekkora távolságra közös tengelyen helyezkednek el. A biológiai csepegtetőtestes tisztítást ma inkább kisebb telepeken, vagy többlépcsős tisztítás igénye esetén (pl. igen nagy szervesanyag

tartalmú élelmiszeripari szennyvizeknél), eleveniszapos beren-dezések előtisztítójaként alkalmazzák. Nagyobb telepeken az utóbbi évtizedekben szinte kizárólagosan az eleveniszapos biológiai tisztítás vált uralkodóvá, de kis telepeken is elterjedt. Az eleveniszapos tisztítási eljárások közös, lényegi jellemzője, hogy a lebontást végző mikroorganizmusok pelyhes szerkezetbe tömörülve (eleveniszap), a szennyvízben egyenletesen eloszolva helyezkednek el; a lebontás aerob körülmények között megy végbe, melynek megteremtéséhez mesterséges oxigénbevitel (levegőztetés) szükséges. Az előülepített, oldott és kolloid jellegű szerves anyagokat tartalmazó szennyvizet a levegőztető műtárgyba vezetik. A szerves anyagnak az élő szevezetekbe jutása, majd lebontása ebben a műtárgyban játszódik le. A levegőztető berendezések egyúttal a víztér intenzív keverését is biztosítják A keverés feladata egyrészt a víztér

egyenletes oxigén - eleveniszap - tápanyag -koncetrációjának előállítása, másrészt az iszap leülepedésének megakadályozása. E folyamatok eredményeként a víz szervesanyag-tartalma lecsökken, a mikoorganizmusok mennyisége pedig megnövekszik. A rendszerben állandó az iszapszaporulat A fölös mennyiséget el kell távolítani. Ezt a célt szolgálja az utóülepítő. Az itt leülepedő, zömében élő mikoorganizmusokat tartalmazó eleven iszap egy részét, az iszapkoncentráció állandó szinten tartása céljából, visszavezetik a levegőztető műtárgy elé(recirkuláció). A recirkulációhoz fel nem használt iszapot, az ún. fölös iszapot pedig további kezelés céljából az iszapkezelési technológia folyamatába juttatják. Az eleveniszapos tisztítási eljárások három fő csoportra oszthatók. A felosztás alapja az eleveniszap tartózkodási ideje a levegőztető rendszerben, az ún. iszapkor (I k ) Eszerint, ha I k = 1-2 nap, akkor a

rendszer biológiai résztisztítást nyújtó, nagyterhelésű eleveniszapos tisztítás. I k =2-10 nap esetén teljes biológiai tisztításról, míg I k > 10 nap tartományban a teljes oxidációs tisztításról beszélünk. Az iszapkor beállítását a levegőztető műtárgy méretének és a recirkuláltatott iszap mennyiségének változtatásával oldják meg. Így például a teljes oxidációs rendszerben a recirkuláltatott - tehát visszatartott - eleveniszap mennyisége 3szorosa is lehet az érkező nyers szennyvizének, míg a résztisztításnál nem éri el annak 30 %át. Ennek megfelelően a tisztítás hatásfoka is eltérő lesz. Biológiai résztisztításkor a biológiai egységet elhagyó szennyvíz szevesanyag-tartalma > 30 g BOI 5 /m3, teljes biológiai tisztítással viszont már elérhető az elfolyó, tisztított szennyvízre hatóságilag előírt legfeljebb 20 g BOI 5 /m3 határérték. Teljes oxidációval ("totáloxidációval") a

távozó szennyvíz 12 g BOI 5 /m3 értékig is tisztítható, sőt ekkor már az iszappelyhekbe zárt szervesanyag nagy része is lebomlik. Ilyen rendszereknél ezért elhagyható az előülepítő, a levegőztető medencében az iszap szervesanyaga is lebomlik, és az utóülepítőből kiemelt iszap már nem igényel költséges, külön iszapkezelést. Ez a megoldás tehát egyszerű síti a technológiát, ezért elsősorban kisebb telepeken használják elterjedten. Az eleveniszapos szennyvíztisztítás központi műtárgya a levegőztető medence, az "eleveniszapos medence". Ennek szerkezeti megoldásai: általában vasbetonmedence, 3-5 m mélységgel, téglalap alaprajzzal (3-46. ábra), kis telepeken ("zsebtelepeken") szerelhető acélszerkezetű medence (3-47. ábra), főként a kisebb totáloxidációs telepeken kedvelt megoldás az egyszerű földanyagú, burkolt árok, az oxidációs árok (3-48. ábra) 3-46. ábra: Nagy telepek vasbeton

