180967. lajstromszámú szabadalom • Aerob/anaerob szennyvíztisztítási- és iszaprothasztási eljárás
15 180967 16 legalább 50 térfogat %, még előnyösebben legalább 80 térfogat % oxigént tartalmazó gázt használunk, hogy ezáltal elősegítsük az iszap autotermális úton történő melegítését az aerob rothasztási zónában és egyidejűleg minimalizáljuk a veszteségként jelentkező oxigénben elszegényedett gáz mennyiségét, amely egyébként hőt vezet el a rendszerből. Előnyös a magas oxigéntartalmú, azaz 50 térfogat % oxigént tartalmazó gáz alkalmazása azért is, hogy növelje az oxigén transzportját a levegőztető gázból az iszapba az aerob rothasztási lépés során és ezzel jelentősen intenzifikálja az aerob rothasztást az alacsony oxigéntartalmú gázzal elérhető eredményekhez viszonyítva. Függetlenül attól, hogy magas vagy alacsony oxigéntartalmú gázzal dolgozunk-e, általában előnyös, ha az aerob rothasztási zónát fedéllel látjuk el és ezáltal az iszap felett gázteret hozunk létre, amelyből az oxigénben elszegényedett gáz elvezethető. Ez az elrendezés lehetőséget nyújt a gázelvezetés kontrollálására, például úgy, hogy egy kis elvezetőszelep köti össze a fedélen keresztül a gázteret a külső légtérrel. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy a le nem fedett zónával működtetett berendezésekkel összehasonlítva, ahol az oxigénben elszegényedett levegőztető gázt szabadon hagyják kiáramolni a környező légtérbe, lényegesen jobb hő visszatartást eredményez az aerob rothasztási zónában. Ezenkívül, ha nagy oxigén tartalmú levegőztető gázt használunk az aerob rothasztási zónában, kívánatos lehet olyan fedéllel befedni a zónát, amely lehetővé teszi, hogy az oxigéntartalmú levegőztető gázt ismét recirkuláljuk az iszapba, például úgy, hogy a felső gáztérből a gázt egy alámentett permetező egységbe vezetjük. Egy másik előnyös megoldás szerint az iszapot recirkuláltatjuk a levegőztető gázhoz viszonyítva, például egy felületi levegőztetőegység segítségével. A levegőztető gáz vagy az iszap recirkulálása lehetővé teszi, hogy az aerob rothasztási lépésben az aerob zónába bevezetett levegőztető gáz oxigéntartalmának nagy százaléka hasznosuljon. A 10 aerob rothasztási zónában az iszap és a levegőztető gáz összekeveredik. Ha a 10 zónában, amelyet fedéllel láttunk el, nagy oxigéntartalmú levegőztető gázt használunk, az iszap és/vagy a levegőztető gáz recirkulálható. A recirkulálás során a mennyiséget és a sebességet úgy választjuk meg, hogy elegendő legyen az iszapban az aerob rothasztás végrehajtásához, ha az iszap teljes szuszpendált szilárdanyag-tartalma (MLSS) legalább 20 000 mg/liter. Az összekeverést és recirkulálást alkalmasan a 12 eszközzel érjük el, amely egy az iszapba merített turbinás porlasztót és egy gázkompresszort tartalmaz és így alkalmas arra, hogy az oxigéntartalmú levegőztető gázt recirkulálja az iszaphoz, vagy, egy másik megoldás szerint a recirkuláláshoz használt eszköz egy felületi levegőztető eszköz lehet, amely az iszapot recirkulálja a levegőztető gázhoz. Az egyik vagy a másik közeg recirkulálása, mint már említettük, a gyakorlatban akkor lehet kívánatos, ha annak érdekében, hogy az iszapban magás legyen az oxigén koncentrációja, és nagy legyen a levegőztető gázban előforduló oxigén felhasználásának foka, magas oxigéntartalmú levegőztető gázt használunk. Bár a találmány szerinti eljárás végrehajtása során a recirkulálás nem alapvető, és bizonyos esetekben az oxigén akkor is megfelelő mennyiségben feloldódik az iszapban és akkor is nagy az oxigén kihasználási foka, ha a levegőztető gáz csak egyszer halad keresztül a rothasztási zónán, a recirkulálás határozott előnyökkel rendelkezik. Az első rothasztási zónában érintkezésbe hozott levegőztető gáz és iszap relatív mennyiségeit a már korábban megadott módszerekkel határozhatjuk meg, így például a fajlagos oxigénfelvétel (SOUR) empirikus meghatározásával, vagy annak az oxigénmennyiségnek az alapján, amely az iszapban jelenlevő egy egységnyi mennyiségű illékony szuszpendált szilárd anyag biológiai lebontásához szükséges. Bizonyos rendszerekben az intenzív aerob rothasztási folyamat biztosítása érdekében kívánatos lehet, hogy az első rothasztási zónában az iszapban magas értéken tartsuk a feloldott oxigén (D.O.) mennyiségét, így például 2 mg/liter értéken, de általában a találmány szerinti eljárás során az oxigénfelvétel sebessége az első rothasztási zónában megfelelően nagy, így nincs szükség arra, hogy az oxigénezni kívánt iszapban lényeges D.O. szintet tartsunk, az aerob rothasztás enélkül is hatékonyan végbemegy. Az aerob rothasztási zónában a teljes szuszpendált szilárdanyag mennyiséget (MLSS) az iszapban legalább 20 000 mg/liter értéken tartjuk, amely kedvez a magas iszaphőmérséklet fenntartásának az első rothasztási zónában. A magas hőmérséklet viszont szükséges ahhoz, hogy kielégítő mértékű részleges stabilizálódás jöjjön létre az aerob zónában, rövid tartózkodási idő esetében is. A fentiekben részletezett eljárási feltételek mellett az iszapot az első zónában 35—75 °C-on tartjuk a megfelelő rothasztás céljából, és előnyösebb a termofil tartományban, azaz 45 ó 75 °C hőmérsékleten dolgozunk, ami kedvez az iszap illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalmának gyors biológiai lebontásához. Ezzel kapcsolatban meg kívánjuk jegyezni, hogy igen elterjedt a 35-45 °C-os közel termofil hőmérséklettartomány alkalmazása is. Ebben az esetben a szilárdanyagok biológiai lebomlása nem olyan gyors, mint a termofil tartományban, de elég nagy ahhoz, hogy megfelelő stabilitást érjünk el az első zónában a találmány szerinti eljárásra jellemző rövid tartózkodási idők esetében is. Az első zónában végrehajtott aerob rothasztási lépés 4-48 óráig tart, mialatt az első zónába bevezetett iszap biológiailag lebontható, illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalma részlegesen lebomlik. Korábban már említettük, hogy az aerob rothasztási lépést előnyösen úgy vezetjük, hogy az elsőzónába bevezetett iszap illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalmát 5-20%-kal csökkentsük. Az aerob lépésben az iszap tartózkodási idejének minimálisan 4 órának kell lennie, mert legalább ennyi idő szükséges ahhoz, hogy az első zónában az iszap megfelelő mértékben stabilizálódjék. Ha az anyag 4 óránál rövidebb ideig tartózkodik az első zónában, a következő anaerob lépés során aránytalanul nagyfokú stabilizálást kell végrehajtani az első, aerob lépésben elért stabilizáláshoz viszonyítva és a teljes tartózkodási idő és tartály szükséglet kezdi megközelíteni a szokásos anaerob iszaprothasztási rendszerekre jellemző értékeket. Ennek az a következménye, hogy fokozatosan elveszíti a találmány szerinti eljárással 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
