Biológiai szennyvíztisztítás és modellezése

Zajzon GergőBME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

• Eleveniszapos reaktor (Activated Sludge)• Mobilizált (szuszpendált) mikroorganizmusok• Pehely (néhány 100 mikron átmérőjű) -

belsejében eltérő körülmények• Fix filmes reaktor (biofilm)• Felülethez kötött mikroorganizmusok• Szervesanyag, tápanyag gradiensek a

biofilmen belül• Csepegtetőtestek, biofilterek (bioszűrők)• Hibrid rendszerek (biofilm + eleveniszap)• Természetes szennyvíztisztítás• Alacsony költségű (BK, UK), nagy területigenyű,

Kistelepüléseken vagy utótisztitásként

Hibrid rendszerekben alkalmazott biofilm hordozó: belső felületein vastagabb, a külsőn a fokozott nyíróhatás következtében vékonyabb biofilm alakul ki. A folyadékkal a hordozó részecskék (10-20 mm átmérőjű és 10 mm hosszúságú) együtt mozognak, miközben a levegőbuborékok függőleges irányban áramlanak közöttük felfele, mozgatva a részecskéket is.

• Baktériumok

• Gombák

• Algák

• Protozoa

• Metazoa

nagy számban fordulnak elő számuk: eleveniszap > biofilm az eleveniszap baktériumszáma 1010-1012 literenkéntSzervesanyaglebontás – heterotróf baktériumokNitrifikáció - autotróf baktériumok (szervetlen szénforrás (HCO-3)

Zoogloea sp. Aerob szervezet. A jó oxigén ellátottságú, magasabb terhelésű rendszerekben gyakori. Jobb ülepedéshez és a pelyhek zártságának javulásához járul hozzá. Felülete erősen szemcsésnek tűnik.

Fonalas kénbaktérium . Leggyakrabban kommunális és ipari (sör-, tejüzem, vágóhíd, gyümölcsipar, papír-és cellulózipar) szennyvizekben fordul elő. Jellemzően a következők kedveznek szaporodásuknak: nagy tartózkodású idejű, anaerob beérkező nyers szennyvíz, oldott oxigén hiány, medencében alul levegőztetett terek, magas koncentrációjú organikus savak.

• Gombák versenyeznek a baktériumokkal a táplálékért, amely verseny leginkább a baktériumok javára dől el, • a baktériumok száma jóval nagyobb a

gombáénál az eleveniszapos rendszerkben• az alacsony pH érték a gombáknak

kedvezőbb. A biofilterekben nagyobb számú gomba van jelen, mint az eleveniszapos rendszerekben

Gombafonalak: Leggyakrabban savas szennyvízben jelennek meg, azonban előfordulásuk ritka. Cukorgyártás, zöldségfeldolgozás, sörgyártás szennyvizeiben gyakoriak. Nagy mennyiségű megjelenésük kis savkapacitásra utal. Vegyi kezeléssel szemben rendkívül ellenállóak, tömeges megjelenésük esetén a rendszerből nagyon nehezen távolíthatóak el. Túlterhelést jelez, iszapfelfúvódást, iszaepelúszást is okozhat.

• Algák a biofilterek felületén helyezkednek el, ahol a körülmények (fény és tápanyag) számukra kedvezőbbek, • megjelennek algatavakban, illetve

szennyvíz utótisztító tavakban is• A leggyakrabban a kovaalgák, fonalas

zöldalgák, és cianobaktériumok jelennek meg

• Auto- és heterotróf egysejtű, valódi sejtmaggal rendelkező (eukarióta) élőlények csoportja.• Biofilterekre jellemző. Eleveniszapos telepeken

a terhelés függvényében jelenik meg. Kisterhelésű telepen nagy számban fordulnak elő. A protozoa baktériummal táplálkozik, gombákat, algát szuszpendált szerves anyagot is fogyaszt és a szennyvíz utóülepítésében is fontos szerepet játszik. Az eleveniszapok vizsgálatakor a mikroszkóppal azonosítható indikátorszervezetek zöme ebbe a csoportba tartozik (Csillósok, Ostorosok, Gyökérlábúak, Szívókások).