eleveniszapos medencéinek elrendezése 3-47. ábra: Kis telepek acélszerkezetű, eleveniszapos tisztító egységei 3-48. ábra: Oxidációs árok teljes oxidációs tisztítótelepen 3-49. ábra: Felszíni levegőztető berendezések működési vázlatai Megfigyelhető, hogy a nyers szennyvizet és a recirkuláltatott iszapot (eleveniszapot) a medence egyik oldalán vezetik be, míg a levegőztetett szennyvizet a medence másik oldalán, általában bukón át vezetik el.3 Vízi közművek A műtárgyakban az oxigénbevitelt és megfelelő áramlásviszonyokat (jó keverést, a leülepedés elkerülésére legalább 0,2-0,3 m/s sebességértékeket) levegőztető berendezések biztosítják: A mechanikus felszíni levegőztetők vízszintes tengelyű forgókefék vagy függőleges tengelyű rotorok lehetnek. Szerkezetüket a 3-49 ábra érzékelteti, alkalmazásuk a medencék bemutatott példáin látható. Az oxigénbevitelt a felszínen szétfröcskölt, apró cseppekre

bontott víz nagy felülete biztosítja. A felszín alatti légbefúvás felszín közeli és mély légbefúvás lehet. Az oxigénbevitel mindkét esetben a légbuborékok felületén történik. A műtárgyra és a levegőztető berendezésre a 3-50 ábra mutat példát. 3-50. ábra: Felszínközeli légbefúvás eleveniszapos medencében A légbefúvás hazai viszonylatban elsősorban nagyobb telepeken alkalmazható, tekintettel az igényes és költséges légsűrítő berendezésekre. Az eleveniszapos tisztítás központi lépcsője, a levegőztetés után minden esetben utóülepítő következik. Az innen kikerülő iszap teljes oxidációs eljárásnál közvetlenül szikkasztható és elhelyezhető (pl. mezőgazdasági területen), más esetekben pedig az iszap szervesanyagtartalmát külön iszapkezelés során kell lebontanunk Az utóülepítést fertőtlenítés is követi, mivel a telepről a befogadóba vezetett tisztított szennyvízben levő vírusokat,

baktériumokat el kell pusztítani. A fertőtlenítés erős oxidáló szerekkel, általában nátriumhipoklorittal vagy klórgázzal történik. A tisztítótelepeken keletkező szennyvíziszap kezelésével e jegyzet keretei között nem foglalkozunk, csupán az alábbiakat jegyezzük meg: az iszapok kezelése vagy anaerob rothasztással és szikkasztással, vagy mechanikai víztelenítéssel és szárítással (vagy égetéssel), vagy ezek kombinációjával történik, a szennyvíziszapot gyakran tőzeggel, mezőgazdasági hulladékkal vagy háztartási szemétel együtt komposztálják, a kezelt iszapot a mezőgazdaságban hasznosítják vagy más célra alkalmatlan helyen deponálják. A mutatott mechanikai és biológiai tisztítási fokozatok egységes tisztítási rendszert alkotnak, amelynek műtárgyait, berendezéseit szennyvíztisztító telepen építik fel. A tisztítótelepet a településtől legalább 500-1000 m-re helyezzük el, megközelítésére szilárd

