184535. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szennyvizek eleveniszapos biológiai tisztítására
1 184 535 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés biológiailag bontható szerves anyagokat tartalmazó szennyvizek eleveniszapos biológiai tisztítására. A biológiailag bontható szerves anyagokat tartalmazó szennyvizek tisztításának egyik legelterjedtebb módja az. eleveniszapos szennyvíztisztítás, melynél a szerves szenynyeződések* lebontását a szennyvízben lebegtetett aerob iszaptömeg végzi a vízben oldott, és ott folyamatosan pótolt oxigén felhsználásával. Az ismert eljárások és berendezések elsősorban a légbevitel módjában és az eleveniszap, illetve a tisztított víz különválasztására alkalmazott fázisszétválasztó kialakításában különböznek egymástól. A vízszintes és függőleges tengelyű felületi levegőztető berendezések mellett elterjedten alkalmazzák a légbefúvásos levegőztetést is. Ezen berendezések és eljárások között megtaláljuk a vízsugárszivattyúval történő légbevitelt is. Fázisszétválasztóként elsősorban hagyományos kialakítású, hosszanti átfolyású, vagy kör keresztmetszetű ülepítőket alkalmaznak, de ismert a flotáló berendezések felhasználása is, adott esetben nyomás alatt telített víz recirkuláltatásával. Vízsugárszivattyúval történő légbevitelt ismertet többek között a 174.256. lsz. és a 175.760. lsz. magyar, az 1.486.697. lsz. és az 1.531.810. lsz. angol, valamint az 597.099. lsz. svájci szabadalom. A 4.086.160. lsz. USA szabadalom szerint a szennyvizet egy speciális kialakítású tisztítómedencébe vezetik, ahol egymástól elválasztott térben felfelé és lefelé irányuló áramlásokat alakítanak ki, ezzel biztosítva, hogy a külön csővezetéken át bejuttatott oxigéntartalmú gáz megfelelő tartózkodási időt töltsön a folyadékban, majd ezt követően ugyanazon az egy műtárgyon belül megvalósítható legyen a szennyvíz—eleveniszap elegy flotációs elválasztása, ill. az iszap egy részének rccirkuláltatása is. Az 1.521.258. Isz. angol szabadalom szerint a biológiailag bontható anyagokat tartalmazó szennyvizek eleveniszapos biológiai tisztításakor a levegőztető téren áthaladó szennyvíz—eleven iszap elegy nyomását meghatározott periodicitás szerint 0,03-0,45 bar között változtatják, ezzel gyorsítva az anyagátadási folyamatokat. Az ismert eljárások és berendezések hátránya, hogy maga a biológiai lebontás lassú, a légbevivő berendezések zavartalan üzemeltetése többnyire megköveteli a nyers szennyvíz durva darabos anyagainak előzetes eltávolítását finom rács vagy előülepítő alkalmazásával. A hagyományos kialakítású ülepítők csak kis felületi terhelést engednek meg, így a tartózkodási idő hosszú, a kiülepített iszap viszonylag hosszú időt kénytelen anaerob körülmények között tölteni, ami aerob enzimrendszerének aktivitását - s ezen keresztül a biológiai bontás sebességét — jelentősen csökkenti. Az éppen ezen hátrány kiküszöbölésére alkalmazott flotáló berendezések pedig bonyolult felépítésűek, beruházási és üzemeltetési költségük magas. A biológiai folyamat gyorsítására egyes eljárások oxigénben dúsított levegőt vagy tiszta oxigént használnak, a baktériumok oxigénigényének kielégítésére. Az ismert eljárások és berendezések (a legkisebb telepméretektől eltekintve) nem teszik lehetővé egyszerű felépítésű, előregyártható, minimális helyszíni szerelést igénylő, jó hatásfokú, megbízhatóan