180967. lajstromszámú szabadalom • Aerob/anaerob szennyvíztisztítási- és iszaprothasztási eljárás
31 180967 32 biztosíthatók, hogy a rothasztási rendszerbe bevezetett iszapot az aerob zónába történő bevezetés előtt előmelegítenénk abban az esetben, ha a bevezetett iszap kellően magas szilárdanyag-tartalommal rendelkezik. így például, ha 3% teljes szilárdanyag-tartalmű iszapot kívánunk feldolgozni, ahhoz, hogy az autotermális működés feltételei létrejöjjenek, a termofil aerob zónába bevezetett iszap hőmérsékletének csak körülbelül 16 °C-nak kell lennie. Valamennyi eddig ismertetett találmány szerinti megoldással teljesen pasztörizált iszapot kapunk, mert valamennyi esetben a rothasztórendszerbe bevezetett iszapot egy aerob zónán vezetjük keresztül, amelyben 50-52 °C hőmérséklet uralkodik és így az iszap teljes mértékben pasztörizálódhat. Egyes esetekben azonban nincs szükség arra, hogy az iszapfeldolgozó rendszerből kilépő iszap teljesen pasztörizált legyen, illetve vannak olyan esetek, amikor maga az iszap nem kívánt pasztörizálást, mert gyakorlatilag nem tartalmaz patogén mikroorganizmusokat. Az 5. ábrán egy olyan változat sematikus áramlási diagramját mutatjuk be, amelyben a rendszerbe belépő iszap kisebb részét közvetlenül a második rothasztási zónába vezetjük és amely különösen azokban a fent említett esetekben alkalmazható előnyösen, amelyeknél nincs szükség az iszap teljes pasztörizálására. Az 5. ábrán bemutatott eljárásnál a rendszerbe belépő iszap legnagyobb részét a 331 útvonalon a fedett 310 első rothasztási zónába juttatjuk. A 310 első rothasztási zónába való bevezetés előtt a 331 útvonalon vezetett iszapot kívánt esetben a 330 metántüzelésű melegítővel előmelegíthetjük. A legalább 50 térfogat % és előnyösen legalább 80 térfogat % oxigént tartalmazó levegőztető gázt a 317 vezetéken keresztül juttatjuk a 310 aerob rothasztási zónába. A zónába áramló iszapot alkalmasan keverjük és folyamatosan recirkuláltatjuk az oxigéntartalmú levegőztető-gázzal szemben. Ennek végrehajtására a 312 keverőegység szolgál. Az iszap és levegőztető-gáz mennyiségét és bevezetésének sebességét úgy választjuk meg, hogy a 310 zónában biztosítva legyenek az aerob rothasztás feltételei. Az iszapot az aerob zónában 4-48 órán keresztül a 45 és 75 °C közötti termofil hőmérséklettartományban tartjuk. Az oxigénben elszegényedett gázt a 318 vezetéken távolítjuk el az első rothasztási zónából, míg a biológiailag lebontható szuszpendált szilárd anyagoktól részben megszabadított iszapot elkülönítve, a 316 vezetéken keresztül vezetjük el. A részlegesen stabilizált iszapot ezután a 316 vezetéken át a mezofil hőmérséklettartományban működő 320 második rothasztási zónába vezetjük. Mivel az első zónát elhagyó iszap hőmérséklete 45—75 °C, az iszapot a második zónába történő bevezetés előtt általában hűteni kell ahhoz, hogy a mezofil anaerob rothasztáshoz szükséges előnyös mezofil hőmérséklet biztosítható legyen. Az 5. ábrán szemléltetett megoldás szerint a bevezetett iszap kisebb része a 330 metánfűtésű melegítőt és a 310 aerob rothasztási zónát elkerülve a 329 vezetéken keresztül kerül bevezetésre és a 316 vezetékben közvetlenül összekeveredik az első zónát elhagyó meleg iszappal. A közvetlenül bevezetett iszap áramlási sebességét úgy választjuk meg, hogy az egyesített iszapáram hőmérséklete az anaerob zónába történő belépéskor alkalmas legyen arra, hogy a hőmérsékletet 35—40 °C-on tartsuk. A második zónában az iszapot keverjük úgy, hogy a metángázt recirkuláltatjuk az iszappal szemben. Ezzel a második zónában megfelelően nagy stabilizálási sebességet tudunk biztosítani. A második zónában lejátszódó biokémiai reakciók során termelődő metángázt a 323 vezetéken vezetjük el. A kapott gáz egy részét a 340 útvonalon a 326 kompresszorba vezetjük, majd a kapott komprimált metángázt visszavezetjük a második zóna iszapjába, például valamely alkalmasan kiképzett porlasztó segítségével. Ezzel biztosítjuk az iszap keverését. A 323 vezetékben áramló metángáz egy részét a 327 vezetéken keresztül a 330 metántüzelésű melegítőbe juttathatjuk, míg a fennmaradó részt a 328 vezetéken távolítjuk el a rendszerből. A tovább stabilizált iszapot, amelynek biológiailag lebontható illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalma a rendszerbe a 331 útvonalon bevezetett iszap eredeti biológiailag lebontható illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalmának legfeljebb 40%-a, a 325 vezetéken távolítjuk el a második rothasztási zónából és vagy további feldolgozásnak, például víztelenítésnek véljük alá, vagy véglegesen elvezetjük, vagy e két megoldás kombinációját alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárás előnyeit a következő példákkal szemléltetjük. 1. példa Ebben a példában a találmány szerinti eljárásnak á 2. ábrán bemutatott foganatosítási módját hasonlítjuk össze egy szokásos, nagy hatásfokú anaerob rendszerrel. A kísérleteket 10 millió gallon/nap (MGD) kapacitással dolgozó szennyvíz-feldolgozó üzem hulladékiszapjával végeztük. A következőkben szereplő hivatkozási számok a 2. ábra sematikus áramlási diagramjára vonatkoznak. A 2. ábra szerinti berendezésbe a 111 vezetéken keresztül egy elsődleges és másodlagos iszap 50-50%-os, 18 °C-os elegyét juttatjuk. Az iszapot, melynek teljes szuszpendált szilárdanyag-tartalma 39 400 mg/liter és illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalmának a teljes szuszpendált szilárdanyag-tartalmához viszonyított aránya 72%, 0,09 MGD áramlási sebességgel tápláljuk be a rendszerbe. Annak érdekében, hogy az iszapot a 110 aerob rothasztási zónában 24 órás tartózkodási idő mellett 50 °C-os működési hőmérsékleten tarthassuk, a beáramló iszapot a 130 metánfűtésű melegítővel körülbelül 23 °C-ra melegítjük. Abból kiindulva, hogy a metángáz fűtőértéke 50%-os hővé alakulást tesz lehetővé, az anaerob rothasztási zónában termelt metángázból megközelítőleg 25 000 lb3/nap mennyiséget kell a 130 melegítőbe vezetni. Az aerob zónában az illékony szuszpendált szilárd anyagok mennyiségének körülbelül 8%-os csökkenése érhető el (ami 16% biológiailag lebontható illékony szuszpendált szilárdanyagnak felel meg, mert a biológiailag lebontható illékony szuszpendált szilárdanyagok a teljes illékony szuszpendált szilárdanyag-mennyiségnek megközelítőleg az 50%-át teszik ki), így a 120a savanyító alegységbe a 114 vezetéken 5 10 IS 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 16