burkolatú út szolgál. A telepen gondoskodni kell jó minőségű ivóvízről és a berendezések működtetéséhez lehetőleg kétoldali energia ellátásáról. A területet kerítéssel kell körbezárni és környezeti és egészségügyi szempontból körben fásítani kell. 3.34 Szennyvizek kémiai tisztítása A harmadik, kémiai tisztítási fokozat - szigorúan véve- kémiai (vagy fizikai-kémiai) szennyvíztisztítás, amelyet jórészt vegyi anyagok és/vagy vegyipari eszközök segítségével végeznek. Általában nem különíthető el élesen az első két fokozattól (ld 3-35 ábra) A mechanikailag és biológiailag tisztított szennyvíz még mindig tartalmaz olyan lebegtetett és oldott anyagokat, amelyek a befogadóban vagy a víz újrahasználata során káros vízminőségváltozásokat okozhatnak. Ezek az anyagok általában a következők: növényi tápanyagok (foszfor és nitrogén vegyületek), szerves és szervetlen lebegőanyagok, oldott sók. A

leggyakoribb feladat a növényi tápanyagul szolgáló nitrogén és foszforvegyületek eltávolítása, kémiai kicsapatása, hiszen ezek a befogadóban tápanyagdúsulást és növényi burjánzást (moszatok, hínár stb. rohamos szaporodása), elmocsarasodást okozhatnak Ez az eutrofizáció jelensége, amely ellen leggyakrabban (így a balatoni szennyvíztisztító telepeknél is) a tisztított szennyvíz foszfortartalmának csökkentésére törekednek. A szerves anyagokból, illetve a mosószerekből származó foszfort általában alumínium-, vas-, vagy kalciumvegyületekkel csapatják ki, majd a kicsapódott vegyületeket ülepítik. Újabban a növényi tápanyagok eltávolítására külföldön terjednek a biológiai módszerek is, ezek általában aerob-anaerob technológiák együttes alkalmazásai. A biológiailag tisztított szennyvíz lebegő- és szerves anyagának további eltávolítására mikroszűrőket (nyílásméret < 0,04 mm), továbbá egy-vagy

többrétegű gyorsszűrőket alkalmaznak. A sótartalom csökkentése főként a tisztított szennyvíz újrahasználata esetén szükséges. Ioncserélőkkel érhető el a legjobb eredmény. Több-kevesebb gondot okozhat a Mn, Cu, Hg, Ni, Co, As leválasztása. Erre kielégítően csak az ioncserélők vagy az aktív szén szűrők képesek. Egyéb anyagok - például gázok és ammónia - intenzív kilevegőztetéssel (stripping) távolíthatók el. 3.35 A szennyvizek tisztításának egyéb módozatai A szennyvíztisztítás egyéb módszerei közé egyrészt az önállóan kisberendezések, másrészt a természetes tisztuláson alapulók sorolhatók. alkalmazható 3.351 Kisberendezések A kisberendezések lakóházak, közintézmények, üdülők, közlekedési létesítmények, építési telepek, stb. szennyvizeinek kezelésére, a csatornahálózattól és a befogadótól távol eső területeken alkalmazhatók. Hazai körülményeink között a legelterjedtebb

kisberendezés típus az oldómedence és az azt kiegészítő adagoló, szikkasztó és (élővíz befogadó esetén) fertőtlenítő műtárgy. Az oldómedencébe vezetett szennyvíz ülepíthető szennyeződései a fenéken halmozódnak, a víznél könnyebb térfogatsúlyú anyagok pedig a felszínen úszó réteget képeznek. E két réteg között az iszapszemcsék a rothadáskor fejlődő gázbuborékok közvetítésével felemelkednek, majd visszasüllyednek. Hogy a medencéből elfolyó szennyvíz minél kevesebb ilyen iszapszemcsét vigyen magával, az oldómedencéket legalább 2 kamrára osztjuk. Az első kamra a kiváló szennyezőanyagok zömének visszatartását és kirothasztását végzi, a következő kamra a felúszott iszaprészecskék elfolyását akadályozza meg. Itt fejeződik be a rothasztás folyamata is. Az oldómedencék két típusa ismert. Az egyszerű oldómedence két kamrából áll és három napi szennyvízmennyiség fogadására alkalmas hasznos

