168463. lajstromszámú szabadalom • Eljárás biokémiai úton oxidálható anyagokat tartalmazó szennyvizek kezelésére nagy hatásfokú oxigénezéssel
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADAL LEÍRÁS Bejelentés napja: 1970. VII. 2. Amerikai egyesült államokbeli elsőbbsége: 1969. VII. 2. (838,467) Közzététel napja: 1975. XI. 28. Megjelent: 1977. VI. 30. (UI—158) 168463 Nemzetközi osztályozás: C 02 c 1/00 Feltaláló: MC WHIRTER John Ruben mérnök, Williamsville, New York, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Union Carbide Corporation New York, Amerikai Egyesült Államok Eljárás biokémiai úton oxidálható anyagokat tartalmazó szennyvizek kezelésére nagy hatásfokú oxigénezéssel i A találmány tárgya eljárás biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz kezelésére oxigénezéssel. A biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz például háztartási vagy petrokémiai és papírüzemekből származó szennyvíz vagy fermentlé is lehet. 5 A biokémiai oxidációs módszerek aerob baktériumokat alkalmaznak különböző táptalajok és tápanyagok átalakítására, közismert például az aktivált iszapos módszer háztartási és ipari szennyvizek tisztítására. Ezeknél az eljárásoknál az előforduló reakciók sebessége nagy- 10 mértékben függ a baktériumok által felhasznált bőséges oxigén jelenlététől. Az oxigén a baktériumokhoz a szellőztető gázból a folyadékba való oldódással és az oldott oxigén felvételével jut el. Különböző okokból a folyadékban nagy oldott oxigén 15 szint kívánatos, például így anaerob zónák nem alakulnak ki, és a biokémiai reakció sebességét az oxigén hiánya gátolja. Ezenkívül a nagy oldott oxigén szint a baktériumszaporulatot növeli, mert az anaerob és fakultatív aerob törzsek növekedését elnyomja. Ezek a törzsek 20 szagot okoznak és megnövelik a kezelési időt. Bizonyos körülmények között — a nagy oldott oxigéntartalmat is beleértve — olyan baktériumtartalmú pehely képződik, amely gyorsabban ülepedik. Ez jobbminőségű elfolyó vizet eredményez, és a biokémiai úton oxidálható anya- 25 got tartalmazó vizet kezelő rendszer kevésbé érzékeny arra, hogy egyensúlya felboruljon. További előny az, hogy a pehelyrészecskékhez az oxigén jobban adagolható, mivel az oldott oxigéntartalom koncentrációgrádiense nagyobb. Végül a nagy oldott oxigéntartalom 30 azt eredményezi, hogy nagyobb kezelési sebességet és kisebb felesleges iszaptermelést adó nagyobb szilárdanyagszint tartható fenn. Az oxigénnek a folyadékban oldására szokásosan levegőt alkalmaznak, a szokásos oldási módszer a folyadék és baktériumtartalmú szilárdanyag keverékével töltött kezelőtartályok alsó szintjén komprimált levegő buborékoltatása. A levegőbuborékoltatás kettős célja: az oxigénoldáshoz nagy gáz-folyadék határfelület kialakítása és a folyadék keverése a szilárdanyag egyenletes szuszpenzióban tartása mellett. Háztartási szennyvizek kezelésénél az elfolyó vízből 1 kg biokémiai úton oxidálható anyag eltávolítására általában 31—44 m3 levegőt alkalmaznak 4—8 óra szilárdanyag tartózkodási idő mellett, ez 0,8—1,1 1 levegő/óra/l tartálykapacitásnak felel meg. Ennél az eljárásnál a levegőben levő oxigénnek mintegy 10%-a oldódik, a többi veszendőbe megy. A szilárdanyag szuszpenzióban tartásához szükséges levegőmennyiség kb. 0,5—0,6 1 levegő/óra/l tartálytérfogat, ez lényegesen kevesebb az elegendő oxigén oldására ténylegesen bevezetett mennyiségnél. Látható, hogy az adagolt levegő mennyiségét az „oxigénigény" határozza meg, és a levegő mennyisége nagyon nagy, mert csupán oxigéntartalmának kis része oldható. A levegőt a rendszerben levő nyomásveszteség és a diffúzor bemerülése által meghatározott túlnyomásra (kb. 1300 Hgmm) komprimálják. Az energiaköltségek az eltávolított biokémiai úton oxidálható anyagmennyiségre vonatkoztatva 0,55 és 3,5 kWó/kg között vannak, átlagos érték 1,2 kWó/kg. Régen megállapították, hogy oxigénforrásként levegő 168463 1
