Dr. Kárpáti Árpád PhD – Lakossági szennyvíziszapok és rothasztásuk tapasztalatai I.
A lakossági szennyvíztisztítás a szennyvizeinkbe kerülő hulladékaink veszélytelenné tételének a várhatóan hosszú távon is leggazdaságosabb módja. A veszélytelenné tétele azt jelenti, hogy egyrészt az emberre, s a hozzá közeli magasabb rendű szervezetekre (ivóvíz, fertőzések, betegségek), másrészt a vízi világra (élővizek növény és állatvilága) kell azt veszélytelenné tenni. Szennyező anyagait ehhez bizonyos mértékig el kell távolítani (mineralizálás széndioxiddá, partikuláris foszfáttá és nitrogénné)
maradékait stabilizálni, tömegében és térfogatában minimális mennyiségűre és minimális fertőző hatásúra kell csökkenteni. Ez utóbbi döntően a komposztálásnál és a talajban stabilizálódik tovább, miközben ott is részben hasznosul. Szerves anyagainak egy része gyorsabban (hidrolízis, metanizáció, biológiai hasznosítás), más része sokkal lassabban (humifikáció, majd igen lassú növényi újrafelhasználás) hasznosul. Azokból a növényi, állati termékekből, melyek tíz-száz millió évekkel ezelőtt anaerob környezetben stabilizálódtak, döntően későbbi geotermikus hatásra keletkeztek mai fosszilis energiakészleteink (metán, olaj, szén).
Manapság ilyen hosszú természetes tisztulás, átalakulás kivárására az emberiségnek nincs ideje. Ugyanakkor az általa termelt hulladékok, szennyező anyagok (szerves C, N, P), energia és növényi tápanyag tartalmának a valamilyen módon történő maximális hasznosíthatóvá tétele is elengedhetetlen feladata. Igaz ez a szennyvizekbe kerülő ilyen anyagokra is, melyek eltávolítása a vízből, majd maximális újrahasznosítása meglehetősen speciális, soklépcsős feladat. Első ebből a hagyományos aerob (eleveniszapos) szennyvíztisztítás, második a keletkező iszapmaradék bontható részének az anaerob elgázosítása (biometanizáció), harmadik pedig a rothasztott iszap komposztálása növényi tápanyaggá. Sajátos problémája ezeknek a lépcsőknek, hogy optimális kivitelezésükhöz szerves szennyezőanyagaiknak a 4-5:1, 15-20:1, illetőleg 30-35:1 C:N aránya lenne optimális, miközben a szén mennyiségét folyamatosan csökkentjük ezekben a lépcsőkben, előrehaladva. Szerencsére az eleveniszapos tisztításnál redukált nitrogén (ammónium és szerves-N) eltávolításra is sor kerül. Ezzel a maradékának a C:N aránya úgy 10:1 körüli értékre áll be. Láthatóan ez már sem a rothasztásnak, sem a komposztálásnak nem optimális (Fazekas és társai, 2014; Kárpáti, 2016).
Az anaerob szennyvíziszap rothasztás a lassú átalakulás, s egyebek között a keletkező ammónium, pontosabban a vele egyensúlyban levő ammónia toxikus hatása miatt (a sejtmembránok a sejtbe jutva mérgező) csak kis térfogati terheléssel (keletkező sav és lúgosság folyamatos egyensúlya) vitelezhető így ki, míg a komposztálásnál részben a nagyobb hőmérséklet miatt felszabaduló ammónia ugyanilyen toxicitása, szaghatása, no és vele a komposztálás nitrogén tápanyag-vesztesége miatt van gond. Biológiailag jól bontható szerves szén bevitelére (nitrogéntartalom nélkül) tehát mindegyik lépcsőnél szükség lenne. A gyakorlatban erre csak az iszaprothasztásnál és a komposztálásnál van lehetőség. A rothasztásnál a nitrogén-vegyületek bevitele még azért megengedhetőbb, mert azok ammóniumként a vízfázisba kerülve az iszapvíz későbbi nitrogénmentesítésével eltávolíthatók. Persze ez egyidejűleg a főági szennyvíztisztítás jelentős zavarását is jelenti. Ugyanakkor a rothasztás a fehérjékből jelentős metántermelést, energiát is eredményez. A komposztálásnál nincs ammónium visszaforgatás, ezért kell az említett nagy segédtápanyag igény, miközben energia metánként nem keletkezik (döntően aerob a komposztálás), az alapanyagok egy részének az oxikus égetése történik. Az egyetlen haszna itt a segédtápanyagnak (növényi szalma, faanyag) a szagmentesítés, fokozott szárítást biztosító energiaforrás bevitele, a redukált nitrogén humuszba építése, komposzttá alakítása s a komposztnak a jelentős mértékű szárítása.