térfogatúra kell kiépíteni (3-51. ábra) 3-51. ábra: Egyszerű oldómedence Bővített oldómedencét napi 4.25 m3 szennyvízterhelés esetén építenek (3-52 ábra) 3-52. ábra: Bővített oldómedence Ez mechanikai és részben már biológiai tisztítóberendezés is. Három kamrából áll és 610 napos tartózkodási időre épül. A medenceszerkezet készülhet betonból, vasbetonból vagy téglából. A falakat belülről a szennyvíz szintjéig, kívülről a maximális talajvíz szintjéig vízzáró vakolattal készítik. Az uszadék átfolyását az egyes kamrák között a vezetőfal akadályozza meg. Az oldómedencék üzemeltetéséhez nem szükséges szakképzettség és nem okoz különösebb gondot. A kiülepedett és részben lebontott szennyvíziszapot egy-két évenként el kell távolítani, hogy az ne csökkentse a hasznos térfogatot. A szikkasztóberendezések feladata az oldómedencével tisztított szennyvíz talajba bevezetése oly módon, hogy

a bevezetett szennyvíz a talajvíz esetleges felhasználása esetén, közegészségügyi szempontból ne legyen veszélyes. Szikkasztóberendezések létesítésének alapvető feltétele, hogy a talajszerkezet a szikkadást lehetővé tegye és a maximális talajvízszint legalább 1,0 m-rel legyen a szikkasztás szintje alatt. A legegyszerűbb szikkasztóberendezés a szikkasztó akna (3-53. ábra), melyet az oldóaknához csatlakoztatnak. Ha hézagos falazású a műtárgy, belső terét kaviccsal, zúzott kővel töltik ki. A fal hézagainak védelmére kívülről is 20 cm vastag kavicsréteget kell elhelyezni. 3-53. ábra: Fenékürítős szikkasztóakna Nagyobb vízmennyiség esetén hosszanti elrendezésű szikkasztóárok, illetve szikkasztó alagcsőhálózat is épülhet. Az oldómedencében előtisztított szennyvíz további, biológiai tisztítására alkalmasak a homokszűrők (3-54. ábra) 3-54. ábra: Homokszűrő árok Ha a szennyvíz nem szikkasztható, akkor

a befogadóba csak homokszűrő árok közvetítésével vezethető be. Az élővizek és a talaj szennyezőanyag terhelésének csökkentési igénye gyárban elkészíthető kisberendezések létrehozásához vezetett. Ilyen látható a 3-46 ábrán is Számos további változataik is léteznek. Ezeket főleg üdülők, középületek szennyvizeinek tisztítására használják, ha a szennyvíz nem vezethető közcsatornába. A tisztítás hatásfoka megközelítheti a nagy telepekét. Rendszeres karbantartást, időszakos szakfelügyeletet igényelnek 3.352 Tavas szennyvíztisztítás A természetes körülmények között lezajló tisztulási folyamatok régóta ismertek. Ezek során a befogadó vízben vagy talajban lévő mikroszervezetek bontják le a szerves szennyezőket. A módszerek alkalmasak a szennyvizek ideiglenes vagy végleges elhelyezésére. Ha nincsenek kizáró körülmények, akkor lehetséges a hígítás, a szennyvízöntözés és a tavas tisztítás. A

hígítás a szennyvíz aránylag egyszerű előtisztítás utáni élővízbe bevezetését jelenti. Az erre vonatkozó szabályok (ajánlások) a következők: A hígítás lehetséges arányai és az előtisztítás összefüggései Ha a hígítás mértéke Q/q Akkor az előtisztítás ajánlott módja, eszköze > 500 15-20 mm átvezetés pálcaközű szennyvízrácson való 300-500 1-1,5 óráig tartó ülepítés 200-300 derítés (kémiai tisztítás) < 200 legalább 75%-os hatásfokú biológiai tisztítás A szennyvízöntözés esetünkben gyűjtőfogalom. Ide sorolhatók a növénytelepes tisztítás, a talajszűrés különböző módozatai és a mezőgazdasági elhelyezés. A növénytelepes tisztítást vízkultúrás rendszereken önállóan is, de főként a szennyvíztelepek részeként alkalmazzák. Meglévő vagy mesterségesen létrehozott berekterületek, tavak ezek, amelyeket vízinövényekkel (nád, sás, káka) telepítenek be és általuk

