A szennyvíztisztítás folyamatairól … egy kicsit másképpen

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Horváth Gábor Környezetmérnöki Kft
Advertisements

A szennyvíztisztítás biokinetikai problémái a gyakorlatban.
Vízminőség-védelem III.
PTE PMMK Környezetmérnöki Szak (BSC)
ACTINOMYCES NEMZETSÉG
Víztisztítás ultraszűrésel
Biológiai szennyvíztisztítás és modellezése
TERMÉSZETES SZENNYVÍZTISZTÍTÁSI RENDSZEREK
SZILÁRD/FOLYADÉK FÁZISSZÉTVÁLASZTÁSI TECHNOLÓGIÁK
Innovatív szennyvíztechnológiai módszerek a felszíni vizekbe kerülő prioritás szennyezőanyag terheléseinek csökkentésére Dr. Fleit Ernő, egyetemi docens.
Vízminőségi jellemzők
Kémiai szennyvíztisztítás
AEROB KEVERŐS BIOREAKTOROK
Merre tart ma hazánkban a szennyvíztechnológia?
Biológiai szennyvíz tisztítás
KOMETABOLIZMUS. A fogalom tisztázása Régóta ismert tény, hogy a mikroorganizmusok képesek átalakítani szerves vegyületeket, de a termék felhalmozódik.
A vízszennyezés mérése, értékelése
KÖRNYEZETVÉDELEM VÍZVÉDELEM.
PTE Hulladékgazdálkodási Technológus Szak (FSZ)
Biológiai műveletek Mikroorganizmusok, sejt – és szövettenyészetek felhasználása műszaki feladatok megoldására. Mikroorganizmusok irányított tevékenysége.
Ülepítés A folyadéktól eltérő sűrűségű szilárd, vagy folyadékcseppek a gravitáció hatására leülepednek, vagy a felszínre úsznak. Az ülepedési sebesség:
Flotálás.
Kommunális technológiák I. 4. előadás
MUTÁCIÓ ÉS KIMUTATÁSI MÓDSZEREI
A fitoplankton monitorozása a Keszthelyi- medencében és dinamikájának modellezése Istvanovics Vera és Honti Márk Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi.
Fermentlevek reológiai viselkedése BIM Alapfogalmak belső súrlódás 1. NEWTON-i fluidumokra τ a fluidumra ható nyírófeszültség (erő/felület)  nyírósebesség,
Növekedés és termékképződés idealizált reaktorokban
Egy folyékony mintában valamilyen baktérium koncentrációját szélesztést követően agarlemezes telepszámlálással határozzuk meg. Tízes alapú hígítási sort.
Vízminőségi modellezés. OXIGÉN HÁZTARTÁS.
Szennyvíztisztítás Melicz Zoltán Egyetemi adjunktus
A szennyvíztisztítás folyamatairól … egy kicsit másképpen
KÉMIAI KEZELÉS ALKALMAZÁSA A SZENNYVÍZTISZTÍTÁSBAN
Szennyvíztisztítás Melicz Zoltán Egyetemi adjunktus
Koaguláció. Kolloid részecske és elektrosztatikus mezője Nyírási sík (shear plane): ezen belül a víz a részecskével együtt mozog Zéta-potenciál: a nyírási.
Koaguláció.
In situ aerob bioremediáció
Egységes Mikrobiológiai Vizsgálati Rendszer
Vízfelhasználás minőségi követelményei
A Rétköz környezetvédelme
Energia-visszaforgatás élelmiszeripari szennyvizekből
Kemotaxis biológiai és klinikai jelentősége Kurzusvezető: Dr. Kőhidai László 2012./2.
IV. RÉSZ NITRÁT MENTESÍTÉS, BIOGÁZ TERMELÉS.
II. RÉSZ OLAJSZENNYEZÉSEK.
A Duna partján történt események röviden! Pillman Nikolett Schäffer Ivett.
Eleveniszapos szennyvíztisztítás biológiai és morfológiai jellemzése
Biológiai okokra visszavezethető ülepítési problémák
Crossflow kerámia membrán szűrés fermentációnál a gyógyszeriparban
Központi Szennyvíztisztító Telep
Környezetvédelem.
Koaguláció.
Élelmiszeripari szennyvizek tisztítása
Egy termálfürdő használt vizének vizsgálata, felszíni vízfolyásba való bevezetésének modellezése, és a fellépő környezetterhelések minimalizálásának lehetőségei.
A hulladékok környezeti problémái
A biológiai és a kémiai szennyvíztisztítás szimbiózisa
BME Környezettechnika Szennyvíztisztítás membrántechnológiával MBR technológia MÉRETEZÉSEK Serény József.
BAKTERIÁLIS SZENNYEZÉS
Intelligens iszappelyhek nanotechnológiai konstrukciója és alkalmazása – nem hagyományos módszerek a biológiai szennyvíztisztításban IASON Dr. Fleit Ernő,
Bioaugmentációs eljárások a biológiai szennyvíztisztítás területén A képződő fölösiszap mennyiségének csökkentése az eleveniszap biotechnológiai optimalizálásával.
MOSZATOK.
Biológiai szennyvíztisztítás Dr. Lakatos Gyula intézetigazgató NSZFI Környezetvédelmi Továbbképzési Konferenciája NSZFI,
1 Kémia Atomi halmazok Balthazár Zsolt Apor Vilmos Katolikus Főiskola.
A szennyvíztisztítás harmadik fokozata. A szennyvíztisztítás különböző fokozatai 1.I. vagy Mechanikai fokozat –Rács –Homokfogó –Előülepítő 2.II. vagy.
Agrár-környezetgazdálkodás Állattenyésztés környezeti hatásai.
30. Lecke Az anyagcsere általános jellemzői
Víztisztítás ökológiai szempontjai
Próbaüzem tapasztalatai, gazdasági megfontolások
Ökológiai szempontok a szennyvíztisztításban
A szennyvíztisztítás hulladékai
Kemotaxis biológiai és klinikai jelentősége
Mikroszkópos biológiai problémák kezelése és alkalmazása a vízbiztonsági tervekben május 09. Előadó: Fazekas Zoltán Technológiai osztályvezető.
Előadás másolata:

