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

7 168465 8 azonban elkerülendők, mivel utóbbi esetben az autooxidált iszap ülepedőképessége csökken. A találmány sierinti eljárás előnyös kiviteli alakjában az érintkeztető-szellőztető zónából a felhasználatlan oxigéntartalmú gázt elvezetjük, és a fenntemlitett legalább 35 tf% oxigént tartalmazó második gázként vezetjük be az iszapstabilizáló zónába az érintkeztető-szellőztető zónából származó szuszpendált aktivált iszappal történő összekeverésre. Az iszapstabilizáló zónából is elvezetjük a felhasználatlan oxigént tartalmazó gázt, és a fentemlített legalább 35 tf% oxigént tartalmazó harmadik gázként vezetjük be az autooxidációs zónába az iszapstabilizáló zónából származó biokémiai úton oxidálható anyagban kimerült iszappal történő összekeverésre. Ennek megfelelően az oxigén gáz a folyadék-szilárdanyag keverékkel egyenáramban halad végig a rendszeren. Ez nagy mértékben megnöveli a tápgázban levő oxigén teljes kihasználását. A találmány szerinti eljárás még előnyösebb kiviteli alakjában a táp- (első)gáz legalább 90 tf % oxigént, a második gáz legalább 70 tf % oxigént, a harmadik gáz legalább 55 tf% oxigént tartalmaz, és az autooxidációs zónából elvett felhasználatlan oxigént tartalmazó gáz legalább 30 tf% oxigént tartalmaz. A találmány szerinti eljárás előnyös kiviteli alakjában a felülúszó folyadékot vagy a szellőztető zónából elvett szuszpendált aktivált iszaptól vagy az iszapstabilizáló zónából elvett biokémiai úton oxidálható anyagban kimerült aktivált iszaptól választjuk el. Ezt az elválasztást egy közbeeső derítőzónában hajtjuk végre, és a visszamaradó töményebb szilárdanyagot az azt követő zónába vezetjük. Ebben az „érintkeztető-stabilizáló" kiviteli változatban az autooxidációs zóna szilárdanyag koncentrációjának az érintkeztető-szellőztető zóna szilárdanyag koncentrációjához viszonyított aránya legalább 3 : 1; és a recirkuláltatott iszapnak a szellőztető zónába vezetett biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vízhez viszonyított térfogataránya előnyösen kisebb mint 0,5: 1. Az első arány nagy szilárdanyag koncentrációt biztosít a recirkuláltatott iszapban, ez viszont viszonylag kis recirkuláltatott anyagmennyiséget tesz lehetővé, így csökkenti a berendezés méretét és az energiaköltségeket. Az első ábra szerint a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz, pl. szennyvíz a 10 szellőztető zónába all vezetéken lép be. Legalább 50 tf % oxigént tartalmazó oxigénforrásként a 13 tartály szolgál, az oxigéngáz abból a 15 szabályozószeleppel rendelkező 14 vezetéken áramlik a 10 szellőztető zónába. Az aktivált iszap a 10 zónába a 17 áramlásszabályozó szeleppel rendelkező 16 vezetéken lép be. Az említett anyagáramokat a 10 zónában a 18 mechanikai keverőeszközzel bensőségesen összekeverjük. A keverőberendezés a folyadék felszínének közelében elhelyezett vagy annak felülete alá merülő motorral meghajtott keverő lehet, és az oxigéngáz a 14 vezetéken a folyadék fölé vagy alá vezethető be. Az ilyen készülékek a szakmában járatosak számára jól ismertek és azokat úgy választjuk meg, hogy minimális energiabefektetéssel a fluidumok között nagy érintkezési felületet biztosítsanak. Az egyszeri átömlésű kontaktorokat úgy kell megtervezni, hogy azok a gáz és folyadék között hosszú érintkezési időt biztosítsanak. Ha az oxigéngázt buborékoltatjuk a folyadékba, a buborékok kicsik legyenek, így fajlagos felületük nagy