168463. lajstromszámú szabadalom • Eljárás biokémiai úton oxidálható anyagokat tartalmazó szennyvizek kezelésére nagy hatásfokú oxigénezéssel

11 168463 12 kamrába. Egy forrásból legalább 60%-os oxigént adagolunk, a gáz a 13 szabályozó csappal ellátott 12 vezetéken áramlik a 10 kamrába. A kamra a folyadék felett oxigénben dúsított szellőztető gáz fenntartására gázzáró 14 tetővel rendelkezik. A recirkuláló iszap a 15 vezetéken lép be a 10 kamrába, bár kívánt esetben a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz és az iszap a kamrába bevezetést megelőzően összekeverhető. Az említett áramokat előnyösen legalább 3000 ppm illékony szuszpendált szilárdanyag tartalmú folyadék képzésére a 10 kamrában bensőségesen összekeverjük. Ezt a keverést a 17 motorral hajtott és a 14 tetőben levő 18 tömítésen keresztül benyúló rúddal rendelkező 16 mechanikai keverő végzi. Bár a keverőberendezés a felület közelében elhelyezett egy vagy több keverőt tartalmazhat, az ábra szerint a felület alatt helyeztük el. Ebben a kiviteli változatban a folyadékból a felette levő térbe felszabaduló szellőztető gázt a 20 fúvóval a 19 vezetéken szívjuk el, és kompresszió után a 21 vezetéken az előnyösen a 16 keverő alatt elhelyezett 22 bemerülő perforált gázbevezető csőbe vagy diffúzorba vezetjük vissza, azaz a szellőztető gázt a 10 kamrában a folyadéktömeggel bensőségesen érintkeztetve recirkuláltatjuk. A 20 fúvót a gáz-folyadék érintkezési energiát biztosító motor hajtja, és az a forgássebesség változtatását lehetővé tevő szabályozókkal van ellátva. Az oxigénben kimerült vagy hulladékgázt a 10 kamrából a 23 vezetéket veszik el, amely a 24 áramlásszabályozó szeleppel rendelkezhet. A találmány szerint a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vizet, az oxigénben dús tápgázt és az iszapot kevert folyadék képzésére összekeverjük, és az oxigénező gázt a folyadékba oldódáshoz folyamatosan recirkuláltatjuk. A biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vízzel és az oxigéndús tápgázzal belépő inert gázok, pl. nitrogén és a biokémiai reakció során keletkező gázok, pl. széndioxid a felhasználatlan oxigénnel együtt a folyadék feletti térben gyűlnek össze. Ennek a szellőztető gáznak az oxigén parciális nyomása legalább 300 Hgmm és előnyösen legalább 380 Hgmm. A keverés alatt az oxigéndús gáz folyamatosan bevezethető a 12 vezetéken a 10 kamrába, vagy a keverés megindításakor a gázáramot megszakíthatjuk. Az oxigénben kimerült gáz a 23 vezetéken a felső térből folyamatosan vagy szakaszosan vezethető el. A 10 tartályban a folyadékszintet a 25 gát szabályozza, a folyadék a 26 túlfolyón és 27 vezetéken távozik. A keverés során képződött oxidált folyadék oldott oxigénszintjét a szellőztető gázban levő oxigénnel a telítési érték 70%-a alatti értéken tartjuk, az előnyösen legalább 2 ppm. Az oldott oxigénszint beállítása a 12 vezetékben levő 13 szeleppel az oxigénben dús tápgáz áramlási sebességének változtatásával hajtható végre, ezáltal a 10 tartály gázterében az oxigén parciális nyomás nő vagy csökken. Az oldott oxigénszint az adagolt energia és a 20 fúvó forgási sebességének változtatásával is szabályozható, ezáltal az oxigénező gáznak a folyadékba történő diffúziósebessége nő vagy csökken. Az oldott oxigénszint továbbá a 10 kamrában a folyadék tartózkodási idejének változtatásával is szabályozható. Egyébként azonos körülmények mellett hosszabb tartózkodási idő nagy oldott oxigénszintet eredményez. A például 20—180 percig tartó keverés végén a 27 vezetéken a 28 hengeralakú terelőlemezen belül vezetjük a 29 derítőbe. A 28 terelőlemez