A szennyvíztisztítás folyamatairól … egy kicsit másképpen Dr. Fleit Ernő egyetemi adjunktus BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék Tel: 463 4260 e-mail: fleit@vcst.bme.hu copyright Dick H. Eikelboom/ASIS

A vízöblítéses wc-től az integrált membrántechnológiáig A problémák (egyik) oka: „a civilizáció fokát az is méri, hogy az ember mekkora távolságot tart önmaga és az anyagcsere végtermékei között”

A klasszikus biológiai szennyvíztisztítás 2 lépése Oxidáció (aerob heterotróf mikroorganizmusok) Ülepítés (pelyhek)

„Bacik, férgek, bugs…” Az eleveniszap: MESTERSÉGESEN FENNTARTOTT VÍZI ÖKOSZISZTÉMA Microthrix parvicella fluoreszcens mikroszkópos képe

Fluroeszcens jelölésű Nitrobacter Valójában több tucat különböző „képességű” és morfológiájú fajcsoport alkotja az eleveniszapot Fluroeszcens jelölésű Nitrobacter sejtcsoport (pehely)

Egysejtűeket is találunk.. Ezek szűrő életmódot folytatnak (vagy legelnek) Vorticella

Az eleveniszap, mint mesterséges ökológiai rendszer Élő sejtek (zömmel baktériumok) Elpusztult sejtek Nagyobb (5-100 mikrométeres) ún. partikulált anyagok (szubszrátok, pl. keményítő) Szervetlen frakció (izzítási maradék) ez elérheti a teljes tömeg 10-50%-át is (!)

Fonalas és pehelyképző baktériumok arányai Fonalasodás Normál, kedvező szerkezetű iszap

Ha nincs rendben a fonalas/pehelyképző arány…

Akkor tényleg baj van…

Hogyan jön létre az eleveniszap? Spontán módon Beoltással (többnyire ez a módszer – UASB, membránreaktoroknál feltétlenül) A pelyhek kialakulása spontán folyamat – a pehelyméretet a telepen a mechanikai nyíróerők alakítják ki (de nem csak ezek!)

Az eleveniszap „biokémiai és ökológiai” viselkedése A részecskék két nagy csoportja: finom 0,1 – 5 mikronos sejtek nagyobb sejtaggregátumok (pelyhek, 50 – 500 mikron)

Az iszap jellemzésére használt „makroparaméterek” Iszapkoncentráció (2 - 6 g/L) OUR (oxygen utilization rate) 30 perces ülepedés, SVI, DSVI, TEFL

Az eleveniszap „ökológiája” A fajlagos növekedési sebességben mutatkozó hatalmas különbségek Eltérő szubsztrát preferenciák Eltérő terminális elektronakceptorok (aerob, anoxikus, anaerob reakcióterek szelektív hatásai) D.O., pH, hőmérséklet, S konc. és minősége – eltérő faji válaszreakciók – tolerancia küszöbök „Normál” működési paraméterek mellett az eleveniszap baktérium közössége messze a maximális növekedési sebesség alatt szaporodik (akt  max)

Az eleveniszap pehely összetétele, felépítése Miért jönnek létre sejtes „aggregátumok”? Elméletek: Nyálka kapszula (sejten kívüli polimerek – ESP (extracellular slime proteins) A sejtfelszín negatív töltése (+ töltött ionok segítik a sejtek összekapcsolódódását) Molekuláris összekapcsolódás (sejtfalon túlnyúló fibrillumokkal)

A pelyhek létének következményei A fázisszétválasztás lehetséges (jó esetben) Mikrogradiensekben gazdag környezet (diffúziós limitáltság)

Biológiai értelemben miből áll az eleveniszap? Pehelyformáló baktériumok Fonalas baktériumok Nem pelyhesedő, szuszpendált baktériumok Egysejtűek (pl. csillósok - szűrés), többsejtűek (pl. Nematodák - férgek) – legelés, ragadozás

