180967. lajstromszámú szabadalom • Aerob/anaerob szennyvíztisztítási- és iszaprothasztási eljárás
29 180967 30 biztosítása, hogy ne lépjenek fel hőmérsékleti ingadozások a rothasztási zónában mint a mezofil anaerob rothasztás esetében, előnyös, ha a termofil anaerob rothasztási lépés végrehajtásához jól szigetelt tartályt használunk, ezzel megóvva a tartály tartalmát a klimatikus változások hatásaitól. A 220 második rothasztási zónában az iszapot a 221 mechanikai keverőegységgel folyamatosan keverjük annak érdekében, hogy megfelelően nagy stabilizálási sebességet biztosítsunk. Az anaerob rothasztási zónában lejátszódó biokémiai reakció következtében keletkező metángázt a 223 vezetéken keresztül vezetjük el, Ezt a metángázt elkeverhetjük valamely oxigéntartalmú gázzal, például levegővel vagy az aerob zónából származó oxigénben elszegényedett gázzal és tüzelőanyagként használhatjuk fel annak érdekében, hogy mindkét zónában kellően magas iszaphőmérsékletet biztosítsunk. A 3. ábrán bemutatott eljárás esetében a 223 vonalon vezetett metángáz egy részét a 227 vezetéken keresztül a 231 metánfűtésű melegítőbe juttatjuk és ott ennek elégetésével biztosítjuk azt a hőmennyiséget, amely ahhoz szükséges, hogy az első zónában a hőmérsékletet a termofil tartományban, azaz 45-75 °C között tartsuk. A metángáz fennmaradó részét a 228 vezetéken keresztül távolítjuk el a rendszerből. Az anaerob zónából elvezetett tovább stabilizált iszapot, amely a rothasztási rendszerbe a 248 útvonalon bevezetett iszap biológiailag lebontható szuszpendált szilárdanyag-tartalmára vonatkoztatva legfeljebb 40% és előnyösen legfeljebb 20% biológiailag lebontható illékony szuszpendált szilárd anyagot tartalmaz, a második zónából a 225 vezetéken át távolítjuk el, átvezetjük a 244 hőkicserélőn, hogy a benne rejlő hőmennyiséget megfelelően felhasználjuk, és végül a 243 vezetéken át teljesen eltávolítjuk a rendszerből. A 3. ábrával szemléltetett rendszer anaerob zónájában a biológiai aktivitás természete jelentősen különbözik a korábban a 2. ábrával kapcsolatban ismertetett rendszer aerob zónájában mutatkozó biológiai aktivitás természetétől a két rendszerbe betáplált iszap különbözősége miatt. A 2. ábrán bemutatott megoldás szerint a rothasztó rendszerbe bejuttatott iszap csupán a másodlagos szennyvízkezelő rendszerből elvezetett aktivált iszap, míg a 3. ábrán bemutatott megoldás szerint a rothasztási rendszerbe befolyó iszap az aktivált iszapkezelési lépésből származó másodlagos iszapot és a nyers szennyvíz ülepítésével kapott elsődleges iszapot is magában foglalja. Miután a másodlagos iszapban található szerves anyagok elsősorban élő mikroorganizmusok, ennek az iszapban az aerob rothasztása olyan biokémiai reakciólépésekből áll, mint a sejtbomlás, a sejtek bomlástermékeinek asszimilációja új élő anyagok szintézise céljából, és sejtlégzés. Az elsődleges iszap ugyanakkor főleg nem élő szerves anyagokból áll, amelyek az iszapban jelen levő mikroorganizmusok számára táplálékként szolgálnak. Ennek megfelelően az elsődleges iszap aerob rothasztása során a sejtek bomlásán, a bomlástermékek asszimilációján és a sejtlégzésen kívül a sejtszintézis fázis szintén nagy jelentőségre tesz szert. Ennek eredményeképpen az elsődleges iszapot aerob rothasztása során a sejtszintézis és a sejtlégzés is lényegesen nagyobb mértékű, mint a másodlagos iszap aerob rothasztása esetében. Ezenkívül az elsődleges iszap aerob rothasztásakor a biológiailag lebontható illékony szilárd anyagok mennyisége kevésbé csökken, mint a másodlagos iszap aerob rothasztása során, egyébként összevethető tartózkodási idők esetében. Az iszapban jelen levő biológiailag lebontható illékony szilárd anyagok nettó redukciójának értéke a rothasztás során befolyással van az ellentétes irányú sejtszintézis, illetve sejtlégzés folyamatára. Az iszaprothasztási folyamat során végbemenő sejtlégzés exoterm jellegű, és a fenti okok miatt az elsődleges iszaprothasztásával a szuszpendált biológiailag lebontható illékony szilárd anyagok egységnyi súlyára számitva nagyobb hőmennyiséghez lehet jutni, mint a másodlagos iszap azonos körülmények között végzett rothasztása esetében. Ennek megfelelően egy adott hőmérséklet fenntartásához az aerob rothasztási lépés során az elsődleges iszap rothasztása esetében kevésbé kell csökkenteni az illékony szuszpendált szilárd anyagok mennyiségét, mint akkor, ha a másodlagos iszapot rothasztjuk. Ennek megfelelően a 3. ábrával szemléltetett berendezés, ahol az elsődleges és másodlagos iszap egyaránt rothasztásra kerül, az illékony szuszpendált szilárd anyagok mennyiségének kisebb csökkentése mellett üzemeltethető egy adott hőmérsékleten, mint a 2. ábra szerinti berendezés, ahol csupán a másodlagos kerül be az emésztőrendszerbe. Ugyanakkor, ha a rendszer aerob zónájában a biológiailag lebontható illékony szilárd anyagok mennyisége kisebb mértékben csökken, az anaerob zónában a tartózkodási időnek megfelelően meg kell hosszabbodniá ahhoz, hogy végeredményben az illékony szuszpendált szilárd anyagokat kellő mértékben eltávolítsuk. Miután ebben az esetben a teljes illékony szuszpendált szilárdanyag mennyiség nagyobb része az anaerob zónában kerül eltávolításra, az elsődleges iszapot feldolgozó rendszer nagyobb mennyiségű metángáz termelésére alkalmas, mint a csupán másodlagos iszapot feldolgozó rendszer. így tehát a találmány szerinti eljárás 3. ábra szerinti változatával több metángázhoz juthatunk, mint a 2. ábra szerinti változattal, de természetesen azon az áron, hogy megnő a tartózkodási idő az anaerob rothasztási zónában. A korábbi részletezések alapján levonható az a következtetés, hogy valamennyi eddig leírt találmány szerinti megoldás lehetőséget nyújt arra, hogy az iszapot az aerob rothasztási zónába való belépés előtt felmelegítsük. A melegítés szükségessége különböző tényezőktől, így az iszap szilárdanyag-tartalmától, a környezet hőmérsékletétől, az iszap tartózkodási idejétől az aerob zónában és az iszap típusától függ. A 4. ábrán az első rothasztási zónába beáramló iszap teljes szuszpendált szilárdanyag-tartalmának (MLSS) függvényében ábrázoljuk az első rothasztási zónába belépő iszapnak azt a hőmérsékletét, amely az első rothasztási zónában 24 órás tartózkodási idő esetében 50 °C-os működési hőmérsékletet képes biztosítani autotermális úton. Az ábra olyan másodlagos iszapra vonatkozik, amelyben az illékony szuszpendált szilárdanyagoknak (VSS) a teljes szuszpendált szilárdanyagokra (PSS) vonatkoztatott aránya 0,79. A 4. ábra alapján levonható az a következtetés, hogy a termofil működés feltételei anélkül is 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
