180967. lajstromszámú szabadalom • Aerob/anaerob szennyvíztisztítási- és iszaprothasztási eljárás
11 180967 12 rásban, mint azt azoknak a tapasztalatoknak az alapján várhatnánk, amelyeket a lépések egymás után, de külön-külön való végrehajtásával szereztünk. A szakirodalomban eddig számos ok miatt nem történt javaslat az emelt hőmérsékletű aerob és anaerob rothasztásnak a találmány szerinti kombinálására. Először is, mint már korábban tárgyaltuk, az anaerob rothasztási folyamathoz a szükséges tartály hatalmas méretű, és annak érdekében, hogy a nagyméretű emésztő tartály működését gazdaságossá tegyük, nagy mennyiségű fűtőanyagként használt metán termelésére van szükség. Így az anaerob és aerob rothasztás kombinációja nem tűnik kívánatosnak, hiszen a kombinált eljárásnál várhatóan feltétlenül nagyobb tartályra lenne szükség, mint bármelyik folyamatban külön-külön. A kombinációtól csak az aerob és az anaerob folyamat eredményének összegződése várható, megnövekedett berendezési költségek mellett, anélkül, hogy a folyamat hatékonyságának növekedésére lehetne számítani. Ezenkívül azért sem tűnne kívánatosnak az aerob és anaerob rothasztási lépés kombinálása, mert várhatóan a kombinált rendszerben nem lenne biztosítható, hogy az aerob rothasztási lépésben az iszap csak részleges rothadást szenvedjen, olyan tartózkodási idők esetében, amelyek kisebbek, mint a szokásos anaerob rendszerek egyedüli működtetése esetében. Mint korábban már részletesen tárgyaltuk, az anaerob emésztőkben hosszú tartózkodási időkre van szükség annak érdekében, hogy kellő mennyiségű metán termelődjék és az iszap megfelelő mértékben stabilizálódjon. Ha az anaerob rothasztás időtartamát a teljes kezeléshez szükséges normál időtartam alá csökkentjük, egy kombinált aerob/anaerob rendszerben, annak érdekében, hogy az anaerob lépéssel csak részleges rothasztási érjünk el, azt várnánk, hogy az anaerob lépés rövid ideje alatt a metánképző baktériumok túlzott mértékben elfogynak, ezek a lassan ncvő mikroorganizmusok hiányoznak az emésztőt elhagyó iszapból, és ennek következtében a kombinált folyamat nem biztosítja az iszap kellő stabilitását. Az előző okokon túlmenően a kombinált aerob/anaerob rothasztási rendszer hátrányosnak tűnik a működési stabilitás szempontjából is, mivel az aerob mint az anaerob lépés a folyamatok magas hőmérsékletű végrehajtása során a hőmérséklet pontos szabályozását követeli meg, tehát a két lépés összekapcsolásakor még szigorúbb hőmérséklet kontrollra lenne szükség, tehát megnőne annak a veszélye, hogy a folyamatot a hőmérséklet instabilitása és ingadozása hátrányosan befolyásolná. Végül a kombinált aerob/anaerob rothasztási rendszer azért is hátrányosnak tűnik, mert potenciálisan fennáll annak a veszélye, hogy az oldott oxigén maradéka az aerob zónából az áramlási irányba eső anaerob zónába kerül. Mint már kitértünk rá, az anaerob zónában jelenlevő metánképző baktériumok szigorúan anaerob jellegűek és rendkívül érzékenyek a környezeti változásokra. Jól ismert tapasztalati tény, hogy ha az anaerob zónába észlelhető mennyiségű oxigén jut, a metán képződéssel lezajló iszap stabüizálódási folyamat károsodást szenved, magával hozza annak a veszélyét, hogy a folyadékból oxigén jut a metántartalmú gázfázisba és robbanó-elegy képződik az emésztőben. A korábbi várakozással ellentétben meglepő módon azt találtuk, hogy ha egy termofil vagy közel termofil aerob rothasztási zónát és egy ehhez viszonyítva áramlási irányba eső mezofil termofil hőmérsékletű anaerob zónát kombinálunk, és a kombinált rendszert a találmány szerinti módon működtetjük, nem csak könnyen kezelhető és gazdaságos iszapkezelési rendszerhez jutunk, de olyan folyamatot kapunk, amely egyedülálló előnyökkel rendelkezik a technika állása szerint ismert eljárásokhoz viszonyítva, annak következtében, hogy az aerob és anaerob folyamatok meghatározott módon végzett kombinációjakor szinergetikus hatás lép fel. így például a találmány szerinti eljárás olyan termikusán stabil működési feltételeket biztosít az iszaprothasztó berendezés egészében, amelyek nem érhetők el egyik emésztési lépés külön történő végrehajtásával sem. Ezenkívül a találmány szerinti integrált rothasztási eljárás igen stabil iszapot eredményez, annak ellenére, hogy az iszap határozottan rövidebb ideig tartózkodik a rendszerben, mint ami a két lépés esetében szükséges tartózkodási idők összegének megfelel. Ebből a szempontból különösen meglepő az a tapasztalat, hogy ebben a folyamatban az anaerob rothasztási zóna akkor is megfelelő eredményt nyújt, ha a tartózkodási idő lényegesen rövidebb, mint ami elkülönítve szükség lenne az iszap teljes stabilizálásához, másrészt eközben a feldolgozás hatékonysága nem csökken annak ellenére, hogy a korábbi meggondolások alapján ez lenne várható. így például egy kísérleti üzemben, amelyet a találmány szerinti eljárás végrehajtására állítottunk fel megfelelő eredményeket kaptunk, ha az iszap az aerob zónában 24—48 órán át, majd az anaerob zónában csupán 4—5 napig tartózkodott. A korábbi előnyök a találmány szerinti eljárás esetében azzal társulnak, hogy lényegesen kisebb tartályra van szükség, mint a szokásos anaerob rothasztás esetében, mimellett az önállóan üzemeltetett anaerob rothasztási rendszer metántermelő kapacitásának jó része megmarad, mint azt a későbbiekben részletesebben is igazolni fogjuk, így például a találmány szerinti rendszer tartálymérete lecsökkenthető a technika állása szerint ismert anaerob rothasztási eljárásoknál használt tartályok méretének 60%-ig, ugyanakkor metán termelő kapacitása csak 75%-ra, tehát lényegesen kevésbé csökken. A találmány szerinti eljárással tehát lényegesen több metán termelődik, mint amennyire fűtőanyagként szükség van, így nagyobb metán-tartalmú gázt lehet a rendszerből elvezetni. Végül nem észlelhető az oxigén átjutása az első rothasztási zónából a második zóna gázterébe. A találmány szerinti eljárással elérhető, a fentiekben részletezett előnyök pontos magyarázatát még nem ismeijük. Valószínűnek tűnik azonban, hogy az, hogy nem kerül át szignifikáns mennyiségű oxigén az első zónából a második zónába, az iszapnak az első rothasztási zónában mutatott meglepően nagy oxigén-feltételével magyarázható, aminek következtében már a második zónába kerülés előtt alaposan és gyorsan kiürítésre kerül az iszap oldott oxigén-tartalma, így nincs arra lehetőség, hogy észlelhető mennyiségű oxigén kerüljön a második zóna gázte5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