Az iszap mikroszkópos morfológiája Mit látunk? – Hogyan értelmezzük technológia szempontjából a mikroszkópos képet? 100x nagyítás A pelyhek alakja Átlagos mérete Egysejtűek, többsejtűek jelenléte és száma Fonalas szervezetek jelenléte, száma, alakja Szervetlen részecskék (zsírcseppek, textilszálak, stb.) 400-500x nagyítás A pelyhek felépítése (kompozíciója) A flokkok textúrája (kompaktsága) Diszperz növekedésű sejtek jelenléte Fonalas szervezetek azonosítása (alak, méret, stb.) 1000x nagyítás Fonalas szervezetek festődési tulajdonságai, 1 m-es tartományban sejtek alakja, kapcsolódási formái

Főbb folyamati paraméterek

A 2. lépés (fázisszétválasztás) problémái A tisztított (elfolyó) szennyvízben a megnövekedett lebegőanyag tartalom okai lehetnek: Diszpergált növekedésű baktériumok szaporodása (magas iszapterhelés, szűrő Protozoák hiánya, stb.) Deflokkuláció a levegőztető medencében (túlzott levegőztetés vagy keverés, mérgező hatások) A kis flokk-ok nem szűrődnek ki a nagy flokkok hálóján az utóülepítő medencében – pin-point floc jelensége Az utóülepítő hidraulikai túlterhelése

A 2. lépés (fázisszétválasztás) problémái Az utóülepítő hibás tervezése (a terhelés egyenetlenül oszlik meg a medencében – bukóélek!) Felúszó iszap a denitrifikáció következtében (főleg nyáron, ha túl nagy a tartózkodási idő az utóülepítőben, és még van maradék BOI) Nocardia szaporodás miatt (a gázbuborékok felflotálják a retikuláris növekedésű flokkokat) Ha a kotró nem éri el az utóülepítőben felhalmozódó iszap egy részét, az ott berothad, gázok képződnek, és ez „felflotálja” az iszapot. Fonalas (filament) baktériumok túlszaporodása

BULKING Iszapfelúszás –– (per def.) ha a fonalas szervezetek túlszaporodása okozza az ülepítési problémákat

Néhány fonalas mikroszervezet Thiotrix – S granulumok Kén teszt

Indikátor szervezetek Microthrix parvicella (alacsony F:M arány)

Festési eljárások és morfológia 1851 típus (Gram festés) 0092 típus (Neisser festés)

Thiotrix baktérium megtelepedése felszíneken Az immobilizált életforma dominanciája

Bakteriális fonalak (filamentek) Fonalas szervezetek (általában baktériumok, de gombák is lehetnek az eleveniszapos rendszerekben) Megfelelő arányban természetes tagjai az iszap életközösségnek – tehát nem per se károsak! Növekedési forma: random vagy unidirekcionális szaporodás (pehelyképző vagy fonalképző szervezetek) Rendszertani besorolásuk (milyen baktériumok, csak az elmúlt évtizedben kezdődött meg), kb. 30 féle filament ismert. (Kódszámokkal és fajnevekkel is jelölik őket) Sphaerotilus natans – egy félreértés Domináns és szekunder megjelenésű fonalak

A fonalak mikroszkópos meghatározása Alak (görbült, egyenes, elágazó) Méret (sejtek és teljes fonal hossz, vastagság) Gram és Neisser festési tulajdonságok Felülethez kapcsolt növekedés (üvegmosó kefe) Kapszula – nyálka burok (van -nincs) Kénpróba (szulfid redukció elemi kénné) – Beggiatoa, Thiotrix, 0914 típus

A domináns szervezetek működési zavarokat jeleznek (bioindikátor szervezetek)

Miért van iszapfelúszás? Szelektív szaporodási előny bizonyos speciális szubsztrátokon (pl. szénhidrátok) Szelektív szaporodási előny bizonyos terminális elektron akceptorokon (pl. nitrát) A térben irányult sejtnövekedés és a gradiensek szerepe Egyéb teóriák

Hogyan küzdhető le a felúszás? A probléma azonosítása (pl. mikroszkópos vizsgálat) Az alábbi három módszer közül választás (függően a probléma súlyosságától, és a telepi műszaki adottságoktól, és „az anyagiaktól”) A RAS (iszap recirkulációs ág) manipulációja és a betáp. pontok (nyers szennyvíz) Kémiai kezelés (flokkuláló szerek adagolása a jobb ülepedés érdekében) Toxikus (szelektív) anyagok adagolása a fonalas szervezetek „irtására”

Az egészséges rendszer…

Következtetések és kitekintés Az iszap nem homogén, semmiképpen nem tekinthető „bacik” homogén halmazának A morfológia és a biokémia egyaránt fontos, és egymástól nem elválasztható Számos hatótényező ismeretlen (black box koncepció és feloldása) Költségek és a jövő feladatai, technológiái