Agrr-krnyezetvdelmi Modul
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 35

Szennyvíztisztítás II. 21.lecke PowerPoint PPT Presentation


  • 56 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc. Szennyvíztisztítás II. 21.lecke. A mikroorganizmusok energiagazdálkodása:

Download Presentation

Szennyvíztisztítás II. 21.lecke

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

Agrr-krnyezetvdelmi ModulVzgazdlkodsi ismeretekKRNYEZETGAZDLKODSI MRNKI MScTERMSZETVDELMI MRNKI MSc


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

Szennyvztisztts II.21.lecke


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • A mikroorganizmusok energiagazdlkodsa:

  • A heterotrof mikoorganizmusok kizrlag kmiai energit kpesek hasznostani. Az autotrof mikroorganizmusok egy rsze (fotoszintetizlk) a fnyenergit is kpesek felhasznlni. Az ltalnos energiavaluta az llnyek anyagcserjben az ATP (adenozin trifoszft).

  • A mikroorganizmusok energiatermel anyagcserefolyamatai lejtszdhatnak oxign jelenltben (aerob metabolizmus) ill. oxign hinyban (anaerob ill. anoxikus) metabolizmus.

  • C6H12O6 + 6 O2 aerob mikroorganizmusok

  • 6 CO2 + 6 H2OG = -2880 KJ/mol

  • C6H12O6 anaerob mikroorganizmusok3 CO2 + 3 CH4G = -404 KJ/mol


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Energiatermels szempontjbl sokkal hatkonyabb az aerob metabolizmus (a reakci sorn felszabadul energia jval nagyobb). Ennek megfelelen oxign jelenltben az aerob mikroorganizmusok metabolikus elnyt lveznek az anaerobokkal szemben, ezrt aerob krlmnyek kztt anaerob folyamatok nem jtszdnak le a biomasszban.

  • A metabolizmus oxidcis s redukcis folyamatok sszessge. A mikroorganizmus energit nyer a szerves vegyletek oxidcijval. Mivel a lejtszd oxidcis s redukcis folyamatok eredje 0, a szksg van olyan vegyletre, amely redukldik, azaz elektront vesz fel. Ez a vegylet az n. terminlis elektronakcepor. Aerob esetben ez a vegylet az oxign.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Amennyiben oxign nincs jelen a rendszerben, ms vegyletek szolglhatnak elektronakceptorknt. A klnbz elektronakceptoroknak klnbzik az oxidl ereje (standard redoxpotencilja), ennek megfelelen vltozik a metabolizmus sorn kinyerhet energia mennyisge.

  • Elektronakceptor redoxpr

  • O2 / H2O

  • NO3-/NO2-

  • NO2-/NO

  • SO42-/SO32-

  • CO2/CH4

Kinyerhet energiamennyisg cskken


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Anoxikus krlmnyek: amennyiben oxign nincs jelen a rendszerben, nitrt azonban igen, gy ez szolgl elektronakceptorknt. Az n. denitrifikl mikroorganizmusok a nitrtot nitritt, majd elemi nitrognn redukljk, ez a folyamat a denitrifikci.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Anaerob krlmnyek: sem oxign, sem nitrt nincs jelen a rendszerben. Amennyiben szulft jelen van a rendszerben elektronakceptorknt szulfitt (SO32-) s ksbb knhidrognn (H2S) redukldik szulftredukl mikroorganizmusok hatsra. Amennyiben szulft sincs jelen a rendszerben a szn szolgl elektronakceptorknt, s metn keletkezik (metanogn baktriumok). Az anaerob folyamatok sorn mellktermkknt illsavak (pl. ecetsav, vajsav) keletkeznek.