és a felhajtóerő kicsi. Az oxigén oldódásának elősegítésére a gázadagoló eszköz olyan mélyen merül a folyadékba, ahol a hidrosztatikus hatás jelentős. Mint korábban említettük, a gáz és folyadék fluidumok legalább egyikét az érintkeztető-5 szellőztető zónába recirkuiáltatjuk a másik fluidummal történő ismételt érintkezés biztosítására. A szellőztetőeszközöket általában az ún. „standard levegőátviteli hatásfok"-kal jellemezzük, amely levegőből nulla oldott oxigén tartalmú csapvízbe adja meg az 10 eszköz oxigénoldó képességét 1 atmoszféra (760 Hgmm) nyomás és 20 C° hőmérséklet mellett. Legalább 0,9 kg/kWó standard levegőátviteli hatásfokú eszközök alkalmasak. Az említett energián a folyadék keverésére és a gáz-folyadék érintkeztetésre fordított energia 15 összegét értjük. A 10 érintkeztető-szellőztető zónát a 19 iszapstabilizáló zónától pl. a 20 fal választja el a szomszédos zónák között a folyadék-szilárdanyag keverék visszakeveredésének meggátlására. Kívánt esetben egynél több iszap-20 stabilizáló zóna alkalmazható, de az érintkeztetőszellőztető és iszapstabilizáló zónákra a folyadékszilárdanyag teljes keverési ideje 90 percnél kevesebb legalább 5 perc érintkeztető-szellőztetés mellett. A leírásban az „érintkeztető-szellőztető zóna" kifejezés azt 25 jelenti, hogy egy adott oxigéngáz mennyiséget adott biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó tápvíz és recirkuláltatott aktivált iszap mennyiséggel keverünk össze. Az „iszapstabilizáló zóna" kifejezés adott mennyiségű oxigéngáznak adott mennyiségű szuszpendált 30 aktivált iszappal történő összekeverésére vonatkozik kisebb biokémiai úton oxidálható anyagtartalommal rendelkező aktivált iszap keletkezését biztosító ideig, ugyanakkor az oldott oxigéntartalom nagyobb lehet, mint az érintkeztető-szellőztető zóna aktivált iszap 35 szuszpenziójának koncentrációja. A 20 válaszfalhoz hasonló lemezek alkalmazhatók pótlólag a tartályban az áramlási keresztmetszet szűkítésére és egynél több iszapstabilizáló zóna kialakítására. A recirkuláltatott aktivált iszapot a 10 zónába a 16 40 vezetéken át legalább 3000 ppm éghető (szerves) szuszpendált szilárdanyag-tartalom biztosításához elegendő sebességgel vezetjük vissza. így az összes szuszpendált szilárdanyag-tartalom legalább 4000 ppm. A gyakorlatban várható, hogy a biokémiai úton oxidálható anyagot 45 tartalmazó tápvíz áramlási sebessége és annak oxidálható anyagtartalma ingadozik, így a recirkuláltatott aktivált iszap áramlási sebességét kell megfelelően változtatni a kívánt szuszpendált szilárdanyag-tartalom fenntartására. Ez a 17 szabályozószeleppel végezhető. 50 Az oxigéngáznak a 10 zónába áramlása a 15 szabályozószeleppel állítható be. A szuszpendált aktivált iszapot keverés és oxigénabszorpció fenntartásával az érintkeztető-szellőztető zónában szintetizáljuk. Ezt a 21 kevert folyadékot a 10 55 zónából a 19 iszapstabilizáló zónába pl. a 20 válaszfalban levő nyíláson keresztül vezetjük, előnyösen a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó tápvíz bevezetési pontjától távoli helyen. Ugyanakkor a csökkent oxigéntartalmú gáz a 10 zónában a folyadék felett 60 alkalmas tető vagy boltozat alatt gyűlik össze. A legalább 35 tf% oxigént tartalmazó gázt a 19 iszapstabilizáló zónába a 24 áramlásszabályozó eszközzel rendelkező 23 vezetéken keresztül vezetjük be. Ez a gáz a 10 érintkeztető-szellőztető zónából származó 65 felhasználatlan oxigén mellett gáz alakú reakcióterméke-4