üzemeltethető, olcsó tisztítóberendezések létesítését. Találmányunk célkitűzése egy olyan szennyvíztisztítási eljárás és berendezés kialakítása, mely lehetővé teszi a hagyományos eljárásokhoz és berendezésekhez viszo nyitva egyszerűbb, hatékonyabb, gazdaságosabb tisztítóeljárás és -berendezés kialakítását. Találmányunk eljárás biológiailag bontható szerves anyagokat tartalmazó szennyvizek eleveniszapos biológiai tisztítására, melyre jellemző, hogy a nyers szennyvíz darabos anyagait — szükséges esetben — célszerűen 5—20 mm szemcseméret alá aprítjuk, megőröljük, majd legalább 10 m magas folyadékoszlop beállításával eleveniszap jelenlétében levegőztetjük. A kialakult szennyvízeleveniszap elegyet a folyadékoszlop felső részéről folyamatosan elvezetjük, majd — célszerűen a levegőztető gázt ebben eldiszpergálva — levegőztetésre ismét feladjuk a folyadékoszlop alsó részében. A szennyvíz—eleveniszap elegyet a folyadékoszlop alsó — célszerűen 1/6 - részéből folyamatosan elvezetjük, majd az eleveniszapot legalább a folyadékoszlop statikus nyomásának megfelelő nyomás mellett kiülepítjük. Az eleveniszapot — célszerűen folyamatosan — visszavezetjük a levegőztetéshez, a biológiai fölösiszapot pedig a rendszerből — célszerűen szakaszosan — eltávolítjuk. A tisztított szennyvíz nyomását csökkentjük és szükséges esetben fertőtlenítés után elvezetjük. Az eljárásunk előnyös foganatosítási módja szerint a biológiai bontás sebessége sokszorosára növelhető, ha oxigénben dúsított levegőt vagy tiszta oxigént használunk a szennyvíz levegőztetéséhez. További előnyös foganatosítási módnál a szennyvízeleveniszap elegyet tangenciálisan vezetjük a folyadékoszlop alsó végébe. Szintén előnyös foganatosításra az jellemző, hogy a levegőztetésnél a szokásosnál lényegesen kisebb, max. 25 mm/s hidraulikus felfelé áramlási sebességet állítunk be, ezzel kedvezőbb lehetőséget teremtünk a vízben oldott oxigén bediffundálására a baktériumsejtekbe. A levegőztetésből a szennyvíz—eleveniszap elegyet max. 25 mm/s áramlási sebességgel vezetjük nyomás alatti ülepítésre. A cső hosszának megválasztásával biztosítjuk, hogy a tartózkodási idő a levegőztetés és az utóülepítés között legalább 1 perc legyen. A levegőztetés alsó 1/6-ából elvezetett szennyvízeleveniszap elegy a levegőztetés alján kialakuló nyomásnak megfelelő oldott gázmennyiséget is tartalmaz. A hagyományos kialakítású ülepítéssel ellentétben az oldott gázokat nem levegőztetjük ki az utóülepítés bevezető szakaszában, hanem ezt elhagyjuk, illetve a fenti technológiai paraméterekkel lehatárolt átvezető szakasszal helyettesítjük, magát az utóülepítést pedig legalább a levegőztetés folyadékmennyisége által lehatárolt mértékű nyomás alá helyezzük, ezzel biztosítva, hogy a szennyvízben oldott gázbuborékok ne szabaduljanak fel, ne okozzák az iszap egy részének flotálását, s ezzel a tisztított szennyvíz lebegőanyag-tartalmának növekedését. Találmányunk az eljárás megvalósítására szolgáló berendezés is, melyre jellemző, hogy a következő részekből áll: — Kívánt esetben a szennyvíz darabos frakcióját aprító egység; — szennyvízfeladó szivattyú; — legalább 10 m hasznos vízmélységű levegőztető tér; — szennyvíz—eleveniszap-elvezető cső; — recirkuláltató szivattyú; — a levegőztető gáz bevitelét és — szükséges esetben -diszpergálását végző gázbevezető berendezés; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