a legkülönfélébb növényi és állati élőlények alkotnak dinamikus életközösséget. A talajszűrés szivárogtató mezőkön megy végbe. A kijuttatott szennyvíz átszivárog a talajon, s eközben megtisztul. A tisztulás a talajban lejátszódó fizikai, kémiai és biológiai folyamatok eredménye. Csak azok a talajok vehetők igénybe, amelyek tartósan képesek naponta legalább 50 mm vízborításnak megfelelő vízréteg átszivárgását, elszikkasztását biztosítani. A szennyvizek mezőgazdasági elhelyezésén a talajon keresztül végbemenő biológiai lebontás értendő. Ennek során a végtermékek növényi tápanyagok, illetve talajalkotó részek lehetnek A tisztító tavakba kihelyezett víz a természetes vizek tisztulásához hasonló folyamatok során szabadul meg a szennyeződéseitől. A lebomlási folyamathoz szükséges oxigén is csak természetes módon, főleg felszíni diffúzió útján - esetleg a hullámzás által segítve - kerül a

vízbe, mesterséges oxigénbevitelre ("levegőztetésre") általában nincs szükség. A lehetséges változatokról és a jellemző körülményekről a 3-V. táblázat tájékoztat 3-V. táblázat: A tavas tisztításra jellemző körülmények A jellemző adatok anaerob tó fakultatív tó aerob tó halastó esetében mélység (m) 2 3 1,2 1,8 0,6 0,9 0,7 1,2 tartózkodási idő (nap) 6 60 7 30 2 6 2 3* terhelés (kg/ha/nap) 350 600 25 60 350 600 40 80 várható hatásfok (%) 40 60 70 85 80 96 70 85 lehetséges* BOI 5 * A mindenkor szükséges 3 5-szörös hígítást is figyelembe véve. * 8 30 oC hőmérsékleti határok között. Az anaerob tavakat legtöbbször első lépcsőként használják az aerob és a fakultatív tavak előtt. Mindig ideiglenes létesítmények, bűzös üzeműek  tehát a lakott területektől kelő távolságra legyenek. A lebomlott anyagokat tartalmazó

kiülepedett iszapot évente el kell távolítani. A részben megtisztított vizet rendszerint még egy másik típusú tóba vezetik át, mielőtt a befogadóba engedhetnék. Az aerob  más néven oxidációs  tavak kb. 1 órás előülepítést igényelnek Kis mélységük folytán, különösen pedig időszakos, mesterséges oxigénbevitel esetén nagyon jó hatásfokú bennük a biológiai tisztulás. A megtisztult víz a tartózkodási idő elteltével a befogadóba bocsátható, legfeljebb az "algatermés" kiszűrésére és lerakására van szükség. Iszap eltávolítás általában nem kell. A fakultatív tavak felső, melegebb, oxigéndúsabb 40 60 cm-es rétegében aerob tisztulás közben folyik át a szennyezett víz, a mélyebb zóna pedig anaerob körülmények között ásványosítja a szennyvízből kiülepedő (frissen érkező vagy az aerob zónában keletkező) anyagokat. Rácsos előszűrést és lehetőleg félórás előülepítést

igényelnek A keletkezett iszapot 5 10 évenként kell eltávolítani. A befogadó terhelhetőségétől függően esetleg algamentesíteni kell a tisztított vizet. A halastavak már nem csak szennyvíztisztítók, hanem inkább szennyvízhasznosítók, amelyekben jelentősen csökkenthető a víz tápanyagtartalma. Rendszerint sok bennük a vízinövény, amelyek leépíthetnének jelentős mennyiségű nitrogént és foszfort is, ám ezt a halak anyagcseréje részben ellensúlyozza. Ezért azután a halastavak is csak részleges tisztításra alkalmasak, igényes befogadó esetén önmagukban még elégtelenek. A halak védelme végett legalább 4 g/m3 oldott oxigént kell fenntartani (adott esetben mesterséges oxigénbevitellel), az érkező szennyvizeket pedig 3 5-szörös hígítással és csak 1,5  2 órás előülepítés után szabad bevezetni. Mivel a halastavakat ősszel le kell halászni, vizüket októberben leeresztik, a következő tenyészidő kezdetéig csak

aerob tóként üzemeltetethetők