  • Fontos!!! Mivel az energiagazdlkods szepontjbl elnysebb helyzetben vannak, az aerob organizmusok metabolikus elnyt lveznek a denitrifiklkkal szemben, a denitrifiklk elnyt lveznek a szulftreduklkkal szemben, szulftreduklk elnyt lveznek a metanognekkel szemben.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Nehezen leboml szerves szennyez anyagok

  • A szerves szennyez anyagok nagy tbbsge nagy koncentrciban a vizek oxigntartalmnak cskkentsvel fejti ki kros hatst. Kis hnyaduk nehezen bomlik s mr kis - mikrogramm/l - koncentrciban is kros, mrgez, rkkelt, vagy felhalmozd tulajdonsg. Ezek, a szerves mikroszennyezk nven is szmon tartott vegyletek:

  • - nvnyvdszerek, rovarl szerek,

  • - kolajok s szrmazkaik,


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • - szintetikus mosszerek,

  • - poliklrozott bifenilek (PCB-k),

  • - fenolok.

  • Valamennyien specilis szennyez hatst okoznak. Jelenltk specilis megtlst, eltvoltsuk specilis technikkat ignyel.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • A mrgez vegyletek mennyisgt, illetve mennyisgi korltjt toxicitsi mrszmmal jellemzik:

  • - a vizsglt llnyek 50%-t elpusztt dzis,

  • - a vizsglt llnyek 50%-t elpusztt koncentrci.

  • A felhalmozds-veszlyes anyagok igen kicsiny, de hosszantart terhelsnl okozhatnak megbetegedst, st hallt azltal, hogy az l szervezetbl nem tvoznak el. gy hossz id utn a szervezetbeli mennyisgk, koncentrcijuk elrheti a megbetegedst okoz szintet.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Szervetlen szennyez anyagok

  • A szervetlen szennyezk mennyisgt egyedi koncentrcijukkal kell jellemezni, nincs a BOI, illetve KOI-hez hasonl egyttes mrszmuk.

  • Nitrogn

  • t formban fordulhat el: elemi-, szerves-, nitrit- s nitrt-nitrogn, ammnia.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Az elemi nitrogn vzben jl olddik, inert tulajdonsg, nem jelent szennyezst. A tbbi elfordulsi forma viszont szennyeznek szmt.

  • A nitrognvegyletek a vizekbe tbbfle forrsbl juthatnak: mtrgybl, szerves trgybl, szerves anyagok bomlsa rvn, s a szennyvzkezel berendezsekbl.

  • Az ammnia a szerves nitrognvegyletek bomlstermkeknt kerl a szennyvzbe: jelenlte egyrtelmen indiklja a boml szerves anyagok jelenltt.

  • Az ammnia a sejtmembrnon thatol sejtmreg. Mrgez hatsa egyb vzjellemzk fggvnye is, 0,2-2 mg/l koncentrci-rtktl toxikus. A megengedett koncentrci:

  • 0,02-0,025 mg/l.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Az ammnit a nitrifikl baktriumok oxidljk, e kzben oxignt fogyasztanak, nitriteket s nitrtokat hoznak ltre az albbiak szerint:

  • Nitrosomonas hatsra: NO2- Nitrobakter hatsra: NO3-

  • 1 g NH3 oxidlsa 4.57 g O2 -t fogyaszt: a szerves anyagokhoz hasonlan oxign fogyaszt "terhelst" jelent a szennyvizekben, kis koncentrciban is.

  • A vizek nagy nitrit-nitrt tartalma (a foszfortartalommal egytt) a vizinvnyek, algk tlburjnzst okozzk (eutrofizci). A szennyvizek nitrit-nitrt tartalma, mint oldott szennyez, tkerl az ivvzbe s ott csecsemknl methemoglobnit - esetenknt csecsem hallt - okoz.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Az emberi szervezetben a hemoglobin 1-2 % methemoglobin formjban van jelen, ami a nitrit oxidcis hatsra jn ltre. 10% feletti methemoglobin esetn fellp a metahemoglobnia betegsg, krt szenved a szervezet oxign elltsa, mert a metahemoglobin nem kpes oxignt szlltani. A felntt, egszsges ember specifikus enzime visszaalaktja a metahemoglobint hemoglobinn. A csecsemknl ez az enzimtermels csak fokozatosan alakul ki, a kis csecsemk nem kpesek a mregtelenitsre. Msrszrl a csecsemk gyomor pH-ja kzel semleges a felnttek ersen savas jellegvel szemben. A semleges pH kedvez a nitrt nitrit talakulsnak, s ez az ivvz nitrttartalma esetn elsegti a csecsemknl a metahemoglobin kpzdst.

