180967. lajstromszámú szabadalom • Aerob/anaerob szennyvíztisztítási- és iszaprothasztási eljárás
13 180967 14 rébe. Az imponálóan megrövidült tartózkodási idő-szükséglet, különösen az anaerob zónában, valamint az eljárás termikus stabilitása és az eljárással elérhető meglepően nagy metán termelés az iszap és mikroorganizmusok kémiai és biológiai akklimatizálódásának lehet a következménye az aerob rothasztási zónában, ami növeli a következő anaerob lépés hatékonyságát. Nem kívánjuk azonban magunkat szigorú elméleti következtetésekhez kötni, így a fenti tárgyalás csupán lehetséges magyarázatokat tartalmaz, amelyek a találmány szempontjából semmiféle megkötést nemjelentenek. A következőkben megadjuk a mellékelt ábrák részletezését. Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás egy foganatosítási módjának folyamatábrája. Ennél a változatnál a hőt az első és második rothasztási zónát elhagyó anyagáramból egyaránt visszanyerjük. A 2. ábra a találmány szerinti eljárás egy másik foganatosítási módjának folyamatábráját mutatja, amelynél az első, fedett zónából távozó, oxigénben elszegényedett gázt a BOD-tartalmú víz kezelésére használjuk fel. A 3. ábra a találmány szerinti eljárás egy további foganatosítási módjának folyamatábráját mutatja. Az ábrázolt eljárás jellegzetessége, hogy az első és második szennyvíz-kezelési lépésekben kapott iszapokat juttatjuk az iszaprothasztó zónákba. A 4. ábra az első rothasztási zónába belépő iszapnak azt a hőmérsékletét mutatja, ami ahhoz szükséges, hogy az első zónában a működési hőmérséklet 50 °C legyen, az első zónába beáramló iszap teljes szuszpendált szilárdanyag-tartalma (MLSS) függvényében. Az 5. ábra a találmány szerinti eljárás egy újabb foganatosítási módjának sematikus folyamatábrája, amelynél a rendszerbe beáramló iszap tósebb részét vezetjük a második rothasztási zónába, Visszatérve az 1. ábrára, az ott szemléltetett eljárás egy termofíl vagy közel termőül aerob első iszaprothasztási lépés és egy azt követő mezofil anaerob iszaprothasztási lépés kombinációja. Az iszap, amely például egy ülepítő tartályból, egy aktivált iszap szennyvíztelep tisztító egységéből vagy egy szivárogtató szűrőből származhat, a 8 útvonalon kerül a rendszerbe. Ezután a 22 és 15 hőkicserélőkben például 30-35 °C hőmérsékletre melegszik mielőtt belépne a 10 első rothasztási zónába, .amelynek hőmérséklete 35-75 °C, előnyösen 45-75 °C, ami megfelel a termofíl tartománynak. A 8 úton bevezetett, a környezettel megegyező hőmérsékletű iszapot először a 22 hőkicserélőben felmelegítjük, ahol a 20 második rothasztási zónából kikerülő, a 24 úton továbbvezetett stabilizált iszappal ellenáramban haladva indirekt módon veszik el a hőt. Dy módon a hőt visszanyeljük a stabilizált iszapból és a kapott lehűtött stabilizált iszapot a 22 hőkicserélőbői a 25 útvonalon vezetjük el. A hőkicserélőbe a 24 útvonalon belépő stabilizált iszap hőmérséklete előnyösen 35—40 °C úgy, hogy a hőkicserélőbe a 8 úton bevezetett és a 9 úton eltávozó iszap 28-30 °C-ra melegedjen fel. A részlegesen felmelegített iszap ezután a 9 úton egy újabb, 15 hőkicserélőbe kerül, ahol 30—35 °C-ra melegszik fel. A felmelegítéshez szükséges hőmennyiséget indirekt úton a hőkicserélőbe ellenáramba bevezetett, a 10 első rothasztási zónát a 14 úton elhagyó részlegesen stabilizált iszap szolgáltatja, amely a hőkicserélőt a 16 útvonalon elhagyva a 20 második rothasztási zónába kerül. Egy másik megoldás szerint a felmelegítéshez szükséges hőt nem a rothasztási zónákat elhagyó termékáramok szolgáltatják, hanem a beáramló iszapot az első rothasztási zóna elérése előtt indirekt hőkicserélőben, alkalmas kívülről bevezetett hűtőközeggel, például gőzzel vagy forró vizzel előmelegítjük. Nyilvánvaló azonban, hogy előnyösebb a hő visszanyerése a meleg rothasztási zónák termékeiből, mert az a módszer hatékonyan szolgálja a hő konzerválását az eljárás során és minimalizálja az eljárás hőenergiaszükségletét. Bár a gyakorlatban az első rothasztási zónába beáramló iszap előmelegítése nem bír komolyabb jelentőséggel, egyes esetekben mégis kívánatos lehet annak érdekében, hogy maximalizáljuk az emelt hőmérsékleten végrehajtott eljárás termikus hatékonyságát. Amint erre később részletesen kitérünk az, hogy kívánatos-e az iszap ilyen előmelegítése, függ a beáramló iszap szilárdanyag-tartalmától, az iszap tartózkodási idejétől az aerob rothasztási zónában és az eljárás egyéb paramétereitől. A 15 hőkicserélőbői elvezetett továbbmelegített iszapot a 11 útvonalon vezetjük a 10 első rothasztási zónába a levegőztető gázzal együtt, amely a 17 útvonalon kerül bevezetésre. Ez a gáz legalább 20 térfogat % oxigént tartalmaz, előnyös azonban, ha a gáz oxigéntartalma legalább 50% vagy még előnyösebben 80%, annak érdekében, hogy megfelelően nagy hajtóerő keletkezzen a tömegtranszport számára és megfelelően nagy legyen az oxigén feloldódásának sebessége az iszapban az első rothasztási zóna magas hőmérsékletén. A 17 útvonal egy az 1. ábrán nem mutatott oxigéntartalmú gázforráshoz csatlakozik, ami például abban az esetben, ha magas oxigéntartalmú gázzal kívánunk dolgozni, komprimált levegő lehet. A komprimált levegőt termelő egység alkalmasan egy kriogén oxigénfejlesztő vagy egy adiabatikus nyomáscsökkentésen és adszorpciós levegőelkülönítésen alapuló egység. Ezek a berendezések a kereskedelemben elteqedt mindenki számára hozzáférhető eszközök magas oxigéntartalmú gázok előállítására. Mint az ábrán látható, a 17 úton bevezetett oxigéntartalmú levegőztető gázt a 19 fűtőegységgel elő is melegíthetjük annak érdekében, hogy ezzel elősegítjük a 10 zónában a hőmérsékletnek az eljárás által megkívánt értéken tartását. A találmány szerinti eljárás során levegőt vagy más alacsony oxigéntartalmú levegőztető gázt, amelynek oxigéntartalma például 20—50 térfogat % között mozoghat, általában akkor használunk, ha az aerob rothasztási zónában nincs szükség autotermális melegítésre ahhoz, hogy az iszap hőmérsékletét a kívánatos 35-75 °C tartományban tartsuk, azaz olyan esetekben, amikor nagy, fűtésre felhasználható külső hőenergia áll rendelkezésre, amely elegendő a kívánt hőmérséklet fenntartására. Mint már korábban említettük, a levegő (vagy más alacsony oxigéntartalmú levegőztető gázok) okozta hőveszteség igen nagy lehet, így előnyösebb 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 n
