Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)
8. szám - Szilágyi Mihály: Tiszta oxigén használata az eleveniszapos biológiai szennyvíztisztításban
Szilágyi M.: Tiszta oxigén Hidrológiai Közlöny 1977. 8. sz. 363 sági foka a gazdaságos 90% fölé emelkedik. Az „UNOX" rendszer lényegében egy oxigén termelő egységből és vele szoros kapcsolatban levő, zárt kialakítású többlépcsős behatási medencéből áll. Az oxigén előállítása A biológiai lebontáshoz szükséges oxigén biztosítására három megoldás jöhet szóba: — csővezetéken egy már megépült oxigén termelő üzemből, — cseppfolyós oxigén helyszínen való elgázosításával, — helyszíni oxigén előállításával. A három változat közül az első, bár a legkedvezőbb, de ritkán valósítható meg, a második pedig gazdaságossági meggondolások miatt csak kiegészítő, biztonsági megoldásnak javasolható. A gyakorlat számára a legmegfelelőbbnek a helyszíni oxigén előállítás mutatkozik. Az „UNOX" rendszer kétféle helyszíni oxigéntermelő eljárást használ: a) Hagyományos módszer: cseppfolyósított levegő desztillációjával állítja elő az oxigént. Ezzel részletesen nem érdemes foglalkozni, hiszen az iparban (acélgyártás, vegyipar) már hosszú ideje használják és szerte a világon jól bevált berendezések állnak rendelkezésre. Gyakorlati tapasztalatok azt mutatták, hogy alkalmazásuk csak a legnagyobb tisztítótelepeken gazdaságos. b) P.S.A. (Pressure-Swing Adsorption) eljárás Ezt a berendezést az „UNOX" igényeinek megfelelően fejlesztették ki. Működése egyszerű, oxigén termelése automatikusan irányítható, kis helyigényű, 90—95% tisztaságú oxigént előállító berendezés. A kísérletek igazolták, hogy ennél nagyobb oxigén tisztaságára nincs is szükség. Az eljárás alapja az, hogy a molekula szűrők csekély túlnyomás hatására bizonyos gázokat adszorbeálnak, majd alacsonyabb nyomáson ezeket ismét leadják. A P.S.A. eljárás tehát granulált molekula szűrők segítségével, normális környezeti hőmérsékleten szétválasztja a levegő komponenseit. Erre a célra három, vagy több acéltartályt alkalmaznak, amelyeket molekula szűrőanyaggal töltenek fel és automatikus irányítású szeleprendszerrel hoznak működésbe. Egyszerre mindig csak egy tartályban történik szűrés. Ha az adszorbció már nem megfelelő hatásfokú, egy szabályozó szelep jelt ad a kompresszornak, amely rövid időre megszakítja a levegő betáplálását; az automatika zárja a szelepeket, valamint kinyitja a soron következő tartályét, és a betáplálás újra folytatódik (3. ábra). Azok a tartályok, amelyekben nincs szűrés, a regenerálás különböző fázisában vannak: nyomástalanítás — oxigénnel való átfújás — nyomás alá helyezés. Az automatikus irányítás segítségével, minden fázis emberi beavatkozás nélkül folyamatosan követi egymást és gyakorlatilag az egész oxigéntermelés jól kézbentartható. Esetleges meghibásodás, üzemzavar, vagy karbantartási munkák 3. ábra. P.S. A. generátor folyamatábrája Puc. 3. E>A0K-cxeMa eeHepamopa n. III. A. Abb. 3. Prozessdiagramm des Generators PSA miatt szükséges leállás ideje alatt a folyamatos oxigén betáplálás nem szakad meg, mivel a rendszerhez tartalékként egy folyékony oxigéntartályt is terveztek, amely erre az időre biztosítja az ellátást. Gyakorlati tapasztalatok alapján megállapítható, hogy ma már 50 t/d oxigén előállításáig (ez kb. egy 130 000 m 3/d kapacitású telephez elég) a PSA gazdaságosabb, mint a hagyományos módszer. Számos előnnyel is rendelkezik, amelyek közül a könyebb kezelhetőséget, nagyobb üzembiztonságot, kisebb meghibásodási lehetőséget és a kisebb balesetveszélyt emelhetjük ki. „UNOX" medencék Az oxigén bevitel vasbetonból készült légmentesen zárt, egymással összeköttetésben levő többlépcsős ún. „levegőztető" medencékbe történik. (A berendezés elvi vázlatát a 4. ábra mutatja.) Mindegyik medencerész kialakítása gyakorlatilag egyforma, technológiai szempontból azonban az első egység a legfontosabb. Itt megy végbe a lebontás legnagyobb része, ide vezetik be a nyers szennyvizet, a reeirkuláltatott iszapot, valamint közvetlenül a medence légterébe a „tiszta" oxigént. Az oxigén csekély (50—100 mm v. o.) túlnyomással jut a légtérbe és szabadon áramolhat egysógről-egységre. A már korábban említett okok miatt itt kisebb mennyiségű gázra van szükség, mint a hagyományos technológiáknál. Ez a kismennyiségű gáz azonban nem képes állandó turbulenciát ülepedés mentességet tartani a medencékben, így erre a célra függőleges tengelyű rotorokat kell alkalmazni. A rotorok kialakítása a medencék mélységétől függ. A gyakorlati tapasztalatok szerint 4—5 m medence mélységig felületi levegőztető rotorokat célszerű beépíteni, ennél nagyobb mélységnél (kb. 8—10 m) már a mechanikus keverőszerkezeten kívül az oxigén recirkulációjáról is kell gondoskodni. Ez úgy történik, hogy a gáztérben levő oxigén egy részét a keverőszerkezet üreges tengelyén keresztül a