  • A fentiek miatt a megengedett hatrrtk nitrtionbl 40 mg/l az ivvzben.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Jl mkd szennyvz-tiszttknl az elfoly vz 10-40 mg/l NH4+ s 5-30 mg/l NO3-tartalm. Anaerob krlmnyek kztt szmos szervezet kpes a nitrt oxignjnek felhasznlsra, igy a nitrtbl N2 kpzsre (denitrifikci).


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Foszfor

  • A foszfor nem mrgez, de fls mennyisge a termszetet krosan deformlhatja "terhel" sszetev. A vizek nagy aktv foszfortartalma ugyanis a nvnyek, algk tlburjnzst - eutrofizcit eredmnyez s ezrt kros.

  • A termszetes emberi tevkenysg is okoz foszfor szennyezst. Az emberi kivlaszts naponta, szemlyenknt 2g foszfort, ezen fell a hagyomnyos mosszerek tovbbi 2 g foszfort visznek a vizekbe. Az erteljes mtrgyzs is folyamatos foszfor-kimosdst okoz. A termszetben kzetek mllstermke bomlsaknt is keletkezhet oldhat foszfor.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • A foszfor az l szervezetek fontos pteleme. A bioszfrban szinte kizrlag teljesen oxidlt formja van jelen, foszftknt, a pH-tl fggen ortofoszft vegyleteknt. A nvnyek csak ezeket a reaktv foszforalakokat tudjk felvenni. A nem reaktv szerves s szervetlen kondenzlt foszftokat a nvnyek nem kpesek hasznostani.

  • A foszftok fmionokkal (vas-, alumnium-, kalcium) fmfoszft vegyleteket kpeznek, oldatbl kicsapdnak (oxidl krnyezetben). Redukl krnyezetben a csapadkbl oldd mdosulat, pldul Fe3PO4 keletkezhet.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • A foszfor krfolyamatban, "foszfor-ciklusban" vesz rszt: rszint szervetlen vegyletek formjban a krnyezet sszetteltl fggen kicsapdik (ezzel kilp a tpllkozsi lncolatbl), vagy visszaolddik. Msrszrl az ortofoszft vegyleteket a nvnyek felveszik, szervezetkbe beptik, szerves, kondenzlt foszfor-vegyletet kpeznek.

  • Az elhalt nvnyek kondenzlt foszft tartalma nem aktv, (kilps a ciklusbl). Baktriumok ezt azonban jra hidrolizljk ortofoszftt, s ezzel visszaviszik az aktv ciklusrszbe. (A biolgiai szennyvz-tiszttkban ez a folyamat is lejtszdik).


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • A biolgiai szennyvztsztits foszforciklust mdost hatsra jellemz:

  • a nyers szennyvz 5-20 mg/l sszes foszfor tartalmnak 15-20%-a aktv;

  • a biolgiailag tiszttott szennyvz 3-10 mg/l foszfort tartalmaz, de ez 50-90%-ban ortofoszft.

  • A legtbb termszetes rendszerben a foszfor van a legalacsonyabb (aktv) koncentrciban, teht limitl tnyez. Mintegy 10 mg/m3 foszfortartalom alatt a rendszer oligotrof, kicsi a biolgiai produkci. 20 mg/ felett eutrf, azaz megindulhat az algaburjnzs.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Toxikus fmek

  • Egyes fmek kis mennyisgben szksgesek az lvilg szmra (esszencilis fmek). Ezek a br, cink, krm, kobalt, mangn, molibdn, n, rz s vas.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Ms fmek - arzn, kadmium, ezst, higany, lom, berilium - az l szervezeteket mrgezik, toxikusak.

  • Az esszencilis fmek optimlist jval meghalad koncentrciban, valamint a nem-esszencilisak nvekv koncentrciban fokozottan mrgezek.

  • Mrgez hatst csak az oldott fmszennyezk okoznak, az oldhatatlan fmvegyletek biolgiailag inaktvak.