előnyösen a folyadék szintje felettről a derítő kónikus alja és a folyadékszint közötti közbenső magasságig nyúlik. A 30 motor lassan forgó 31 kaparót hajt, az iszapnak a kónusz aljában történő összegyűlésének megakadályozására. A tisztított felülúszó folyadék a 32 gáton és 33 túlfolyón át a 34 5 vezetéken távozik. Az iszapot a derítőből a 35 vezetéken távolítjuk el, és annak legalább egy részét recirkulációra a 36 szivattyúval visszanyomjuk a 15 vezetéken a 10 tartályba a belépő biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz beoltására. A recirkuláltatáshoz nem 10 szükséges iszapot a 38 szabályozó szeleppel rendelkező 37 talpvezetéket távolítjuk el. A 10. ábra a 10 tartály hossza mentén elhelyezett több bemerülő 16 keverőt és 22 perforált recirkulációs oxigéndús gázt bevezető csöveket tartalmazó készüléket mutat 15 be. A biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vizet és a recirkuláltatott iszapot előkeverés után all vezetéken vezetjük be a 10 tartály egyik végén. A kapott folyadékot all vezetéken bevezetett oxigéndús gázzal keverjük össze és az oxidált folyadékot a 27 vezetéken 20 a 10 tartály ellenkező végén visszük el az (ábrán nem mutatott) derítőbe. Az oxigénben kimerült gázt a 23 vezetéken a tartály túlsó végén vezetjük el, a szellőztető gázt a folyadék feletti térből a 19 vezetékeken a 20 fúvókkal és 22 perforált gázbevezető csövekkel recirkuláltat-25 juk. A 10 tartály tervezhető úgy, hogy hossza szélességéhez és mélységéhez képest nagyon nagy. Ilyen geometria esetén nő a folyadék áramlási sebessége a betáplálástól az elvételig, és az alsó zónákból a felső zónákba a visz-30 szakeveredés csökken. A lamináris áramlás előnyös, ha több keverőt alkalmazunk. Ha a visszakeveredést megakadályozzuk, a betáplált anyag/biomassza arány nagy a tartály elején, ahol a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz lép be, és kicsi a tartály végén, ahoi 35 az oxidált folyadék a derítőbe túlfolyik. Ezek a feltételek előnyösek a teljes és nagysebességű biokémiai oxidációhoz. A 10. ábra ezt megelőző leírásából nyilvánvaló, hogy a folyadékot a betáplálástól az eltávolításig több foko-40 zatban oxidáljuk, bár az egyes fokozatok fizikailag nincsenek egymástól elválasztva. Ha a 10 tartályt a 14 tető alatti gáztérben kis oldalsó keresztmetszettel tervezzük, az oxidáló gázáramban a folyadékhoz hasonló áramlás valósítható meg. Ez is segíti a biokémiai úton oxidálható 45 anyag tökéletes eltávolítását nagy áramlási sebesség mellett, mert lényegesen nagyobb oxigén parciális nyomás tartható fenn a betáplálásnál a folyadék felett. A lépcsős gázáramlás további előnye az, hogy az inert gázalakú szennyezések a tartály végén kisebb térfogatú gázzal 50 távolíthatók el. Mivel az oxidáló gáz a tartály egyik végétől a másikig áramlik, az oxigénoldódás sebessége lényegesen nagyobb, mint a folyadékból az inert gázok fejlődésének sebessége. Ennek megfelelően az oxigénező gázáram térfogata fokozatosan csökken, és inert gáz-55 tartalma a gázbetáplálástól a túlsó vég felé növekszik. Előnyös a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz bevezetésének helyén a rendelkezésre álló legnagyobb oxigéntartalmú gázzal levegőztetni, mert az oxigénhiány ebben a zónában a legnagyobb. Fordítva az 60 oxigénigény az oxidált folyadék eltávolításának helyén a legkisebb, ezért előnyösen ebben a tartományban alkalmazzuk a rendelkezésre álló legkisebb oxigéntartalmú gázt. Ebben a kiviteli változatban, amikor a folyadékot az oxigénben dúsított gázzal való lépcsőzetes keve-65 résre több zónán áramoltatjuk keresztül, előnyös a szel-6