Amphileptus sp. : Szabadon úszó csillós egysejtű élőlény. Alacsony és közepes terhelésű rendszerekben, 0,15 - 0,2 kg/(kg•d) iszapterhelés esetén fordul elő. Alacsony oldott oxigéntartalom esetén is megél.A jól bedolgozott, jól működő berendezések stabilizálódott iszapjában találhatók. Egyes szerzők szerint a nitrátképződés megindulása után jelennek meg.

Aspidisca cicada (Járólábas csillós): Járólábas csillós faj, ami „lelegeli” a pelyhek felszínéről a rosszul kötődő szerves anyagokat és bakteriális sejteket. Száma tisztán nitrifikáló rendszerekben éri el a maximumot. Csak pehelytől pehelyig úsznak, az iszappelyheken mászkálva legelnek. Megjelenésük a nitrifikációs folyamatok kezdetét jelzi. Eltűnésük terhelésnövekedést, elégtelen oxigénbevitelt, vagy mérgező anyagok rendszerbe kerülését jelzi.

Helytülő (szeszilis) szájkoszorús csillós . Nem képez telepet, magányosan, hosszú, csavarmenetben összehúzódó nyélen ülnek. Ezen élőlények jelenléte a jó minőségű, érett iszap jellemzője. Általában az alacsony terhelésű, jó oxigén ellátottságú rendszerekben fordulnak elő. Csak akkor jelenik meg, ha a nitrifikáció tartós. Ha az oldott oxigéntartalom 4mg/l alá csökken leszakad a száráról (nyeléről), betokozódik és elpusztul. A túllevegőztetést nem viseli el.

Metazoa magasabb rendű élőlény. Az eloszlásuk a protozoához hasonló, biofilterekben és eleveniszapos telepeken egyaránt előfordulnak. Többféle faj előfordulhat úgymint Rotifera, Crustacea, egyéb állatfajok és rovarok.

Medveállatka (Tardigrada sp.)Többsejtű élőlény. Alacsony terhelésű rendszerekben jellemző. A latin név jelentése: ”lassan lépkedő”. Széles hőmérsékleti spektrumot is elvisel (0-150 C °). A generációs idejük nagy, ezért a szennyvíziszapban csak akkor tudnak elszaporodni, ha az iszapkor kellően nagy. A stabil, idős iszap indikátorai.

Rotaria sp.: A kerekesférgek (Rotatoria) Bdelloidea rendjébe tartozó faja. Igénytelen faj, 0,2 kg/(kg•d) terhelésű és 1 mg/l alatti oxigéntartalmú vizekben is megél. Baktériumokkal, algákkal, szerves törmelékkel táplálkozik. Generációs ideje nagy (több nap). A stabil, idős iszap indikátora.

• Iszap el/felúszást legyakarabbi okai:• Alacsony F/M (Food/Microorganism) arány• Alacsony oldott oxigén koncentráció• Alacsony pH• Szeptikus (berothadt) szennyvíz• Denitrifikáció az utóülepítőben• TápanyaghiánySzámos telepen okoznak problémát az üzemeltetés

során, mikroszkópos vizsgálatokkal a pehely szerkezetből, indikátor fajok jelenlétéből ill. hiányából következtetéseket lehet levonni, hogy a fenti okok közül melyik okozhatja az elúszást.

• Szelekció•a szelekció (kiválasztódás) egy olyan folyamat, mely egyes fajok elszaporodását (növekedését) okozza, míg más fajok egyedszáma csökken. •alapja a fajok megfelelő diverzitása

• Szelekció eleveniszapos telepeken• Elektron akceptor (például oxigén vagy

nitrát)• Szubsztrát• Ülepítési, vagy flokkulációs

karakterisztikák• Hőmérséklet• Növekedési sebesség• Szabadon szuszpendált életformák

• Fixfilmes (biofilm) szennyvíztisztítás:• A fenti tényezőkön kívül:• Adhézió• Biofilmben rögzült mikroorganizmusok

igen

Potenciálisan elszaporodni

képes baktérium

Aerob? Elpusztul

Elsődleges

szubsztrát

felvétele?

nem

Másodlagos

szubsztrát felvétele?

nem

Ülepedési tul.

