180967. lajstromszámú szabadalom • Aerob/anaerob szennyvíztisztítási- és iszaprothasztási eljárás
23 180967 24 zónában a folyadék és szilárd fázis érintkezési ideje, mely megfelel a szerves anyagok abszorpciós és asszimilációs idejének, 30 perc és 24 óra között van. Ez az idő erősen függ a szennyvíz szennyezettségétől (BŐD tartalom), a szennyező típusától, a levegőztetés során a szilárdanyag-tartalomtól és a levegőztetés hőmérsékletétől. E tényezők szerepe szakember számára egyértelmű. A 105 tisztítóban elkülönített iszapot nem vezetjük vissza teljes egészében a 102 levegőztető zónába a következő két ok miatt. Először, az aktivált iszap eljárással végeredményben a mikroorganizmusok számának növekedése jár, mert a szennyvízben levő szennyezésekből szintetizált új sejtek tömege meghaladja a kezelés során autooxidált sejtek tömegét. Másodszor, a szennyvíz rendszerint biológiailag le nem bontható szilárd anyagokat is tartalmaz, amelyek leülepedés után felgyülemlenek a biomasszában. Ezért az aktivált iszap egy kis részét mindig el kell távolítani, hogy megtartsuk a mikroorganizmusok számának egyensúlyát és megakadályozzuk az inert szilárd anyagok felgyülemlését a rendszerben. Az eltávolított iszap mennyisége rendszerint nem éri el a teljes elkülönített iszapmennyiség 3%-át és ritkán haladja meg annak 15%-át. A fenti okok miatt elvezetett iszap ugyan a tisztítóból kilépő teljes szüárdanyag mennyiségnek csak egy kis százaléka, abszolút értékben gyakran nagy anyagmennyiséget jelent. Függetlenül mennyiségétől, elvezetése a szennyvíz-feldolgozás költségeiben jelentős tételt képvisel és ezen felül komoly környezetvédelmi problémát jelent. Az iszap rothadásra hajlamos és biológiailag erősen aktív, ezen felül gyakran patogén baktériumokat is tartalmaz. Az iszap potenciálisan trágyázási és/vagy talajfeltöltési célokra használható, de felhasználása előtt a környezetre és egészségre ártalmas hatásai kiküszöbölése céljából alapos stabilizálásra szorul, ezen felül magas víztartalmát (például 96-98%) is csökkenteni kell. A 105 tisztítóból az eltávolítani kívánt iszapmennyiséget a 111 vezetéken vezetjük el. Az iszap 10 000-40 000 mg/liter MLSS-t tartalmaz és hőmérséklete kezdetben megegyezik a 102 levegőztető zónában található szennyvíz hőmérsékletével, azaz 15-25 °C. Az iszapot ezután a 151 sűrítőtartályba vezetjük. A 151 sűrítőtartályban az iszapot 20 000—60 000 mg/liter MLSS tartalomig sűrítjük és a sűrített iszapot a 152 útvonalon az iszaprothasztó berendezésbe vezetjük. Bizonyos esetekben, például ha a szennyvíz-feldolgozást magas környezeti hőmérsékleten végezzük, vagy ha a tisztítót elhagyó iszap szilárdanyag-tartalma magas, nincs szükség a tisztítóból kilépő hulladékiszap további sűrítésére és lehetőség van arra, hogy az iszapot a 111 vezetéken keresztül, a 151 tartály megkerülésével a 153 útvonalon, majd a 152 becsatlakozáson vezessük az iszaprothasztó rendszerbe. A sűrített felülúszó folyadékfázisát a 150 vezetéken keresztül a korábban leírt módon a 102 levegőztető zónába vezetjük. A 152 útvonalon vezetett sűrített iszapot szükséges esetben az aerob zónába történd bevezetés előtt előmelegíthetjük a 130 metánmelegítővel. Egy másik módszer szerint az aerob zónába bevezetni kívánt iszap felmelegítése a 120b anaerob zónát elhagyó stabilizált iszappal történő hőkicseréléssel hajtható végre, az 1. ábrával kapcsolatban ismertetett eljárással analóg módon. A hulladékiszapot a 152 vezetéken keresztül folyamatosan vagy szakaszosan vezethetjük a 110 fedett első iszaprothasztási zónába. A 110 aerob rothasztási zóna hőmérsékletét 35 és 75 °C között tartjuk, előnyösen azonban 45 és 75 °C között, azaz a termofiltartományban dolgozunk. Az aerob zóna autotermális működéséhez a legelőnyösebb az 50-65 °C hőmérséklettartomány. A 110 első rothasztási zónában a szükséges emelt hőmérsékletet külső fűtéssel is fenntarthatjuk, például úgy, hogy egy a rothasztási zónára külsőleg felszerelt hőkicserélőben alkalmas megfelelően felmelegített folyadékot keringtetünk. A szilárd anyagok bevonatképző és csomósodási hajlama következtében az emésztő belsejében elhelyezett hőátvivők felületét nem szabad egymással érintkezésbe hozni vagy egymás közelében elhelyezni, így ezeket előnyösen beágyazzák a tartály falába vagy felerősítik arra. Az első rothasztási zónába a 117 vezetéken keresztül legalább 80 térfogat % oxigént tartalmazó gázt vezetünk. Mint a későbbiekben részletesen tárgyalni fogjuk, a gáz bevezetése olyan mennyiségben történik, hogy a 102 levegőztető zónába a 118 vezetéken bevezetett oxigéntartalmú gázt is biztosítsa. Az első 110 fedett zónában a szükséges magas hőmérsékletet előnyösen autotermálisan biztosítjuk, amikor nincs szükség hőcserélőkre, így például a 130 hőkicserélő is elhagyható. Az a koncentrált iszap, amelyet a 3 547 813 számú amerikai egyesiüt államokbeli szabadalmi leírás szerinti levegőztető eljárás során jellegzetesen kapunk, nagyon kedvező az autotermális működés szempontjából, mert víztartalma erősen csökken biológiailag lebontható „fűtőanyag” tartalmához képest. A magas szilárdanyag-tartalom csökkenti az emésztő szükséges méretét és ezáltal ugyancsak csökkenti az emésztőtartály falain keresztül fellépő vezetéses hőveszteséget. Mint már említettük, az iszap teljes szuszpendált szilárdanyag • -tartalma (MLSS) a rothasztási zónában ilyen megfontolásokból kiindulva legalább 20 000 mg/liter kell hogy legyen. Az aerob zónában a szilárdanyagok koncentrációjának felső határát általában két tényező szabja meg. Általában a koncentráció maximuma attól függ, hogy a hagyományos ülepítő és sűrítő berendezése milyen mértékben képes a víztartalom lecsökkentésére. A flotációs eszközök, centrifugális elválasztok és gravitációs sűrítők gyakran 60 000 mg/liter teljes szuszpendált szilárdanyag-tartalmat eredményeznek. A szilárdanyag-tart alom tovább emelhető úgy, hogy az iszapot elkeveijük egy a szennyvíztől eltérő forrásból származó elsődleges iszappal vagy koncentrált hulladékiszappal. A szilárdanyag-tartalom felső határát megszabó második tényező abban áll, hogy minél koncentráltabb egy folyadék, annál nagyobb nehézségekbe ütközik az oxigén feloldása és a szilárd anyagok keverése az emésztő belsejében. Felső határként előnyös a 80 000 mg/liter érték, legelőnyösebb azonban a 60 000 mg/literes felső határ, amely lehetővé teszi, hogy az iszap megfelelően oxigénezhető legyen anélkül, hogy a levegőztető gáz és az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 12