  • Szennyvizeink ltalban igen kis koncentrciban tartalmaznak fmszennyezket, de a biolgiai folyamatok sorn megktdnek, s a kpzdtt biomasszban felhalmozdnak, gy sok ezerszeres koncentrcit is elrhetnek. Elfordulhat, hogy a tpllklnc vgn lev llatot, vagy embert mr a felhalmozdsbl add nagy dzis mrgez hats ri.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Tovbbi gondot okoz, hogy a krnyezetben felgyleml inaktv fmvegyletek a krlmnyek ( pH, oxign-koncentrci, redoxpotencil stb.) vltozsa kapcsn olddnak, aktivldnak. ( Ilyen jellegzetes, a termszetben esetenknt lejtszd folyamat pldul a higany metilezdse: az inaktv higany metilhigany-mdosulata jl olddik vzben s igen mrgez. )


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Jellegzetes a toxikus fmek ltal okozott mrgezseknl, hogy a nagy dzis gyorsan jelentkez mrgez hatsa mellett a legtbb fm esetben /hosszan tart/ kis koncentrci is eredmnyezhet mrgezst, de a kros hats csak hossz id utn (hetek, hnapok, st vek multval) jelentkezik. A mrgez koncentrcik rtke fmenknt vltoz, s a fentiek miatt nehezen megadhat rtk.

  • Fentiek miatt a fmszennyezsek, elssorban a nehzfm-szennyezsek megelzsre, valamint eltvoltsra fokozott gondot kell fordtani.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Cianidok

  • Mindenhol, ahol let- vagy ipari tevkenysg van, elfordulnak cianidok. Ezrt a cianidokat szennyezettsget jelz vegyletnek is tekintik.

  • A cianid ion knnyen megktdik az llati szervezetekben s gyors mrgezst okoz.

  • Mr 50-60 mg hallt is okozhat embereknl. Blokkolja a citokrmrendszert s az oxidcis folyamatokat. Termszetes vizekben cianid nincsen, vagy csak 0,1 mg/l alatti koncentrciban fordul el.

  • Cianid tartalm vizeket kzvetlenl a kpzdsk helyn kell tiszttani a fokozott mrgezsi veszly miatt, valamint azrt is, mert a 0,2 mg/l feletti koncentrci a biolgiai tiszttst gtolja.

  • A megengedett cianidion koncentrci: 0,2 mg/l.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Mikrobiolgiai szennyezk

  • A szennyvizek - a tisztn ipari szennyvizektl eltekintve - j tptalajai a mikroorganizmusoknak, ezrt szmtalan fajtjuk tallhat meg a szennyvizekben.

  • A mrnki gyakorlatban az emberi szervezetre veszlyes mikroorganizmusokat vesszk csak szmtsba, mint szennyezket. Ez 20-30 fertz komponenst jelent csupn. Ezeket is igen nehz volna a tbbi mellett kimutatni. Megllaptottk viszont, hogy a fertz mikroorganizmusok emberi vagy llati rlkkel kerlnek a szennyvzbe. Forrsuk:

  • - feklis szennyvz,

  • - vghidak szennyvize,

  • - llati termk-feldolgozk szennyvize,

  • - vidki llattart-telepek tlfolyi.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Mivel a 20-30 fle fertz krokoz identifiklsa, vagy jelen nem ltnek bizonytsa is nehzsgekbe tkzik, az a gyakorlat alakult ki, hogy a fertzttsg megllaptsra a feklia jelenltt vizsgljk, nem fertz, de jl reproduklhat reakcit szolgltat mikroorganizmus kitenysztsvel.

  • Alkalmazott indiktor-mikroorganizmusok:

  • - feklia koliform - ez a legtbbet alkalmazott indiktor.

  • - feklis streptococcus - /1964 ta hasznljk Eurpban s az USA-ban,/

  • - Clostridium perfingens - igen ellenll, h- s kiszrads tr

  • (70 oC-on is megl), ezrt az idnknt elfordul, vagy tvoli fertzs kimutatsra alkalmas.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Teleplsi szennyvizek s tiszttsuk

  • A szennyvztisztts tanulmnyozst clszer a teleplsi szennyvztiszttssal kezdeni, tbb okbl. Az ipari szennyvizek tiszttsnl is ugyanazok a berendezsek hasznlatosak, mint a teleplsi tiszttsnl.