Elpusztulnem

igen

Hőmérséklet

Növekedési

sebesség

Szuszpendált mikororg.

Eleveniszapos baktérium

igen

igen

igenigen

igen

KimosodásElpusztul

Kimosodás Elpusztul

nem

nemne

m

nem

• Fajlagos szaporodási sebesség

fajlagos szaporodási sebesség [t-1]

max maximum fajlagos szaporodási

sebesség [t-1]

S limitáló szubsztrát koncentráció [M*L-3]

KS szubsztrát féltelítési állandó [M*L-3]

max

S

K SS

Biológiailag bontható toxikus anyagok: Andrews kinetika

- Biológiai növekedés

- Hidrolízis

- Pusztulás

• Biológiai növekedésA szennyvíztisztítási folyamatban előforduló baktériumok a növekedésükhöz kicsi, és egyszerű felépítésű molekulák lebontását végzik el. Ilyenek lehetnek például az ecetsav, etanol, metanol, propionsav, glükóz, ammónium, nitrit stb.

• Baktériumok szaporodási sebessége

fajlagos szaporodási sebesség [t-1]

X mikroorganizmus koncentráció [M*L-3]

dX

dtX

• Biológiai növekedés: rV,XB = max·f(S)·XB

rV,XB a térfogati biológiai növekedés (dimenzió M·L-3·T-1, mértékegység például kg KOI(B)/(m3·d))

max a maximum fajlagos szaporodási ráta (dimenzió T-1, mértékegység például h-1, vagy d-1)

f(S) a szaporodás kinetikáját írja le (például nullad- vagy elsőrendű, vagy Monod-kinetika)

XB biomassza koncentráció (dimenzió MX·L-3, egység kg KOI(B)/m3 vagy kg SS(B)/m3)

• Baktérium szaporodási sebesség (tápanyaglimitált környezetben), felhasználva a Monod kinetikát:

dX

dt

S

K SX

S

max

• A hozamkonstans

• a tápanyagok részleges felhasználása:• új sejtek létrehozása• szerves és szervetlen végtermékek

kialakulása• Pl.: szervesanyag lebontás: CO2 + sejtenyag

Y hozamkonstans [M/M] pl.: kgKOI(biomassza)/kgKOI(szubsztrát)

dX

dtYdS

dt

• Szubsztrát fogyasztás: rV,S = (rV,XB)/Ymax

Ymax a legnagyobb hozamkonstans

(dimenzió MXB·MS-1, egység például

kg KOI(B)/KOI(S) vagy kg VSS(B)/kg KOI(S))

A hozamkonstans kismértékű ingadozást mutathat, melyet a telepre érkező szennyvíz minősége és a telep terhelésének változása okoz.

• A szubsztrátfogyasztás sebessége:

• Több szubsztrát esetén (Nitrogén, foszfor…)

dS

dt Y

S

K S

S

K S

S

K S

S

K SX

S S S

n

Sn n

1 1

1 1 2 2

max ...

dS

dt Y

S

K SX

S

1 max

Hidrolízis: Elsőrendű kinetikával:rV,XS = kh·XS

A nagyméretű molekulák kisebb méretű molekulákká konvertálódnak (lehet partikulált, kolloid vagy oldott anyag is)A hidrolízis sebessége általában kisebb mint a biológiai növekedésé

A hidrolízis gyakran a sebesség-limitáló tényező a biológiai szennyvíztisztítási folyamatokban.

Hidrolizis Monod-kinetikával leírva:

khX hidrolízis konstans

(dimenzió MXS·MXB-1·T-1)

Kx hidrolízis szaturációs konstans

(dimenzió MXS·MXB-1).

