168465. lajstromszámú szabadalom • Eljárás biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz kezelésére

3 168465 4 24 órára nő, ezalatt a szennyvizet (levegővel) szellőztetik. A tartózkodási idő a biokémiai úton oxidálható anyag asszimiliációjához szükséges időnél sokkal nagyobb, mivel az iszap autooxidációjának biztosítására jelentős időre van szükség. A hosszú ideig szellőztető üzemek gyakran lényegében zérus nettó iszaptermeléssel működnek, és lényegében a leülepedett iszap 100%-át lecirkuláltatják a belépő szennyvízzel történő összekeverésre. A hosszú ideig szellőztető üzemek hátrányai azok nagy mérete és a nagy üzemeltetési költség. A kezelőtartályok térfogata 3—6-szorosa a konvencionális aktivált iszapos üzemekben használtakénak a hosszú tartózkodási idő biztosítására. Ezen túlmenően a komprimált levegő adagolás és a keverés költségei is lényegesen nagyobbak a nagyobb rendszer és a hosszabb kezelési idő következtében. A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz kezelésére, amely viszonylag kis nettó iszaptermelés mellett viszonylag kis kezelőtartályokat és kis mennyiségű szellőztető levegőt igényel, és a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vízből származó iszap autooxidációja gyorsabb. A találmány szerint a feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vízhez a szellőztető zónába legalább 3000 ppm éghető (szerves) szuszpendált szilárdanyag-tartalmat biztosító mennyiségű iszapot recirkuláltatunk; legalább 50 tf% oxigént tartalmazó első gázt vezetünk be, és azt szellőztető gázként a szellőztető zónában a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vízzel és recirkuláltatott iszappal legalább 5 percig keverjük a keverék 0,5 ppmnél nagyobb oldott oxigéntartalmának fenntartása és szuszpendált aktivált iszap keletkezése mellett; a szuszpendált aktivált iszapot a szellőztető zónából elválasztott iszapstabilizáló zónába vezetjük; legalább 35 tf% oxigént tartalmazó második gázt vezetünk be, és azt az iszapstabilizáló zónában összekeverjük a szuszpendált aktivált iszappal annál kevesebb biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó aktivált iszap keletkezése közben, mimellett a folyadék és szilárdanyag érintkeztetési ideje a szellőztető és iszapstabilizáló zónában együttesen 20—90 perc; a biokémiai úton oxidálható anyagban kimerült aktivált iszapot az iszapstabilizáló zónából elválasztott autooxidációs zónába vezetjük; legalább 35 tf% oxigént tartalmazó harmadik gázt vezetünk be, és azt az autooxidációs zónában a biokémiai úton oxidálható anyagban kimerült aktivált iszappal 30—210 percig keverjük a keverék 5 ppm-nél nagyobb oldott oxigéntartalmának fenntartása és autooxidált iszap keletkezése közben; és az iszapnak legalább egy részét a szellőztető zónába recirkuláltatjuk. A találmány szerinti eljárásban az érintkeztető-szellőztető, az iszapstabilizáló és autooxidációs zónákat el kell választani, és a folyadék-szilárdanyag keverék csak az előzőből az utóbbiba folyhat a csökkenő biokémiai úton oxidálható anyagtartalom irányában. Az elválasztott zónákon keresztül a folyadék-szilárdanyag keverék fokozatos átvezetése szükséges a „dugattyúszerű" áramlás megközelítéséhez és ezáltal a zónák között a folyadékszilárdanyag keverék összekeveredésének elkerüléséhez. A kevert folyadék szellőztetéséhez legalább két zóna szükséges, ezeket érintkeztető-szellőztető és iszapstabilizáló zónáknak nevezzük. Az érintkeztető-szellőztető zóna az első zóna, ezért ebben asszimilálatlan biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó folyadék van. Az innen elvett szuszpendált aktivált iszap jelentős menynyiségű baktériumot tartalmaz az iszappelyhekben, és 5 mivel ez a kevert folyadék jut az iszapstabilizáló zónába, a nagy sebességű autooxidációhoz szükséges szervesanyagban kimerült állapot sem az első, sem a második szellőztető zónában nem fordul elő. Az utóbbi iszapstabilizáló zónát tartalmaz, amelyben a pelyhek a mara-10 dék és adszorbeált biokémiai úton oxidálható anyagot asszimilálják. Más szóval a biokémiai úton oxidálható anyagtartalom csupán a harmadik oxidációs fokozatban csökken a nagy sebességű autooxidációhoz szükséges alacsony értékre. 15 Ha az iszapstabilizáló zónából a biokémiai úton oxidálható anyagban dús iszapot szabadon hagyjuk összekeveredni az autooxidációs zónából jövő, biokémiai úton oxidálható anyagban kimerült iszappal, akkor oxidálható anyagot táplálunk az utóbbi zónába, ez-20 által a baktériumok szaporodását fenntartjuk és csökkentjük a nagy sebességű autooxidáció irányában szükségen tendenciát. Ha viszont a biokémiai úton oxidálható anyagban kimerült iszapot az iszapstabilizáló zónába visszakeveredni hagyjuk, a biokémiai úton oxi-25 dálható anyag koncentrációja a zónában csökken, és ezáltal csökken a biokémiai úton oxidálható anyag asszimilációjának megkívánt nagy sebessége is. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárás előnyeinek biztosítására legalább 3 elválasztott zóna szükséges: érint-30 keztető-szellőztető, stabilizáló és autooxidációs zóna. A találmány szerinti eljárás további fontos jellemzője az, hogy az eljárás során, tehát az érintkeztető-szellőztető, iszapstabilizáló és autooxidációs zónákban nagy szuszpendált szilárdanyag koncentrációt tartunk fenn. 35 A biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz és aktivált iszap keverékének éghető (szerves) szuszpendált szilárdanyag tartalma legalább 3000 és előnyösen 5000—9000 ppm. Ennek egyik oka az, hogy az érintkeztető-szellőztető zónában a szilárdanyag koncent-40 ráció hatással van az eljárás során előforduló biokémiai reakciók sebességére. Háztartási szennyvíz kezelésekor a szuszpendált szilárdanyag: 1. biológiai úton oxidálható szerves anyagot, 2. nem biológiai úton oxidálható szerves anyagot és 3. nem oxidálható szervetlen anyagot 45 tartalmaz. A szervetlen anyag például homok, a nem biológiai úton oxidálható anyag pl. polietilén szemcsék vagy papír lehet, ezek a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó szennyvizek elkerülhetetlen komponensei. A viszonylag nagy részecskéket, pl. faforgácsokat 50 általában az előkezelés során eltávolítjuk. A kevert folyadék szilárdanyag tartalmának fő része, pl. annak 70%-a a derítőből a szellőztető zónába recirkuláltatott baktériumtartalmú pehelyből (biomaszszából) áll. Minél nagyobb a baktériumkoncentráció, 55 annál gyorsabb a biokémiai úton oxidálható anyag adszorpciója és asszimilációja, és annál gyorsabban csökken a biokémiai úton oxidálható anyag/biomassza arány. Ha ezt az arányt kielégítő mértékben csökkentjük, az autooxidáció gyorsan lejátszódik egyéb előnyös té-60 nyezők, mégpedig nagy illékony szuszpendált szilárdanyag szint, nagy oldott oxigén szint és az iszapstabilizációs zónából különösen aktív biomassza jelenléte esetén. Az autooxidációs zónában az aktivált iszap felhasz-65 nálásának a sebessége közvetlenül a zóna éghető szusz-2