  • Sok esetben clszer az ipari szennyvizet elkezels utn keverni teleplsi szennyvzzel s vgleges tiszttst gy elvgezni.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Az ipari szennyvizek kzvetlenl, tiszttatlanul ltalban nem vezethetk lvizekbe, /befogadkba,/ valamint nem keverhetk a teleplsi szennyvzzel, mert annak tiszttst megzavarjk, illetve lehetetlenn teszik. Az ipari szennyvizek a tevkenysgtl fgg, jellegzetes sszettelt mutatnak. Kezelsket, tiszttsukat a keletkezs helyn kell megoldani. A tipikus ipari szennyvizek tiszttsra tipizlt szennyvizkezel rendszerek alakultak ki].


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • A teleplsek szennyvizt csatornahlzatok gyjtik s vezetik el. Megklnbztetnk egyestett s osztott szennyvzhlzatot.

  • Osztott szennyvzhlzatrl beszlnk, ha a csapadkvizet s az egyb teleplsi szennyvizeket kln-kln csatornarendszerben gyjtik.

  • Egyestett a szennyvzhlzat, ha a klnvlaszts nem trtnik meg, a kommunlis s a csapadkvizet egytt vezetik el.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

  • Az osztott hlzatok alkalmazst, a csapadkvz kln elvezetst indokolja, hogy mennyisge igen nagy ingadozsokat mutat, ami a tiszttm ers tlmretezst kvnja meg. Ha a gyjtterlet ersen szennyezett fellet, a csapadkvz is ersen szennyezett, tiszttsra szorul: indokolt az egyestett szennyvzhlzat alkalmazsa.

  • A teleplsi szennyvizek tiszttsra jellegzetes megoldsok alakultak ki.

  • A szennyvztisztts kt f feladatra bomlik, gymint:

  • - a nem oldott, darabos szennyezkmechanikus eltvoltsa,

  • -oldott + finom lebeg szilrd + mikroorganizmusok + szerves anyagok lebontsa, eltvoltsa.


A telep l si szennyv ztiszt t s technol giai elemei

A teleplsi szennyvztisztts technolgiai elemei

Az szennyvizek tiszttsi lpcsit a gyakorlat hrom f csoportba sorolja:

  • a mechanikai tisztts, ezen bell

    • mechanikai eltisztts,

  • a biolgiai szennyvztisztts, ezen bell

    • a klnfle elven mkd mestersges egy-s tbblpcss tiszttsi mdok,

    • a klnfle termszetes tiszttsi mdok (tavas, talajszrs, ntzs),

  • a III. tiszttsi fokozat

    • tpanyag-eltvolts (P, N)

    • szennyvz-ferttlents

    • fizikai-fiziokmiai eljrsok (pl. fordtott ozmzis stb.).


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

A teleplsi szennyvztisztts technolgiai elemei

  • A tiszttott szennyvz elhelyezsvel hasznostsval kapcsolatos csoportostsra ajnlhat:

  • a mezgazdasg terletn trtn hasznosts (pl. ntzs),

  • az ipar terletn trtn jrahasznosts (pl. htvz, hidrotranszport stb.).

  • A szennyvztiszttsi folyamat sorn msodlagos anyagknt iszap kpzdik, melyek volumene br mintegy kt nagysgrenddel kisebb a folyadk mennyisgnl, m a krnyezeti s egszsggyi feltteleket kielgt elhelyezshez, illetleg hasznostshoz a szksges ltestmnyek beruhzsi kltsge a teljes beruhzs 50%-t is megkzelti.


El ad s felhaszn lt forr sai

ELADS Felhasznlt forrsai

  • Szakirodalom:

    • Vermes L. (szerk.) (1997.): Vzgazdlkods. Mezgazdasgi Szaktuds Kiad. Budapest.

  • Egyb forrsok:

    • Fehr T.-Horvth J.-Ondruss L. (1986.): Terleti vzrendezs. Mszaki Knyvkiad. Budapest.


Szennyv ztiszt t s ii 21 lecke

Ksznm a figyelmet!


  • Login