BBSX

BShXXS,V X

X/XK

X/Xkr

Elektronakceptor

Hidrolízis konstans,oldott anyagok, kh

d-1

Hidrolízis konstans,lebegő anyagok, k h

d-1

Hidrolízis konstans, kh,X

kg KOI(X)/(kgKOI(B)·d)

Hidrolízis szaturációskonstans, KX

kg KOI(X)/

kg KOI (B)

Oxigén 3-20 0.6-1.4 0.6-1.4 0.02-0.05

Nitrát 1-15 0.15-0.4 0.15-0.4 0.02-0.05

Oxigén ésnitrát nélkül

2-20 0.3-0.7 0.3-0.7 0.02-0.05

Hidrolízis konstansok szerves anyagra különböző elektron akceptorok esetén

• Pusztulás (elsőrendű kinetika): rV,XB = b·XB

b konstans (dimenzió T-1, egység például d-1).

• bizonyos mennyiségű lassan bontható anyag kerül be a rendszerbe. Ez az anyag hidrolizál, és következésképpen növekedést, vagy oxigén illetve nitrát fogyasztást okoz.

• OUR (oxgen ultilization rate) teszt oldott oxigén koncentráció fogyása

• NUR (nitrate ultilization rate) teszt nitrát koncentráció fogyása

• Eleveniszap átlagos oxigén fogyasztási sebessége: 20-40 gO2/(kg*VSS*h)

• A kísérlet eredményeből számolt fogyási sebességek jellemzik a a biomassza biológiai aktivitását

• Szennyvíz biológiailag könnyen és nehezen bontható szervesanyag tartalmának meghatározására alkalmas

• Alacsony aktivitás oka lehet toxikus szennyvíz• Szennyvíz toxkiuságának vizsgálatára is használják

A kísérletet egy néhány literes reaktorban végezzük, eleveniszapot és szennyvizet keverünk össze és figyeljük az oldott oxigén (OUR teszt), nitrát (NUR teszt) koncentráció fogyását. A reaktorban megmérve a biomassza koncentrációját számítható az egységnyi biomassza tömeg által egységnyi idő alatt fogyasztott oxigén ill. nitrát.

Nyers szennyvíz szervesvegyületeinaek aerob biológiai tisztítása:

Szervesanyag

CO2 (aerob, anaerob)

CH4 (anaerob)

Biomassza

Biológiailag nem bontható

(inert) anyagok

Könnyen bontható

szervesanyaggá történő

átalakítás (hidrolizis)

Különböző tápanyagok:

Nitrogén, foszfor, kén vegyületek

• Kinetika, aerob heterotróf átalakulásAz aerob mikroorganizmusok szubsztrát konverziója elsősorban a biomassza vonatkozásában írható le.

µobs telepre jellemző szaporodási sebesség, értéke szakirodalomban megtalálható, pontosítása az adott telepre mérésekkel meghatározható

Bobs

SV XY

r max

,

• A környezeti tényezők hatása, aerob heterotróf konverziók

- Hőmérséklet

- Szubsztrát (szervesanyag)

- Oxigén

- pH

- Toxikus anyagok

- Nitrogén

- Foszfor

• Hőmérséklet hatása az alábbi módon írható le

max(T) = max(20C)·exp ((T-20))

• A fenti egyenlet 0-32 °C között érvényes • 32-40 ° C között nincs számottevő hatása a

hőmérsékletnek• 40 ° C felett gyors csökkenés tapasztalható 45 ° C

foknál nullára csökken a biológiai aktivitás

• Oldott oxigén koncentráció hatása:Monod-képlet szerint:

SO2.2 oxigénkoncentráció a reaktorban

KS,O2 oxigén szaturációs állandója.

