168462. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz többfokozatú oxigénezésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADAL LEÍRÁS I Bejelentés napja: 1970. VII. 1. Bejelentés elsőbbsége: 1969. VII. 2. (Sz.: 838 500) Amerikai Egyesült Államok Közzététel napja: 1975. XI. 28. Megjelent: 1977. VI. 30. (UI—157) 168462 Nemzetközi osztályozás: C 02 B 1/28 '' <• x

i,y ~-T »j .»üfc, Feltaláló: Mc Whirter John Ruben mérnök, Williamsville, New York, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Union Carbide Corporation New York, Amerikai Egyesült Államok Eljárás és berendezés biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz többfokozatú oxigénezésére i A találmány tárgya eljárás és berendezés biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz biokémiai keverésére oxigénezéssel. A biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz például háztartási szennyvíz, petrokémiai vagy papírüzemből származó szennyvíz vagy 5 fermentlé lehet. Néhány kivételtől eltekintve a biokémiai oxidációs módszerek oxígénforrásként levegőt alkalmaznak. A szükséges oxigénellátást biztosító levegő nagy mennyisége főleg a nitrogénnel való négyszeres hígítás követ- 10 kezménye, és az eljárás anyagátviteli hatásfoka a jelenlevő oxigénnek csupán 5—10%-a. A levegő azonban korlátlanul rendelkezésre áll, és a levegőadagolásra fordított energia általában a baktériumtartalmú szilárd anyagoknak (aktív biomassza) a folyadékban történő 15 elkeverésére és szuszpendálására is elegendő. Háztartási és vegyipari szennyvizek kezelésében levegő helyett oxigén közvetlen alkalmazását már évek óta fontolóra vették a szükséges gázmennyiség csökkentésében rejlő előnyök miatt. Felmerült azonban az a problé- 20 ma is, hogy az ilyen biokémiai reakciók sebességét és teljes lejátszódását a folyadékban oldott oxigén alacsony szintje korlátozza. A drágább oxigént takarékosan és hatásosan kell felhasználni, ezt pedig a levegőztetéssel összehasonlítva kis gáz-folyadék térfogataránnyal jár 25 együtt. Ennek következtében a levegőztető gázban nagy oxigén parciális nyomást kell fenntartani, hogy a berendezés működtetése nagymértékű oxigénfelhasználás mellett is gazdaságos legyen. Mindezideig nem ismeretes olyan módszer, amely a szellőztetés során nagy oxigén 30 parciális nyomást tart fenn, és egyidejűleg nagy százalékos oxigéntartalmú gázt alkalmaz. A szokásos szellőztetési módszerek ezeket a követelményeket nem elégítik ki. A vegyiparban szokásosan alkalmazott egyéb gázfolyadék érintkeztetéses módszerek, mint a töltött vagy tányéros oszlopok, permetező vagy kevertető gázfolyadék oszlopok erre a célra nem alkalmasak. Bár nagy százalékos oxigénabszorpciót biztosító ilyen rendszerek tervezése lehetséges, azok nem alkalmazhatók könnyen olyan kevert folyadék-szilárdanyag szuszpenziók kezelésére, amilyenekkel a szennyvízkezelő aktivált iszapos eljárásokban találkozunk. Az ismert módszerek egyike sem alkalmas nagytérfogatú folyadék és kistérfogatú gáz érintkeztetésére nagy oldási sebesség és kis energiafelhasználás mellett. Biokémiai oxidációs folyamatokban nagy oxigénfelhasználás és nagy oxigén parciális nyomás együttes elérését tovább nehezíti az a tény, hogy a szellőztetésnek alávetett kevert folyadékból oldott gázok szabadulnak fel. Az eljárásba betáplált biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz levegő esetében általában nitrogénnel telített. Míg levegő alkalmazása esetén a nitrogén anyagátvitel nem érdekes, nagyon lényeges tényezővé válik, ha a szellőztető gáz nitrogéntartalma csökken vagy a szellőztető gáz térfogata kicsi, ugyanis ekkor az oldott nitrogén a folyadékból a gázba jut, és így csökkenti a gáz oxigén parciális nyomását. A biokémiai reakció szempontjából közömbös, a folyadékból felszabaduló egyéb gázok, pl. az argon és nedvesség hatása 168462 1