2O,S2.2O

2.2Omaxobs KS

S

Az oldott koncentráció jelenlétét befolyásolja a pehely szerkezete is, így az oldott oxigén koncentráció hatása pontosabban leírható:

“kettős” Monod-képlet:

A szaturációs konstans, KS,O2, függ a pehelymérettől a hőmérséklettől, amennyiben annak hatása van az oxigén pelyhekbe történő diffúziójára

2O,S2.2O

2.2O

S2

2maxobs KS

S

KS

S

KpH pH állandó

I=10(optimum pH)-1Általában az alacsony pH okoz problémákat a biológiai folyamatokban

1K

KpH.optpH

pH

pHmaxmax

Tapasztalat

Növekedés

pH modell

pH

• Toxikus anyagok jelenléte (számos vegyület gátolhatja, az aerob szervesanyag lebontást, azonban ez a gyakorlatban ritkábban okoz problémát köszönhetően az aerob szervesanyag lebontók gyors szaporodásának

• Nitrogén és foszforvegyületek hiánya: A baktériumok szervesanyag mellett nitrogént és foszfort is felhasználnak növekedésük során, ha nincs megfelelő koncentrációban jelen ez is gátolhatja a növekedésüket.

Szimbólum Egység Mennyiség

Maximum specifikus növekedési sebesség max d-1 4-8

Bomlási konstans b d-1 0.1-0.2

Szaturációs konstans szubsztrátra KS,KOI g KOI/m3 5-30

Szaturációs konstans oxigénre KS,O2 g O2/m3 0.5-1

Maximum szaporodás hozam Ymax g KOI/g KOI 0.5-0.7

Hőmérsékleti állandó max, kh, b C-1 0.06-0.10

pH konstans KpH - 150-250

Hidrolízis konstans, lebegőanyagok kh d-1 0.6-1.4

Hidrolízis konstans, oldott anyagok kh d-1 3-20

Hidrolízis konstans khX kg KOI(X)/kg KOI(B)·d 0.6-1.4

Hidrolízis szaturációs konstans KX kg KOI(X)/kg KOI(B) 0.02-0.05

Szaturációs konstans, nitrogén KS,NH4 g N/m3 0.1-0.5

Szaturációs konstans, foszfor KS,PO4 g P/m3 0.1-0.2

Reakciósebességi állandók. Heterotróf aerob konverzió (20 C)

Reakciók, átalakulások

• Fogalom• A nitrifikáció olyan mikrobiológiai folyamat, mely az

ammóniumot nitritté, majd végül nitráttá alakítja. • A nitrifikáció reakciói

• Lényegesen lassabb a szaporodási sebességük mint a hetrotrófoknak

• a sebessége erősen hőmérsékletfüggő

• toxikus anyagok limitálhatnak

• autotróf mikroorganizmuscsoport tevékenységével két lépésben zajlik le

• az ammónium ion oxidálódik nitritté egy baktériumcsoport által, melynek neve Nitrosomonas

• a nitrit nitráttá oxidálódik a Nitrobacter baktériumok segítségével.

12232 2223 OHNOHONH

222 322 NOONO

NmolNHkJH 4/270

NmolNOkJH 2/80

- Szubsztrát koncentráció

- Hőmérséklet

- Oxigén

- pH

- Toxikus anyagok

Ammónium oxidációja a folyamat fő limitáló tényezője, mivel e nélkül nitrit se jelenik meg

• 10 és 22 °C között azonos az aerob hetrotrofokéval

• 40 ° C fok felett már nincsen• 4 °C alatt az aktivitás már csak nagyon

kismértékű• Érzékeny a hirtelen hőmérsékletváltozásra, emiatt

gyors hőmérséklet emelkedés esetén az aktivitás emelkedése elmaradhat a képlet szerint várhatótól

Oxigén koncentráció:•Monod kinetikával írható le•Érzékenyebb, mint az aerob hetrotrófokpH: 6-10 között fordulhat elő nitrifikációOptimum 8-9 között vanA nitrifikáció során a pH csökken, ha a szennyvíz lúgossága (karbonát ion) nem elég nagy, akkor gátolhatja a folyamatot a túlzottan lecsökkent pHHazai vizek karbonát ion koncentrációja magas, ezért nem szükséges a víz puffer kapacitásának növelése.

Szimbólum

Mértékegység

Nitrosomonas

Nitrobacter

Teljes folyamat

Max. fajl. Szap. sebbeség

µmax,A d-1 0,6-0,8 0,6-1,0 0,6-0,8

Szaturációs konstans

KS,NH4,A

gNH4-N/m3 0,3-0,7 0,8-1,2 0,3-0,7

Szaturációs konstans

KS,O2,A gO2/m3 0,5-1,0 0,5-1,5 0,5-1,0

Hozam konstans

Ymax,A gVSS/gN 0,10-0,12 0,05-0,07

0,15-0,20

Pusztulási konstans

bA d-1 0,03-0,06 0,03-0,06

0,03-0,06

Reakciók, átalakulások

• A denitrifikáció során a nitrát nitrogén gázzá vagy dinitrogén oxiddá alakul

• A folyamathoz szükséges megfelelő mennyiségű könnyen bontható szervesanyag szükséges.

• A legtöbb heterotróf szervesanyag lebontó baktérium fakultatív, vagyis anoxikus körülmények között nitrátot használ fel elektron akceptorként, aerob körülmények között pedig oxigént, ha mindkettő jelen van az oxigént részesítik előnyben a baktériumok

• Emellett vannak csak aerob és csak anoxikus körülmények között élő baktériumok is

• A környezeti tényezők hatása:- Hőmérséklet

- Szusztrát (szervesanyag)

- Oxigén

- pH

- Toxikus anyagok

- Nitrogén

- Foszfor

• Hőmérséklet függés azonos mint az aerob heterotrófoknál

• Oxigén: 0,2 mg/l alatti oldott oxigén koncentráció alatt hatékony a denitrifikáció, efölött rohamosan csökken a hatásfoka

• Itt is jelentős hatása van a pehely szerkezetnek, ha a pehely elég sűrű a belsejében anoxikus zóna jöhet létre a levegőztett medencében is

• pH: 6-10 között jön létre • 7-9 között van az optimum• A denitrifikáció során a lúgosság növekszik, vagyis

a pH értéke is nő

• A rendelkezésre álló szervesanyag forrás biológiai bonthatósága jelentős mértékben befolyásolja a denitrifikáció sebességét

Metanol, vagy ecetsav

Nyers szennyvíz szervesanyag

Szervesanyag endogén légzésből

Denitrifikációs sebesség (gNO3-N*kg VSS*h)

Hőmérséklet

Szimbólum Egység Mennyiség

Legnagyobb specifikus növekedési sebesség* max d-1 3-6

Legnagyobb specifikus növekedési sebesség,metanol

max d-1 5-10

Bomlási állandó b d-1 0.05-0.10

Szaturációs állandó, nitrát KS,NO3 g N/m3 0.2-0.5

Szaturációs állandó, oxigén KS,O2(NO3) g O2/m3 0.1-0.5

Szaturációs állandó, metanol KS,MeOH g KOI/m3 5-10

Szaturációs állandó* KS,KOI g KOI/m3 10-20

Hidrolízis konstans, lebegőanyag kh d-1 0.15-0.4

Hidrolízis konstans, oldott anyag kh d-1 1-15

Hidrolízis konstans khX kg KOI(X)/kg KOI(B)d 0.15-0.4

Hidrolízis szaturációs konstans KX kg KOI(X)/kg KOI(B) 0.02-0.05

Maximum yield konstans, metanol Ymax kg KOI/kg KOI 0.5-0.65

Maximum yield konstans* Ymax kg KOI/kg KOI 0.4-0.6

Maximum yield konstans* Ymax kg KOI/kg NO3- 1.6-1.8

Hőmérsékleti állandó max és b-re C-1 0.06-0.12

*szervesanyag a nyers szennyvízben

A denitrifikáció reakciósebességi konstansai.

Biomassza növekedés és szubsztrát fogyás:

Tömeg megmaradás:

• Activated Sludge Model No 1(ASM1) 1983- International Association on Water Quality (IWAQ, ma International Water Association, IWA) kutatócsoportja megalkotta az első eleveniszapos modellt, a későbbiekben ez került továbbfejlesztésre.

• Kommunális szennyvíztisztítás biológiai folyamatainak modellezésére fejlesztették ki

• Szervesanyag eltávolítás és nitrogén eltávolítás modellezésére használják

Teljes KOIbefolyó vízben

Teljes biodegradálha

tó KOI

Teljes inert KOI

Könnyen biodegradálha

tóKOI (SS)

Lassan biodegradálha

tó KOI (XS)

Oldott inert

KOI (SI)Partikulált inert KOI (XI)

Biomassza KOI

Heterotróf (Xbh)

Autrotróf(Xba)

Nitrát, nitrit

AmmóniumSNH

Szerves nitrogén

Biomasszában kötött

nitrogén

Oldott szerves nitrogén

Partikulált szerves nitrogén

Biológiailag nem

bontható oldott

nitrogén vegyületek

Biológiailag nem bontható

parikulált nitrogén

Biológiailag bontható nitrogén

Total Kjeldhal Nitrogén

• Heterotróf biomassza növekedése aerob körülmények között (szervesanyag lebontás)

• Heterotróf biomassza növekedése anoxikus körülmények között (denitrifikáció + szervesanyag lebontás)

• Autotróf biomassza növekedése aerob körülmények között (nitrifikáció)

• Heterotrófok pusztulása• Autotrófok pusztulása• Oldott szerves nitrogén vegyületek ammonifikációja• Biológiailag nehezen bontható szervesanyag

hidrolizise• Szerves nitrogén vegyületek hidrolizise

• Ez a modell az ASM1 modell biológiai többletfoszfor-eltávolítással kiegészített variánsa. Ahhoz, hogy a PAOk (phosphate accumulating organisms azaz foszfor-felhalmozó organizmus) életműködését megfelelően leírhassuk szükség volt új összetevők bevezetésére:

• • ecetsavhoz hasonlóan viselkedő anyagok, SA

• • fermentálható tápanyag, SF

• • nehezen bontható tápanyag, XS

• Az ASM 2-es modell feltételezi, hogy a növekedés ütemét a tápanyagok közül csak az SA befolyásolja, melyet a hidrolizált és fermentált tápanyagokból kapunk.

• Ez a model egy alternatív lehetőséget kínál a heterotróf organizmusok leírására. Ezek az élőlények átmenetileg képesek polimer vegyületként – például polihidroxi-alkanoátként (PHA) vagy glykogénként (GLY) – szerves anyagot tárolni. Ezen tárolt anyagok képesek átsegíteni őket bizonyos tápanyaghiányos állapotokon. Mindehez jelentős oxigén felhasználás járul, ahogy azt az ábra is mutatja:

• Predáció modellezése (protozoa, metazoa)• Biofilmek vizsgálata és modellezése• http://www.biofilms.bt.tudelft.nl/index.html• Példa 2D biofilm modellre:• http://www.biofilms.bt.tudelft.nl/frameworkMateria

l/monospecies2d.html (Java kiegészítő kell és nekem Exploreren futott)

• A tantárgy oldalára még feltettem egy 8 oldalas írást (Kárpáti Árpád: szennyvíztisztítási technológiák fejlődési irányai)

• Milyen organizmus csoportok jelenhetnek meg a szennyvíztelepen?

• Mik okozhatnak ülepedési problémákat?• Mi a célja a fénymikroszkopós vizsgálatoknak?• Mi a szelekció, eleveniszapos és biofilmes rendszerekben milyen

környezeti tényezők befolyásolják?• Nulladrendű és elsőrendű kinetika (képlet, feltételezések)• Monod kinetika (grafikon, képlet, tagok neve értelmezése)• Biológiai átalakulás (növekedés, hidrolizis, pusztulás

kapcsolata,28 dia ábra)• Növekedés és szubsztrát fogyasztás kapcsolata, hozamkonstans

fogalma, mit fejez ki?• Respirációs kísérletek célja, OUR, teszt, NUR teszt rövid

ismertetése• Aerob heterotrófokat befolyásásoló környezet tényezők

(felsorolás)• Nitrifikációt befolyásoló környezeti tényezők (felsorolás)• Denitrifikációt befolyásoló környezeti tényezőt (felsorolás)• Tökéletesen elkevert reaktor működési elve (ábra,

tömegmegmaradás, növekedés, képletek)